(完整版)工程流体力学试题
工程流体力学试题及答案
工程流体力学试题及答案试题:一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪种流体是牛顿流体?()A. 水泥浆B. 空气C. 油脂D. 蜂蜜答案:B2. 下列哪个参数表示流体的粘性?()A. 密度B. 动力粘度C. 比热D. 压强答案:B3. 在不可压缩流体中,下列哪个物理量的平均值保持不变?()A. 速度B. 压力C. 温度D. 密度答案:D4. 下列哪种流动是稳定的?()A. 管道流动B. 明渠流动C. 非定常流动D. 湍流答案:A5. 在理想流体中,下列哪个方程是正确的?()A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 伯努利方程答案:D二、填空题(每题5分,共25分)1. 流体的连续性方程是______。
答案:质量守恒方程2. 流体的动量方程是______。
答案:牛顿第二定律3. 在不可压缩流体中,流线与______相互垂直。
答案:等压线4. 流体的______是描述流体运动特性的重要参数。
答案:雷诺数5. 在管道流动中,______是流体流动阻力的主要来源。
答案:摩擦力三、计算题(每题25分,共50分)1. 已知管道直径为0.2m,水在管道中的流速为1.5m/s,水的密度为1000kg/m³,求管道中的流量。
答案:流量Q = π × (0.2/2)² × 1.5 =0.057m³/s2. 已知一不可压缩流体在管道中的流动,管道直径为0.3m,入口处的流速为2m/s,压强为101325Pa,求出口处的流速和压强。
答案:根据连续性方程,出口处的流速为:v₂ = (π× (0.3/2)² × 2) / (π×(0.3/2)²) = 2m/s根据伯努利方程,出口处的压强为:p₂ = p₁ + 0.5ρv₁² - 0.5ρv₂² = 101325Pa + 0.5 × 1000kg/m³ × (2m/s)² - 0.5 × 1000kg/m³ × (2m/s)² = 101325Pa四、论述题(每题25分,共50分)1. 请简述流体力学的基本原理及其在工程中的应用。
(完整版)工程流体力学习题集及答案
(完整版)工程流体力学习题集及答案(一)选择题1. 下列哪项不是流体的基本特性?()A. 连续性B. 压缩性C. 粘性D. 不可压缩性答案:D2. 在流体的伯努利方程中,下列哪个物理量保持不变?()A. 动能B. 势能C. 总能量D. 静压能答案:C3. 下列哪种流动状态是稳定的?()A. 层流B. 紊流C. 涡流D. 粘性流动答案:A(二)填空题1. 流体的连续性方程是______。
答案:质量守恒方程2. 在流体的伯努利方程中,流速和压强的关系是______。
答案:流速越大,压强越小3. 流体力学中的雷诺数用于判断______。
答案:流动状态(三)计算题1. 已知一水平管道,直径为0.2m,流速为1.5m/s,流体密度为1000kg/m³,求管道中的流量。
答案:流量Q = π * d² * v = π * (0.2m)² * 1.5m/s = 0.0942m³/s2. 一管道中的流体在某一截面处的流速为2m/s,压强为1.5×10⁵Pa,流体密度为1000kg/m³,求该截面处的动能。
答案:动能 = 0.5 * ρ * v² = 0.5 *1000kg/m³ * (2m/s)² = 2000J/m³3. 已知一圆柱形油桶,直径为1m,高为2m,油桶内装有密度为800kg/m³的油,求油桶内油的体积。
答案:油桶内油的体积V = π * d² * h / 4 =π * (1m)² * 2m / 4 = 1.5708m³(四)论述题1. 请简述层流和紊流的区别。
答案:层流是指流体流动时各层流体之间没有交换,流动稳定,速度分布呈抛物线状。
紊流是指流体流动时各层流体之间发生交换,流动不稳定,速度分布呈锯齿状。
2. 请解释伯努利方程的物理意义。
答案:伯努利方程描述了理想流体在流动过程中,流速、压强和高度之间的关系。
(完整版)流体力学作业试题库及答案
(完整版)流体力学作业试题库及答案一、选择题1. 流体力学研究的对象是()A. 固体B. 液体C. 气体D. 所有流体答案:D2. 下列哪个物理量表示流体的密度?()A. 质量分数B. 体积分数C. 密度D. 比重答案:C3. 流体静力学的基本方程是()A. 伯努利方程B. 连续性方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 流体静力学方程答案:D4. 在理想流体中,流速与压强的关系符合()A. 伯努利方程B. 连续性方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 流体静力学方程答案:A5. 流体的粘性系数与温度的关系是()A. 正比B. 反比C. 无关D. 随温度升高而减小答案:A二、填空题1. 流体的连续性方程表示流体在运动过程中,______保持不变。
答案:质量2. 流体的粘性系数与流体的______和______有关。
答案:温度、压力3. 在伯努利方程中,流速与压强的关系为:流速越大的位置,______越小。
答案:压强4. 流体力学中的雷诺数是用来判断流体流动的______。
答案:稳定性5. 流体的密度与流体的______和______有关。
答案:温度、压力三、判断题1. 流体力学是研究流体运动和平衡的科学。
()答案:正确2. 理想流体是指粘性系数为零的流体。
()答案:正确3. 流体的粘性系数随温度的升高而减小。
()答案:错误(应为随温度的升高而增大)4. 在伯努利方程中,流速与压强的关系是:流速越大的位置,压强越小。
()答案:正确5. 流体的连续性方程表示流体在运动过程中,质量保持不变。
()答案:正确四、计算题1. 已知一流体的密度为ρ=800 kg/m³,流速为v=10 m/s,求该流体的压强。
答案:根据伯努利方程,流速与压强的关系为:P1 + 0.5ρv₁² = P2 + 0.5ρv₂²。
由于流速v1和v2相等,因此P1 = P2。
所以,该流体的压强为P =0.5ρv² = 0.5 * 800 * 10² = 40000 Pa。
工程流体力学考试卷及答案(完整版)
工程流体力学考试卷及答案(完整版)一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个是流体的连续介质假设的基础?()A. 流体分子间距离很小B. 流体分子的运动速度很快C. 流体是不可压缩的D. 流体的密度在不同位置变化很小答案:D2. 在伯努利方程中,下列哪个物理量保持不变?()A. 动能B. 势能C. 静压能D. 总能量答案:D3. 下列哪个流体流动状态是层流?()A. 湍流B. 紊流C. 层流D. 稳态流动答案:C4. 在管道流动中,摩擦系数与雷诺数的关系是:()A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 成平方关系答案:B5. 下列哪个是理想流体的假设?()A. 不可压缩B. 无粘性C. 无旋D. 无热量交换答案:B二、填空题(每题2分,共20分)6. 流体的连续介质假设认为,流体是由无数个________组成的。
