《流体力学》期末考试复习题及参考答案

流体力学复习题

（课程代码392348）

一、名词解释

1、雷诺数

参考答案：用于评价层流和紊流流态的指标，与过流断面平均流速和直径成正比，与流体粘度成反比。

2、层流

参考答案：流体流动的流线相互平行的流动，其圆管流动的雷诺数小于2000。

3、压差阻力

参考答案：流体绕过物体流动的过程中，物体前后对称面上作用的压力差形成的阻力。

4、压力体

参考答案：流体作用在曲面上压力的铅直分量，是曲面边界，过曲面端点做自由水面的延长线或自由水面的垂线与自由水面或自由水面的延长线之间的围合的区域。

5、局部水头损失

参考答案：液体流经管道阀门，弯道，变径等处引起的流体能量的损失。

6、短管

参考答案：在计算流动损失的过程中，既要考虑沿程损失，也要考虑局部损失的管道系统计算。

7、质点

参考答案：假设流体为连续的有质量而大小可以忽略不计的点组成，但每一点又包含大量的水分子。

8、均匀流

参考答案：流道内流体的流线平行，过流断面相等，流速沿程不变的流动。

9、水力半径

参考答案：水力半径是过流断面积与湿周的比值。

10、流线

参考答案：流体在流场中，流体质点的速度方向始终相切的曲线

11、沿程水头损失

参考答案：流体在流动过程中沿管道长度方向的摩擦损失

12、真空度

参考答案：绝对压强低于大气压的压强

13、紊流

参考答案：流体流动的过程中，流速大于临界流速的流动

14、实压力体

参考答案：流体和压力体均处于二向曲面同侧

15、毛细管现象

参考答案：直径很小的两端开口的细管竖直插入液体中，由于表面张力的作用，管中的液面会发生上升或下降的现象

二、填空题

1、流体的粘性是指_____________________________________________。

参考答案：流体运动时产生阻力的性质。

2、体积流量是指___________________________________________________。

参考答案：单位时间内流过过流断面的流体质量

3、流场中速度等物理量不随时间变化的流动称为_______________。

参考答案：恒定流或定常流动

4、按作用方式，作用在流体上的力分为__________和______________。

参考答案：质量力和表面力

5、当流体绕过一个物体时，总阻力由两部分组成，一是________________,二是_________________。

参考答案：绕流阻力、压差阻力

6、尼古拉兹实验的五个阶段是指_____________、_____________、_____________、___________、_________________。

参考答案：层流、过渡区、紊流光滑区、紊流过渡区、紊流粗糙区

7、按雷诺实验的结果来说，流体的流动可以分为______________、_____________两种流态。参考答案：层流、紊流

8、圆管均匀流中，当流体处于层流状态时，过流断面上的平均流速是该断面最大流速的____________。此时流体的沿程阻力系数为_________________。

参考答案：二分之一、64/Re

9、绝对压强是指____________________________________________________。

参考答案：以真空压强为零点的压强

10、在运动流体的能量分析中，伯努利方程中的总能量包括________________、______________、_____________三部分。

参考答案：位置势能，压强势能，动能

11、从流体运动的连续性和能量损失分析的角度看，并联管道的特点是_____________________和__________________________。

参考答案：进出节点流量相同，各管段两端流动损失相同

12、从流体的静止和相对运动来说，流体的自由表面是_________________。

参考答案：等压面

三、简述题

1、流体静压强特性有哪些？

参考答案：流体内压力具有各项同性、压强的方向具有各向等值性

2、简述静止流体中，流体作用在二向曲面上总压力如何计算？

参考答案：二向曲面上的总压力可以分解为竖直方向的压力体的重量和水平方向的压力的合成。合力的大小和方向按矢量合成的原理确定

3、简述流体流动中层流和紊流的区别？

参考答案：层流流体质点运动方向与流动方向平行，紊流流体质点运动运动杂乱，滚动流动，损失增加

4、在作用水头相同的情况下，为什么管嘴出流比孔口出流的流量要大？

参考答案：管嘴出流比起孔口出流在作用水头不变的情况下，管内产生一定的真空度，造成流量增大

5、沿程水头损失与局部水头损失发生条件和结果有什么异同？

参考答案：沿程水头损失在管路的直线段产生，而局部损失在管道的阀门，弯头，接头等处产生。结果都要发生能量损失，不同条件时能量损失不相同6、牛顿流体与非牛顿流体的区别是什么？

参考答案：牛顿流体符合流体内摩擦定律，流体内部的内摩擦力与接触面成正比，与速度梯度成正比。而非牛顿流体不符合。

7、什么是流体的压缩性？液体和气体的压缩性有何异同？压缩性的大小用什么度量？ 参考答案：流体体积随着压力变化而变化的性质。液体和气体的压缩性与压力变化呈正相关。液体压缩性小，气体压缩性大。液体的压缩性用压缩系数或弹性模量表示 8、圆管紊流时液流内部由哪几部分组成？与层流时相比，其沿程阻力系数变化有什么不同？ 参考答案：由粘性底层，过渡层和紊流流核区组成。层流时沿程阻力系数至于雷诺数有关，而紊流时还与管道的内壁粗糙度有关

9、静压强的大小与液体的体积有无关系？如盛有相同液体的容器，如图所示，各容器的容积不同，液体的重量不同，但容器中液体的深度h 相同，容器的底面积A 相同。试问：容器底面上所受的液体总压力是否相同？为什么？底面上的静压强是否一样？放置容器的桌面上所受的压力是否相同？各为多少？为什么？

参考答案：没有关系。由于液体密度不同，总压力不一样。底面上的静压强也不一样。桌子面上的压力也不相同。面积虽然相同，压强不同，压力当然也不一样

10、总流连续性方程221

1A V A V =的物理意义是什么？

参考答案：在管道系统中，在没有分叉和汇流的情况下，管道系统中流入和流出的流体体积流量相等。 11、什么是总水头和测压管水头？什么是总水头线和测压管水头线？它们的沿程变化各自有何特点？为什么？什么是水力坡度和测压管坡度？二者在什么情况下相等？

参考答案：运动流体的总水头由三部分组成，而静止流体的总水头由两部分组成。运动流体中总水头线总是下降的，而测压管水头线不一定，可以沿程增加或减少。因为总能量总是沿程减少的。单位长度上总水头的损失或测压管水头的损失分别称为水力坡度和测压管坡度。当流体处于静止状态的时候，二者相等

12、局部水头损失产生的主要原因是什么？局部阻力系数ζ与哪些因素有关？选用时应注意什么？

参考答案：局部损失主要在管道的阀门和接头或者弯头处，流体流向发生变化，产生能量损失。局部阻力系数与管道的构造有关。选用时考虑减少能量损失为宜