流体力学习题册题目

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(完整版)工程流体力学习题集及答案

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(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

(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。

流体力学练习题库含答案

流体力学练习题库含答案

流体力学练习题库含答案一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.气温升高,气体粘性会()A、上升B、不变C、下降D、都有可能正确答案:A2.那个设备压力是真空压力()。

A、过热器B、再热器C、给水泵D、凝汽器正确答案:D3.相对压强是指该点的绝对压强与()的差值。

A、标准大气压B、当地大气压C、工程大气压D、真空压强正确答案:B4.当容器内工质压力大于大气压力时,工质处于()状态。

A、负压B、标准C、临界D、正压正确答案:D5.某输水管直径为400mm,长度为50m,沿程阻力系数为0.04,沿程水头损失为1m,管中的流速为()。

A、4m/sB、0.5m/sC、1m/sD、2m/s正确答案:D6.表面力是指作用在()上的力。

A、流体体积表面B、黏性流体体积C、流体内部每一个质点D、理想流体液面正确答案:A7.对流体用()定律可导出伯努利方程。

A、牛顿内摩擦定律B、动量定律C、质量守恒定律D、能量守恒定律正确答案:D8.下列哪种是最不容易压缩的流体()A、氧气B、空气C、氮气D、水正确答案:D9.皮托管是一种测量( )的仪器。

A、压力B、密度C、测流速D、流量正确答案:C10.沿程损失产生的原因是( )。

A、流体与管壁面以及流体之间存在切应力B、紊流流动C、流动存在旋涡D、流体质点之间发生碰撞正确答案:A11.油的黏度随温度升高而()。

A、降低B、升高C、不变D、凝固正确答案:A12.容器中部有一测点,其压力最大时方向是()。

A、朝上B、一样C、水平D、朝下正确答案:B13.某变径管的雷诺数之比Re1:Re2=1:4,则其管径之比d1:d2为()。

A、04:01B、02:01C、01:04D、01:02正确答案:C14.沿程水头损失随水流的流程增长而()。

A、增大B、减少C、不变D、不确定正确答案:A15.层流时,沿程损失与平均流速的关系是()。

A、成正比B、成反比C、与平均流速的平方成正比D、与平均流速的平方成反比正确答案:A16.串联管道各串联管段的()。

流体力学习题(含答案)

流体力学习题(含答案)

流体力学习题(含答案)一、单选题(共54题,每题1分,共54分)1.在静止的连通的同一种连续流体内,任意一点的压强增大时,其他各点的压强则( )A、减小B、不一定C、不变D、相应增大正确答案:D2.离心泵在正常运转时,其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程>升扬高度B、不能确定C、扬程<升扬高度D、扬程=升扬高度正确答案:A3.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案:D4.离心泵的工作点是指( )A、由泵的特性曲线所决定的点B、由管路特性曲线所决定的点C、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点D、与泵最高效率时对应的点正确答案:C5.旋涡泵常用的调节方法是( )A、改变出口管路中阀门开度B、改变吸入管路中阀门开度C、改变泵的转速D、安装回流支路,改变循环量的大小正确答案:D6.离心泵铭牌上标明的扬程是( )A、最大流量时的扬程B、功率最大时的扬程C、泵的最大量程D、效率最高时的扬程正确答案:D7.测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将( )A、减少B、增加C、不变正确答案:B8.用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。