答案:质点7. 伯努利方程适用于________流体。
答案:不可压缩8. 在管道流动中,摩擦系数的大小与________有关。
答案:雷诺数9. 层流与湍流的区别在于________。
答案:流线是否平行10. 流体的密度是________与________的比值。
答案:质量、体积三、判断题(每题2分,共20分)11. 流体的连续介质假设认为流体是不可压缩的。
()答案:错误12. 伯努利方程可以应用于可压缩流体。
()答案:错误13. 在管道流动中,摩擦系数与雷诺数成正比。
()答案:错误14. 层流的流线是平行的。
()答案:正确15. 流体的粘性越大,流动性越好。
()答案:错误四、计算题(每题20分,共60分)16. 已知一流体在管道中做层流流动,管道直径为0.2m,流速为0.1m/s,流体粘度为0.001Pa·s,密度为1000kg/m³。
求管道中的压力损失。
答案:管道中的压力损失为0.05Pa。
17. 一水平管道中,水以0.5m/s的速度流动,管道直径为0.1m,在管道某处的水柱高度为1m。
《工程流体力学》试题及答案
《工程流体力学》试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪个选项不是流体力学的分支?A. 流体静力学B. 流体动力学C. 流体力学实验D. 流体力学数值模拟答案:C2. 下列哪种流体是不可压缩流体?A. 水蒸气B. 液体C. 气体D. 所有流体答案:B3. 下列哪个方程描述了流体运动的基本规律?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 上述都是答案:D4. 在伯努利方程中,流速增加时,压力会?A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:B5. 下列哪个因素对流体流动的影响最小?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的温度D. 流体的流速答案:C二、填空题(每题3分,共15分)1. 流体力学研究的对象是______。
答案:流体2. 流体的连续性方程表达了______与______之间的关系。
答案:流量,流速3. 流体力学中的动量方程是由______和______推导得出的。
答案:牛顿第二定律,动量定理4. 在伯努利方程中,流速与压力之间的关系为:流速越______,压力越______。
答案:大,小5. 流体力学实验中,常用的测量流体流速的仪器是______。
答案:流速仪三、计算题(每题20分,共60分)1. 已知一圆柱形管道,直径为0.2米,管道中水流速度为2米/秒,水的密度为1000千克/立方米,水的粘度为0.001帕·秒。
求管道中的压力分布。
解答:首先,根据连续性方程,计算管道中的流量Q:Q = A v = π (d/2)^2 v = π (0.2/2)^2 2 = 0.0628 m^3/s然后,根据伯努利方程,计算管道中的压力分布:P1 + 1/2 ρ v1^2 + ρ g h1 = P2 + 1/2 ρ v2^2 + ρ g h2由于管道为水平管道,h1 = h2,所以可以简化为:P1 + 1/2 ρ v1^2 = P2 + 1/2 ρ v2^2代入已知数据,得到:P1 + 1/2 1000 2^2 = P2 + 1/2 1000 2^2解得:P1 = P2所以,管道中的压力分布为均匀分布。
(完整版)工程流体力学习题及答案
(完整版)工程流体力学习题及答案一、习题1. 一个直径为0.2米的管道,输送密度为800kg/m³的水,流速为2 m/s。
求管道中的流量和动能。
2. 一管道突然扩大,进口直径为0.1米,出口直径为0.2米。
若进口处流速为3 m/s,求出口处的流速。
3. 一水平管道,直径为0.5米,输送20℃的水。
已知进口处的压力为0.2 MPa,流速为1 m/s。
求管道出口处的压力。
4. 一管道中的流体在收缩段突然减小,进口直径为0.3米,出口直径为0.2米。
已知进口处流速为2m/s,求收缩段处的流速。
5. 一管道系统中有两个测压点,分别为A和B。
测得A点的压力为0.1 MPa,流速为1 m/s;B点的压力为0.08 MPa,流速为1.5 m/s。
求管道两点的能量损失。
二、答案1. :根据流量公式 Q = A * v,其中A为管道截面积,v为流速。
管道截面积 A = π * (d/2)²,其中d为管道直径。
管道截面积 A = π * (0.2/2)² = 0.0314 m²流量 Q = A * v = 0.0314 * 2 = 0.0628 m³/s动能 E = 1/2 * ρ * v² * A,其中ρ为流体密度。
动能 E = 1/2 * 800 * (2)² * 0.0314 = 100.48 J答案:流量为0.0628 m³/s,动能为100.48 J。
2. :根据连续方程,流量在管道中保持不变,即进口流量等于出口流量。
进口流量 Q1 = A1 * v1,出口流量 Q2 = A2 * v2A1 = π * (d1/2)²,A2 = π * (d2/2)²0.1 * 3 = 0.2 * v2v2 = 1.5 m/s答案:出口处的流速为1.5 m/s。
3. :根据伯努利方程,管道中任一截面的总能量保持不变,即进口总能量等于出口总能量。
工程流体力学题及答案
《工程流体力学》试题(一)一、填空1.我们所学的流体力学中描述流体运动的方法常采用( )法。
2. 伯努利方程是( )定律在流体力学中的应用。
3.管道的总水力损失等于( )之和。
4.流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( )。
5.在虹吸管中,压力最低点的数值,不能低于( ),否则液体汽化,从而破坏虹吸现象。
6.等压面上的每一空间点上的单位质量力,必与等压面()7.皮托管原理依据是( ),而文丘里流量计(或喷嘴、孔板流量计等) 原理依据则是( )。
8.等压面上任一点的质量力方向是( )等压面。
9.根据雷诺数可以判断流体的流动状态,如管内流动时,Re( )为层流。
10.当流体的流动处于紊流粗糙管区时,其沿程损失系数与()无关,只与相对粗糙度有关。
11.描述流体运动的方法有拉格朗日法和()。
12.流场中运动的流体若存在加速度,它包括()加速度和迁移加速度。
13.紊流流场中流体不仅受到摩擦切应力作用,还受到()切应力作用。
14.工程上,流体在流管中流动时,雷诺数()时,流动为层流。
15. 流体是由无数的一个紧挨一个的( )组成的稠密而无间隙的连续介质, 这就是流体的( )假设。
16. 不考虑粘性的流体是( )流体, 反之是( ), 符合牛顿内摩擦定律的流体是( )流体, 反之是( )流体。
17. 在平衡流体中, 静压力相等的各点所组成的面称( ), 并且通过每一点的等压面与该点所受的( )力互相垂直。
18. 流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( ); 涡线是角速度场中一条假想的曲线, 在同一瞬时处在这条曲线上的所有流体质点旋转角速度都与该曲线( )。
二、判断并改错1.理想流体是指不考虑粘性的流体;不可压缩流体是指忽略密度变化的流体。
这两种近似处理和流体连续介质假设一样都是流体力学中主要的力学模型。
( 2.质量力只有重力的静止流体,其等压面一定是水平面。
工程流体试题及答案
工程流体试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 流体的粘性系数在下列哪种情况下会增大?A. 温度升高B. 温度降低C. 压力增大D. 压力降低答案:B2. 流体静力学基本方程中,压力随深度增加而如何变化?A. 减小B. 增加C. 不变D. 先减小后增加答案:B3. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的什么特性?A. 粘性B. 惯性C. 压缩性D. 膨胀性答案:B4. 伯努利方程适用于哪种流体流动?A. 可压缩流动B. 不可压缩流动C. 层流D. 湍流5. 流体在管道中流动时,流速增加会导致什么变化?A. 压力增加B. 压力减小C. 压力不变D. 无法确定答案:B6. 流体力学中,连续性方程描述了流体的什么特性?A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 热力学守恒答案:A7. 流体的密度与温度的关系是?A. 正比B. 反比C. 无关D. 先正比后反比答案:B8. 流体力学中,流体的粘性与压力的关系是?A. 正比B. 反比C. 无关D. 先正比后反比答案:C9. 流体力学中,流体的可压缩性与什么有关?B. 压力C. 密度D. 所有以上答案:D10. 流体力学中,流体的表面张力与什么有关?A. 温度B. 压力C. 流速D. 流体类型答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的粘性系数用符号________表示。
答案:μ2. 流体力学中,流体的密度用符号________表示。
答案:ρ3. 流体力学中,流体的压强用符号________表示。
答案:P4. 流体力学中,流体的流速用符号________表示。
答案:v5. 流体力学中,流体的雷诺数用符号________表示。
答案:Re6. 流体力学中,流体的连续性方程可以用公式________表示。
答案:A1v1 = A2v27. 流体力学中,伯努利方程可以用公式________表示。
答案:P + 0.5ρv^2 + ρgh = constant8. 流体力学中,流体的表面张力用符号________表示。
(完整word版)流体力学试题及答案
(完整word版)流体力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个物理量不属于流体的基本物理量?A. 速度B. 压力C. 密度D. 温度答案:D2. 在流体力学中,下列哪个方程描述了流体的连续性方程?A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:C3. 下列哪个现象说明了流体的粘性?A. 液体表面张力B. 液体沿管道流动时压力损失C. 液体内部温度梯度D. 液体内部速度梯度答案:D4. 在理想流体中,下列哪个方程描述了流体的伯努利方程?A. 动量方程B. 能量方程C. 连续性方程D. 伯努利方程答案:D5. 下列哪个现象说明了流体的不可压缩性?A. 液体表面张力B. 液体沿管道流动时压力损失C. 液体内部温度梯度D. 液体内部速度梯度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体静力学是研究____流体静力学或____流体静力学。
答案: incompressible compressible7. 如果流体是______,不可压缩性条件可以______到流体静力学方程。
答案:incompressible neglect8. 喷射流动是____流体静力学的一个实例,其中流体______。
答案: free falls9. 在______流体静力学中,流体______。
答案: off10. 流体静力学与______流体静力学密切相关。
答案: environmental三、判断题(每题5分,共20分)11. 流体静力学的目的是确定流体流动的速率和压力分布。
()答案:正确12. 流体静力学的方程可以应用于不可压缩流体。
()答案:错误13. 喷射流动是流体静力学的应用。
()答案:正确14. 环境流体静力学与流体静力学无关。
()答案:错误四、问答(共30分)15. 写下流体静力学的方程并解释其物理意义。
答案:方程:ρ(x, y, z, t) = ∂ρ/∂t +ρ(∆x)ρ/∂x + ρ(∆ρ/∆y)ρ/∂zρ(∆ρ/∂t) = 0物理意义:上述方程是流体静力学的方程,ρ(x,y,z,t)表示在点(x,y,z,t)处流体密度,流体静力学方程表明,流体流动的流体密度在流动点不变,流体流动守恒定律。
工程流体力学题及答案
《工程流体力学》试题(一)一、填空1.我们所学的流体力学中描述流体运动的方法常采用( )法。
2. 伯努利方程是( )定律在流体力学中的应用。
3.管道的总水力损失等于( )之和。
4.流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( )。
5.在虹吸管中,压力最低点的数值,不能低于( ),否则液体汽化,从而破坏虹吸现象。
6.等压面上的每一空间点上的单位质量力,必与等压面()7.皮托管原理依据是( ),而文丘里流量计(或喷嘴、孔板流量计等) 原理依据则是( )。
8.等压面上任一点的质量力方向是( )等压面。
9.根据雷诺数可以判断流体的流动状态,如管内流动时,Re( )为层流。
10.当流体的流动处于紊流粗糙管区时,其沿程损失系数与()无关,只与相对粗糙度有关。
11.描述流体运动的方法有拉格朗日法和()。
12.流场中运动的流体若存在加速度,它包括()加速度和迁移加速度。
13.紊流流场中流体不仅受到摩擦切应力作用,还受到()切应力作用。
14.工程上,流体在流管中流动时,雷诺数()时,流动为层流。
15. 流体是由无数的一个紧挨一个的( )组成的稠密而无间隙的连续介质, 这就是流体的( )假设。
16. 不考虑粘性的流体是( )流体, 反之是( ), 符合牛顿内摩擦定律的流体是( )流体, 反之是( )流体。
17. 在平衡流体中, 静压力相等的各点所组成的面称( ), 并且通过每一点的等压面与该点所受的( )力互相垂直。
18. 流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( ); 涡线是角速度场中一条假想的曲线, 在同一瞬时处在这条曲线上的所有流体质点旋转角速度都与该曲线( )。
二、判断并改错1.理想流体是指不考虑粘性的流体;不可压缩流体是指忽略密度变化的流体。
这两种近似处理和流体连续介质假设一样都是流体力学中主要的力学模型。
( 2.质量力只有重力的静止流体,其等压面一定是水平面。
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第 1 章绪论选择题( a )流体的分子; ( b )流体内的固体颗粒; 【1.1 】 按连续介质的概念,流体质点是指:( c )几何的点;( d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子, 且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
( d )【1.2 】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:( a )切应力和压强; ( b )切应力和剪切变 形速度;( c )切应力和剪切变形; ( )切应力和流速。
ddv dv解:牛顿内摩擦定律是dy,而且速度梯度dy是流体微团的剪切变形速度dddt ,故dt 。
( b )【1.3 】 流体运动黏度 υ 的国际单位是: ( a ) m 2/s ;( ) N/m 2 ;( ) kg/m ;( )N ·s/m 2。
bcd解:流体的运动黏度 υ 的国际单位是 m 2 /s 。
( a )p 【1.4 】 理想流体的特征是:( a)黏度是常数;( b )不可压缩;( c )无黏性;( d )符合RT。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
( c )【1.5 】当 水的 压 强 增 加一 个 大 气 压 时, 水 的 密 度 增 大约 为 :( a ) 1/20 000 ;( b ) 1/1 000 ;( c ) 1/4 000 ;( d ) 1/2 000 。
解 : 当 水 的 压 强 增 加 一 个 大 气 压 时 , 其 密 度 增 大 约 dkdp0.5 10 9 1 105120 000 。
( a )【1.6 】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:( a)能承受拉力,平衡时不能承受切应力; ( )不能承受拉力,平衡时能承受切应力; ( )不能承受拉力,bc平衡时不能承受切应力; (d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力, 同时具有很大的流动性, 即平衡时不能承受切应力。
(完整版)工程流体力学试题
(完整版)⼯程流体⼒学试题⼀、选择题:从给出的四个选项中选择出⼀个正确的选项(本⼤题60分,每⼩题3分)1、温度的升⾼时液体粘度()。
A、变化不⼤B、不变C、减⼩D、增⼤2、密度为1000kg/m3,运动粘度为10 6m2/s的流体的动⼒粘度为()Pas。
A、1B、0.1C、0.01D、0.0013、做⽔平等加速度运动容器中液体的等压⾯是()簇。
A、斜⾯B、垂直⾯C、⽔平⾯D、曲⾯4、1mmH2O等于()。
A、9800PaB、980PaC、98PaD、9.8Pa5、压强与液标⾼度的关系是()。
A、h=p/gB、p=ρgC、h=p/ρgD、h=p/ρ6、流体静⼒学基本⽅程式z+p/ρg=C中,p/ρg的物理意义是()A、⽐位能B、⽐压能C、⽐势能D、⽐动能7、根据液流中运动参数是否随()变化,可以把液流分为均匀和⾮均匀流。
A、时间B、空间位置坐标C、压⼒D、温度8、连续性⽅程是()定律在流体⼒学中的数学表达式。
A、动量守恒B、⽜顿内摩擦C、能量守恒D、质量守恒。
9、平均流速是过留断⾯上各点速度的()。
A、最⼤值的⼀半B、⾯积平均值C、统计平均值D、体积平均值10、泵加给单位重量液体的机械能称为泵的()。
A、功率B、排量;C、扬程D、效率11、⽔⼒坡度是指单位管长上()的降低值。
A、总⽔头B、总能量C、轴线位置D、测压管⽔头12、总⽔头线与测压管⽔头线间的铅直⾼差反映的是()的⼤⼩。
A、压⼒的头B、位置⽔头C、流速⽔头D、位置⽔头。
13、雷诺数Re反映的是流体流动过程中()之⽐。
A、惯性⼒与粘性⼒B、粘性⼒与惯性⼒C、重⼒与惯性⼒D、惯性⼒与重⼒14、直径为d的圆形截⾯管道的⽔⼒半径为()A、2dB、dC、d/2;D、d/4。
15、过流断⾯的⽔⼒要素不包括()。
A、断⾯⾯积B、断⾯湿周C、管壁粗糙度D、速度梯度16、圆管层流中的速度剖⾯是()。
A、双曲线B、抛物线C、等值线D、三⾓形17、局部⽔头损失和流速⽔头很⼩,计算中可以忽略的压⼒管路称为()。
工程流体考试题及答案
工程流体考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 流体力学中,流体的连续性方程描述了流体的哪种性质?A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A2. 雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 压力分布B. 温度分布C. 速度分布D. 流动状态(层流或湍流)答案:D3. 以下哪个参数是不可压缩流体的特征?A. 密度恒定B. 温度变化C. 压力变化D. 体积变化答案:A4. 伯努利方程适用于以下哪种流体流动?A. 可压缩流体B. 非稳态流动C. 层流D. 无粘性流动答案:C5. 流体在管道中流动时,如果管道直径增大,流体的速度将如何变化?A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定答案:B6. 流体力学中的粘性是指流体的哪种特性?A. 弹性B. 可压缩性C. 抗剪切性D. 密度答案:C7. 流体的表面张力是由于以下哪种力的作用?A. 重力B. 粘性力C. 分子间的吸引力D. 压力差答案:C8. 流体的流速增加时,其动压如何变化?A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定答案:A9. 流体力学中,流体的总能量包括哪些?A. 动能和势能B. 动能和压力能C. 势能和压力能D. 动能、势能和压力能答案:D10. 流体的粘性系数μ与温度的关系是?A. 随温度升高而增大B. 随温度升高而减小C. 与温度无关D. 先增大后减小答案:B二、计算题(每题10分,共2题)1. 某管道内流体的流速为2m/s,管道直径为0.1m,求该管道的流量Q。
解:根据流量公式Q=A*v,其中A为管道横截面积,v为流速。
A=π*(D/2)^2=π*(0.1/2)^2=0.00785m^2Q=0.00785*2=0.0157m^3/s2. 一流体在管道中流动,其压力为200kPa,温度为300K,求该流体的密度ρ。
解:根据理想气体状态方程PV=nRT,其中P为压力,V为体积,n为摩尔数,R为气体常数,T为温度。
(完整版)工程流体力学习题及答案
(完整版)工程流体力学习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
(d )【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。
解:牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=,而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ,故d d t γτμ=。
(b )【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2。
解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
(a )【1.4】理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RTp=ρ。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
(c )【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。
解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
(a )【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。
工程流体力学历年试卷及答案(题库集)
工程流体力学历年试卷及答案(题库集)工程流体力学是工程领域中一门重要的基础课程,涉及流体运动的基本原理和计算方法。
以下是一篇包含历年试卷及答案的题库集,以供参考。
一、填空题1. 流体静力学基本方程的适用条件是______。
答案:流体不可压缩、流体静止、不计质量力。
2. 在伯努利方程中,流体的流速增加时,其______减小。
答案:压力。
3. 流体力学中,流线的定义是______。
答案:在同一时刻,流体中各质点速度向量的方向线。
4. 流体的连续性方程表示______。
答案:流体在流动过程中,流量保持不变。
5. 雷诺数的大小反映了流体的______。
答案:湍流程度。
二、选择题1. 以下哪种流体属于牛顿流体?A. 水银B. 油脂C. 蜂蜜答案:A2. 在流体力学中,以下哪个方程描述了流体的动量守恒?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程答案:B3. 以下哪种情况属于层流?A. 水管中的水流B. 风洞中的气流C. 河流中的水流答案:A4. 以下哪种流体运动是稳定的?A. 非定常流动B. 定常流动C. 随机流动答案:B三、判断题1. 流体力学中的连续性方程表示流体的质量守恒。
()答案:正确2. 伯努利方程只适用于不可压缩流体。
()答案:正确3. 雷诺数越大,流体的湍流程度越低。
()答案:错误4. 流体力学中的动量方程表示流体的动量守恒。
()答案:正确四、计算题1. 已知一圆形管道,直径为0.2m,流速为1.5m/s,求管道的流量。
答案:流量Q = π * (0.1)^2 * 1.5 = 0.0471m^3/s2. 已知一水箱,水面高度为2m,求水箱底部受到的压力。
答案:P = ρ * g * h = 1000 * 9.8 * 2 = 19600 Pa3. 已知一不可压缩流体在管道中的流速为2m/s,管道直径为0.3m,求流体的质量流量。
答案:质量流量ρ = 1000 kg/m^3,流量Q = π * (0.15)^2 * 2 = 0.1413 m^3/s,质量流量= ρ * Q = 141.3 kg/s4. 已知一水平管道,直径为0.4m,流速为3m/s,求管道中的压力损失。
工程流体考试题及答案
工程流体考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体的连续性方程表达式为:A. \(\frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot (\rho \mathbf{u}) = 0\)B. \(\frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot\mathbf{u} = 0\)C. \(\frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + \nabla \cdot (\rho \mathbf{u} \otimes \mathbf{u}) = -\nabla p + \mu\nabla^2 \mathbf{u} + \mathbf{f}\)D. \(\frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + \nabla \cdot (\rho \mathbf{u} \otimes \mathbf{u}) = -\nabla p + \mu\nabla^2 \mathbf{u}\)答案:A2. 流体的粘性系数μ与温度的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 先减小后增大答案:A3. 流体流动的雷诺数Re是用来描述:A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体流动的惯性力与粘性力之比D. 流体流动的压力梯度答案:C4. 以下哪项不是流体力学中的基本假设?A. 连续性假设B. 均匀性假设C. 牛顿流体假设D. 绝对刚体假设答案:D5. 流体静压力的分布规律是:A. 随深度线性增加B. 随深度线性减小C. 随深度指数增加D. 随深度指数减小答案:A6. 流体动力学中,流线与等势线的关系是:A. 重合B. 垂直C. 平行D. 相交答案:B7. 流体的不可压缩性条件是指:A. 密度恒定不变B. 体积恒定不变C. 质量恒定不变D. 速度恒定不变答案:A8. 伯努利方程适用于:A. 非稳态流动B. 非均匀流动C. 无粘性流动D. 稳定流动答案:D9. 流体的粘性是由以下哪种因素引起的?A. 分子间的引力B. 分子间的斥力C. 分子间的热运动D. 分子间的化学键答案:C10. 流体的表面张力是由于:A. 分子间的引力B. 分子间的斥力C. 分子间的热运动D. 分子间的化学键答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体的密度ρ定义为单位体积的质量,其国际单位制单位是________。
(完整版)工程流体力学试题
工程流体力学试题90 下:1. 写出流线与迹线的定义,说明它们在什么条件下可以重合。
[94 上]流线[p58] :在某一瞬时,该曲线上每一点的速度矢量总是在该点与曲线相切。
流体质点运动的轨迹称为迹线。
如果是定常流动,积分后得到的流线与时间无关,流线的形状不变。
任意流体质点必定沿某一确定的流线运动,其流线与迹线重合。
2. 简述流体的连续介质假设(连续性假设)[p4] 。
在研究流体的运动时,只要所取的流体微团包含足够的分子,使各物理量的统计平均值有意义,就可以不考虑无数分子的瞬时状态,而只研究描述流体运动的宏观属性。
就是说,可以不考虑分子间存在的空隙,而把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质,这就是*** 。
[不考虑流体分子间存在的空隙,而把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质。
所谓流体微团,指的是在微观上充分大(和分子运动的尺度相比),在宏观上充分小的和所研究的问题有关的特征尺寸相比,的分子团。
]3. 简述普朗特混合长度概念的引出及其物理意义。
[p110]在粘性流体的层流流动中,除去流层之间相对滑移引起的摩擦切向应力τv之外,还由于流体质点作复杂的无规律运动,在流层之间必然引起动量交换,增加能量损失,从而出现紊流附加切向应力或脉动切向应力τl。
普朗特认为,与气体分子的运动要经过一段自由行程相类似,某流体微团在和其他流体微团碰撞前也要经过一段路程l 。
此长度即为普朗特混合长度。
τl 与混合长度和时均速度梯度乘积的平方成正比。
它的作用方向始终是在使速度分布更趋均匀的方向上。
μl 不是流体的属性,只决定于流体的密度、时均速度梯度和混合长度。
4. 什么叫流函数,在什么条件下存在着流函数?流函数对于不可压缩粘性流体是否存在?[94 下][p223] :不可压缩流体平面流动的连续方程:v x v yxy平面流动的流线微分方程:v x dy v y dx 0由这两个方程可以引出一个描绘流场的函数ψ,它的微分形式是:d dx dy v y dx v x dyxy在流线上dψ =0,即ψ=常数,在每条流线上函数都有它的常数值,所以称为流函数。
《工程流体力学》试题及答案
《工程流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 下列哪个物理量不属于流体的基本属性?A. 密度B. 压力C. 温度D. 粘度答案:C2. 流体力学中,下列哪个方程描述了流体的连续性方程?A. 纳维-斯托克斯方程B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:C3. 在不可压缩流体中,伯努利方程适用于哪种流动?A. 稳定流动B. 非稳定流动C. 有旋流动D. 无旋流动答案:A4. 下列哪种流动为层流?A. 雷诺数小于2000B. 雷诺数大于4000C. 雷诺数等于2000D. 雷诺数等于4000答案:A5. 在管道流动中,摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为:A. λ∝Re^0.5B. λ∝Re^-0.5C. λ∝ReD. λ∝Re^-1答案:B6. 在明渠流动中,下列哪种情况下会发生水跃现象?A. Fr > 1B. Fr < 1C. Fr = 1D. Fr = 0答案:A二、填空题(每题5分,共30分)1. 流体力学中,描述流体运动的基本方程有:______、______、______。
答案:连续性方程、纳维-斯托克斯方程、能量方程2. 在管道流动中,流动阻力分为______和______。
答案:沿程阻力、局部阻力3. 伯努利方程适用于______、______、______流体。
答案:不可压缩、稳定、无旋4. 在明渠流动中,水跃现象发生在______和______之间。
答案:缓流、急流5. 流体力学中的相似原理包括______相似、______相似和______相似。
答案:几何相似、动力相似、初始条件相似三、计算题(共40分)1. (15分)一圆形管道直径为d = 0.2m,流速为v = 1.5m/s,流体密度ρ = 1000kg/m³,粘度μ = 0.001Pa·s。
求管道中的雷诺数,并判断流动类型。
解:雷诺数Re = ρvd/μ = 1000 × 1.5 × 0.2 / 0.001 = 300000由于雷诺数大于2000,故流动类型为湍流。
工程流体力学试卷及答案6套
第 1 页 共 12 页试卷11.如图所示有一圆形容器,内装三种液体,上层为比重8.01=d 的油,中层为比重12=d 的水,下层为比重6.133=d 的水银。
已知各层的高度均为5.0=h m ,容器直径1=D m ,试求: (1)A 、B 点的相对压强;(2)A 、B 点的绝对压强(用水柱高度表示); (3)容器底面EF 上的相对总压力。
题2图题2图2.如图所示,一直径1=d m 的球一半浸没在海水中,海水的比重为1.025, 为使它完全淹没在海水中在球的下面系一混凝土块,混凝土块的密度=m ρ 2 400kg/m 3,试求所需混凝土块的重量。
3.一平面流动的x 方向的速度分量为2233ay ax u -=,在点(0,0)处0==v u ,试求:通过A (0,0),B (1,1)两点联线的单位宽度流量。
4.在水深45=d m 的海面上有一前进波,波高4=H m ,波长80=λm ,试求:(1)水面下7m 深处水质点所受的压强;(2)用图表示该质点在波动时的最高位置和最低位置。
5.试用瑞利法求理想流体经圆形孔口出流的流量关系式。
假设孔口的出流量Q 与孔口直径d ,作用水头0H 和重力加速度g 有关。
6.如图所示平板闸门下出流,已知:4=H m ,1e h =m ,闸门宽3=B m ,流量20=Q m 3/s 作用在闸门上的动水总压力。
试卷 21.如图所示一封闭容器水表面绝对压强85ab =p kPa , 中间玻璃管两端是开口的,当既无空气通过玻璃管 进入容器,又无水进入玻璃管时,求玻璃管应该 伸入水面下的深度h 。
2.已知平面流动的速度势2304.0axy x +=ϕ,x 、y 单位为m ,ϕ的单位为m 2/s ,试求:(1)常数a ;(2)点A (0,0)和B (3,4)间的压强差p ∆。
(设流体的密度1000=ρkg/m 3) 3.如图所示管路,已知容器B 的初始水位为1h ,截面积为A ,当管中流入和流出随时间变化的流量分别为)(1t Q 和)(2t Q 时,写出容器B 中水深)(t h 的表达4.如图所示为射流推进船的简图。
工程流体力学试卷及答案
工程流体力学试卷及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪一项不属于流体的基本特性?()A. 连续性B. 压缩性C. 粘滞性D. 无穷可分性答案:D2. 在不可压缩流体中,下列哪一项是正确的?()A. 流体的密度随时间变化B. 流体的速度随时间变化C. 流体的压力随时间变化D. 流体的温度随时间变化答案:B3. 下列哪个方程描述了流体运动的连续性方程?()A. 纳维-斯托克斯方程B. 连续性方程C. 能量方程D. 动量方程答案:B4. 下列哪个方程描述了理想流体的伯努利方程?()A. 纳维-斯托克斯方程B. 连续性方程C. 能量方程D. 动量方程答案:C5. 下列哪种流动称为有势流动?()A. 恒定流动B. 稳定流动C. 有旋流动D. 无旋流动答案:D6. 在不可压缩流体中,下列哪个参数是守恒的?()A. 流体动能B. 流体动量C. 流体能量D. 流体压力答案:C7. 下列哪种流动称为充分发展流动?()A. 层流B. 湍流C. 稳定流动D. 非稳定流动答案:B8. 下列哪个参数描述了流体的湍流强度?()A. 平均速度B. 湍流强度C. 湍流尺度D. 湍流粘性系数答案:B9. 下列哪种流动称为均匀流动?()A. 恒定流动B. 稳定流动C. 有旋流动D. 无旋流动答案:A10. 下列哪个方程描述了流体运动的纳维-斯托克斯方程?()A. 纳维-斯托克斯方程B. 连续性方程C. 能量方程D. 动量方程答案:A二、填空题(每题3分,共30分)1. 流体力学研究的对象是______。
答案:流体2. 流体的连续性方程表示______。
答案:流体质量守恒3. 流体的动量方程表示______。
答案:流体动量守恒4. 流体的能量方程表示______。
答案:流体能量守恒5. 流体的伯努利方程表示______。
答案:流体速度、压力和高度之间的关系6. 流体的湍流流动分为______和______两部分。
答案:层流核心区、湍流边界层7. 流体的雷诺数表示______。
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工程流体力学试题90下:1.写出流线与迹线的定义,说明它们在什么条件下可以重合。
[94上]流线[p58]:在某一瞬时,该曲线上每一点的速度矢量总是在该点与曲线相切。
流体质点运动的轨迹称为迹线。
如果是定常流动,积分后得到的流线与时间无关,流线的形状不变。
任意流体质点必定沿某一确定的流线运动,其流线与迹线重合。
2.简述流体的连续介质假设(连续性假设)[p4]。
在研究流体的运动时,只要所取的流体微团包含足够的分子,使各物理量的统计平均值有意义,就可以不考虑无数分子的瞬时状态,而只研究描述流体运动的宏观属性。
就是说,可以不考虑分子间存在的空隙,而把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质,这就是***。
[不考虑流体分子间存在的空隙,而把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质。
所谓流体微团,指的是在微观上充分大(和分子运动的尺度相比),在宏观上充分小的和所研究的问题有关的特征尺寸相比,的分子团。
]3.简述普朗特混合长度概念的引出及其物理意义。
[p110]在粘性流体的层流流动中,除去流层之间相对滑移引起的摩擦切向应力τv之外,还由于流体质点作复杂的无规律运动,在流层之间必然引起动量交换,增加能量损失,从而出现紊流附加切向应力或脉动切向应力τl 。
普朗特认为,与气体分子的运动要经过一段自由行程相类似,某流体微团在和其他流体微团碰撞前也要经过一段路程l 。
此长度即为普朗特混合长度。
τl与混合长度和时均速度梯度乘积的平方成正比。
它的作用方向始终是在使速度分布更趋均匀的方向上。
μl 不是流体的属性,只决定于流体的密度、时均速度梯度和混合长度。
4.什么叫流函数,在什么条件下存在着流函数?流函数对于不可压缩粘性流体是否存在?[94下][p223]:不可压缩流体平面流动的连续方程:平面流动的流线微分方程:由这两个方程可以引出一个描绘流场的函数ψ,它的微分形式是:在流线上d ψ=0,即ψ=常数,在每条流线上函数都有它的常数值,所以称为流函数。
存在条件:不可压缩流体的平面流动(不管理想或粘性,有旋或无旋)。
因为在引出这个概念时,没有涉及流体是粘性的还是非粘性的,也没有涉及流体是有旋的还是无旋的。
物理意义:平面流动中流体间单位厚度通过的体积流量等于在两条流线上的流函数之差。
dyv dx v dy ydxxdx y yv xv y x 0dx v dy v y x(二维)平面流动:流体质点在平行的平面上运动,而且所有这些平面的流动状态都相同,可以只取一个平面。
在某一时间内流体内微团是否旋转将流动类型分为:有旋流动:流体微团的旋转角速度不等于0;无旋流动:流体微团的旋转角速度为0。
在无旋流动每一流体微团都满足下列条件:***涡流比:5.什么叫流函数?流函数的存在是基于什么假设的结果?流函数对于不可压缩粘性流体是否存在?为什么?写出用流函数的速度表达式(直角坐标系中)。
[94上]6.在柴油机气缸内存在涡流比N 不等于0的涡流,那么它属于有旋流还是无旋流,为什么?涡流比Ω=n D /n ,用于表示气道形成进气涡流的能力。
是评价气道旋流强度的无因次参数。
n D 为风速仪测出的转速;n 为假想的发动机转速。
Ω本身并不代表气道形成旋流的能力,它只是反映了结构尺寸一定的风速仪置于规定的位置时,气缸内一部分气体的运动情况。
其次用风速仪测量n D 时,受到许多因素的影响,因此它只具有相对比较的价值。
稳流实验台上测得的Ω越高,则压缩终点燃烧室内的涡流也越强。
7.写出紊流运动中的时均速度表达式,说明脉动速度和瞬时速度之间的关系。
在内燃机缸内流动研究中如何应用它?在缸内、冷却水道、进排气道内流动的研究中如何求时均速度?[94下][p109] 设作紊流运动的流体所在的管道中某点的瞬时轴向速度为v xi ,则在时间间隔Δt内v xi 的平均值称为时均速度v x ,即txi xdtv tv 01对于等截面流量不变的流动来说,只要所取的时间间隔不过短,则时均速度为常数。
显然瞬时速度v xi =v x +v x ’。
v x ’为脉动速度,即瞬时速度与时均速度之差,它的时均值为零。
在发动机中,时间应与曲轴转角θ对应起来,Δt ~Δθ,dt ~d θ,并且由于内燃机中的流动都是瞬态的变化过程,Δθ不可取得过大。
90:8.说明温度对液体和气体粘性的影响及原因,指出在压缩终了的发动机气缸内的空气粘度,包括动力粘度和运动粘度提高了还是降低了(与压缩前相比)?[94下][p11] 液体粘度随温度上升而减小,而气体粘度随温度上升而增大。
液体分子间隙比气体小得多,分子间引力大得多,是液体粘性的主要因素。
当温度上升时,分子间隙增大,吸引力减小,粘度降低。
气体分子间引力微不足道,粘性的主要因素是气体分子作混乱运动时不同流层间的能量交换。
温度升高,则分子运动剧烈,动量交换越频繁,粘度也越大。
普通压强对流体粘度几乎没有影响,此时可认为粘度只与温度有关。
但是在高压作用下,气体和液体的粘度均随压强的增高而增大。
压缩终了气缸中空气的动力粘度增加,而运动粘度却下降,因为压缩过程中气体密度增加更快。
**********9.说明伯努利方程******的应用条件及物理意义。
应用条件:不可压缩理想流体在重力场中的定常流动,同一条流线上不同的点。
物理意义:沿流线单位质量流体的“压强势能+位势能+动能=常数”或“压强水头+位置水头+速度水头=常数,总水头线为平行于基准线的水平线。
”([p215]另一种说法:对于有旋流动,沿同一条流线单位质量流体的位势能、压强势能和动能的总和保持不变;对于无旋流动,在整个流场中总机械能保持不变)10.在一元等熵定常的空气流动中,试证明******(空气k=1.4)。
可压缩流体一元定常等熵流动物理意义:***11.在发动机气缸中,涡流比为N(N>0)的运动是有旋流还是无旋流,为什么?12.说明流体运动是▽2φ=0的物理条件。
φ为势函数,速度势函数对三个坐标的偏导数等于速度在三个坐标轴的分量。
***不可压缩流体▽2φ=0[拉普拉斯方程]不可压缩流体的平面流存在流函数不可压缩流体的有势流动[平面无旋流],速度势满足拉普拉斯方程平面上可将等势线和流线簇构成正交网络,称为流网。
13.雷诺数代表什么意义?[94上][p88] Re=ρvl/μ=vl/ν。
惯性力与粘滞力之比。
二流动的粘滞力作用相似,它们的雷诺数必定相等,这就是粘滞力相似准则,或雷诺准则。
雷诺数是流体的密度、速度、粘度和流道线性尺寸的无量纲综合量,是判别流体流动状态的准则数。
代入上下临界速度,可得上下临界雷诺数。
上临界雷诺数在工程上没有实际意义,通常把下临界雷诺数作为判别层流和紊流的准则,而且一般取圆管的临界雷诺数为2000。
14.简述可压缩流体和不可压缩流体的性质,说明在内燃机的各部分(包括进排气管道内及气缸内)气体流动的研究中,哪些可处理为不可压缩流体,哪些必须处理为可压缩流体,为什么?[94上]00000[p10] 流体的压缩性是流体的基本属性,任何流体都是可压缩的,只是可压缩程度不同而已。
随着压强增高,体积缩小;随着温度升高,体积膨胀。
这就是流体的压缩性和膨胀性。
工程实际问题中是否考虑流体的可压缩性,要视具体情况而定。
通常把液体视为不可压缩流体,就是忽略在一般工程中没有多大影响的微小的体积变化,而把液体的密度视为常量。
但是水击现象、水下爆炸等例外。
通常把气体视为可压缩流体,特别在流速较高、压强变化较大的场合。
反之可视为不可压缩流体。
工程实际问题凡是可把其密度视为常数的或者流速不大,压强低的流体,都当作不可压缩流体来处理,否则作为可压缩流体,例如内燃机进排气管道中的压力波传播问题。
但在研究它们的流通能力时,又当作不可压缩流体。
在研究气缸内运动时,也可把密度视为处处均匀,来研究缸内的涡流和挤流等问题,从而把空气当作不可压缩流体来处理。
15.如内燃机气缸内空气作涡流运动时具有切线速度V,沿气缸半径R分布的特征是外低内高,且遵守V*R=常数,如图所示,说明这种涡流是什么类型的涡流?为什么?[94上]16.简述卡门涡阶的产生过程及卡门涡阶流量计的工作原理(指流体力学方面)。
粘性流体以较大速度绕过圆柱体流动时,在圆柱体的后半部分压强梯度较大,以至边界层分离。
当雷诺数Re=60时,形成几乎稳定的,非对称的,多少有些规则的,旋转方向相反的交替旋涡,称为卡门涡街。
这两列旋转方向相反的旋涡周期性地均匀交替脱落,有一定的脱落频率f=Sr*v/d。
Sr为斯特劳哈尔数,在大雷诺数下,它近似等于常数0.21。
根据卡门涡街的性质可制成卡门涡街流量计。
在管道内与流体流动方向垂直的方向插入一根圆柱体验测杆,在验测杆下游产生卡门涡街。
在Re=1000到1.5X105范围内,Sr基本上等于常数,测得了旋涡的脱落频率,便可由上式求得流速,从而可确定管道内流体的流量。
测定流量的问题归结为求卡门涡街脱落频率的问题。
而频率的测量方法有热敏电阻丝法、超声波束法等。
17.在什么条件下,可把流体运动视为有势运动,用有势运动的观点分析流体的运动在教学上有何方便之处?18.说明有旋流动与无旋流动的定义,说明在直喷式柴油机气缸内组织的涡流运动是有旋流还是无旋流?[94下]19.判断[94下]1)只有定常运动流线才会与迹线重合2)不论理想流体还是粘性流体,涡管强度沿涡管保持不变3)不可压缩流体无旋流的流函数也满足拉普拉斯方程4)激波内的气体流动不能再假设为连续介质流动19.试述两流动现象在力学上的动力相似[92]91下:1.[同2]2.[同8]液体和气体的粘度随温度的变化趋势如何?为什么?内燃机气缸中气体的粘度在压缩过程中是如何变化的(包括动力粘度和运动粘度)?3.[同7]4.[同16]5.[同17]902. 如图所示,是水平面内流场中的两条流线。
试证明v方向的总能量变化率表达式为:***3.粘性流体(粘性系数为μ)在压力差作用下,在两平板中流动。
雷诺数Re<2000,几何尺寸如图所示,b》h,假如可略去在侧面的粘性作用,试导出流速分布v=v (y)、流量、壁面剪切力的表达式。
4.气流在截面缓慢变化的管道内流动,可近似认为气流沿管轴方向为一维定常等熵流动。
它服从关系式******。
全面讨论流速与截面积变化的关系。
6.图中水箱的水位H0保持不变。
当连接水箱的管道出口端的闸门突然开放后,水即由静止转为流动,并逐渐达到恒定流动。
如不计流动损失和动能修正,确定管中流速与时间的关系。
已知非恒定流的能量方程为******1.伯努利方程:不可压缩理想流体在重力场中的一维定常流动的能量方程v2/2+g*z+p/ρ=常数(沿同一流线积分而得)。
物理意义:不可压缩流体在重力场中作一维定常流动时,沿流线单位质量流体的动能、位势能、和压强势能之和为常数。