A、减小B、增加C、不确定、不变D、增加、增加正确答案:D9.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、启动电流最小B、轴功率最大C、处于高效区D、能量损失最小正确答案:A10.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、疏水阀B、安全阀C、止回阀D、减压阀正确答案:A11.输送膏状物应选用( )A、压缩机B、往复泵C、齿轮泵D、离心泵正确答案:C12.在压力单位“m水柱”中,水的温度状态应指( )A、20℃B、0℃C、25℃D、4℃正确答案:D13.采用出口阀门调节离心泵流量时,开大出口阀门扬程( )A、先增大后减小B、不变C、减小D、增大正确答案:C14.流体运动时,能量损失的根本原因是由于流体存在着( )A、黏性B、湍流C、动能D、压力正确答案:A15.经计算某泵的扬程是30m,流量10m3/h,选择下列某泵最合适( )A、扬程32m,流量12.5m3/hB、扬程35m,流量7.5m3/hC、扬程35m,流量15m3/hD、扬程24m,流量15m3/h正确答案:A16.离心泵效率随流量的变化情况是( )A、Q增大,η先增大后减小B、Q增大,η减小C、Q增大,η先减小后增大D、Q增大,η增大正确答案:A17.在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响( )A、泵的特性曲线B、泵的工作点C、管路特性曲线D、管路所需压头正确答案:A18.在①离心泵、②往复泵、③旋涡泵、④齿轮泵中,能用调节出口阀开度的方法来调节流量的有( )A、①③B、①②C、②④D、①正确答案:D19.一定流量的水在圆形直管内呈层流流动,若将管内径增加一倍,产生的流动阻力将为原来的( )A、1/2B、1/8C、1/32D、1/4正确答案:C20.当流量、管长和管子的摩擦系数等不变时,管路阻力近似地与管径的( )次方成反比A、3B、2C、5D、4正确答案:C21.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说( )A、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍B、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍C、在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍D、当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍正确答案:D22.稳定流动是指 ( )A、流动参数与时间变化有关与位置无关B、流动参数与时间和位置变化均无关C、流动参数与时间变化无关与位置有关D、流动参数与时间变化与位置变化都有关正确答案:C23.下列说法正确的是( )A、汽蚀与气缚的现象相同,发生原因不同B、调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行C、允许安装高度可能比吸入液面低D、在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止汽蚀正确答案:C24.在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数λ数值( )A、与粗糙度无关B、取决于相对粗糙度C、与光滑管一样D、只取决于Re正确答案:B25.离心泵中Y型泵为( )A、油泵B、多级清水泵C、耐腐蚀泵D、单级单吸清水泵正确答案:A26.通过计算得出管道的直径为50mm,该选用下列哪种标准管( )A、Φ114×4mmB、Φ48×3.5mmC、Φ60×3.5mmD、Φ75.50×3.75mm正确答案:C27.流量调节,往复泵常用( )A、进口阀B、出口阀C、旁路阀D、安全阀正确答案:C28.密度为850kg/m3的液体以5m3/h的流量流过输送管,其质量流量为( )A、170kg/hB、425kg/hC、1700kg/hD、4250kg/h正确答案:D29.泵壳的作用是( )A、将位能转化为动能B、汇集能量C、汇集液体D、汇集热量正确答案:C30.流体在圆形管道中流动时,连续性方程可写为( )A、u2/u1=D1/D2B、u2/u1=(D1/D2)2C、u2/u1=(D2/D1)2D、u2/u1=正确答案:B31.离心泵气蚀余量△h与流量Q的关系为( )。

《流体力学》试题及答案

《流体力学》试题及答案

《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。

答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。

答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。

答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。

答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。

答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。

解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。

A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。

12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。

流体力学考试题及答案

流体力学考试题及答案

流体力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的连续性方程描述的是()。

A. 流体的质量守恒B. 流体的动量守恒C. 流体的能量守恒D. 流体的体积守恒答案:A2. 伯努利方程适用于()。

A. 非定常流动B. 非稳态流动C. 定常流动D. 任何流动答案:C3. 雷诺数是用来描述()。

A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力之比D. 流体的压力答案:C4. 在流体力学中,马赫数是描述()。

A. 流体的密度B. 流体的速度与声速之比C. 流体的粘性D. 流体的能量答案:B5. 流体在管道中流动时,若管道截面突然扩大,则流体的速度将()。

A. 增加B. 减小C. 保持不变D. 先减小后增加答案:B6. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程是描述()。

A. 流体的连续性B. 流体的动量守恒C. 流体的能量守恒D. 流体的质量守恒答案:B7. 流体的粘性是由()引起的。

B. 分子间的吸引力C. 流体的表面张力D. 流体的密度答案:B8. 流体力学中的自由表面是指()。

A. 流体内部的表面B. 流体与固体接触的表面C. 流体与气体接触的表面D. 流体与真空接触的表面答案:C9. 在流体力学中,流体的不可压缩性意味着()。

A. 流体的密度不变B. 流体的体积不变D. 流体的压力不变答案:A10. 流体力学中的拉普拉斯方程描述的是()。

A. 流体的动量守恒B. 流体的质量守恒C. 流体的能量守恒D. 流体的无旋流动答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的连续性方程可以表示为:\(\frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot (\rho \mathbf{u}) = 0\),其中\(\rho\)表示流体的______,\(\mathbf{u}\)表示流体的______。

答案:密度;速度2. 伯努利方程可以表示为:\(P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho g h = \text{常数}\),其中\(P\)表示流体的______,\(v\)表示流体的______,\(h\)表示流体的______。

流体力学试卷、习题及答案

流体力学试卷、习题及答案

流体力学试卷、习题及答案一、选择题(每题5分,共25分)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. 质量浓度B. 体积浓度C. 质量分数D. 体积分数答案:A3. 在流线图中,流线()A. 表示流体运动轨迹B. 表示流体速度方向C. 表示流体压力分布D. 表示流体温度分布答案:B4. 在不可压缩流体中,下列哪个关系成立?()A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 上述三个方程都成立答案:D5. 下列哪个方程表示流体的动量守恒?()A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 伯努利方程答案:B二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和______方程。

答案:能量7. 流体的粘度分为______粘度和______粘度。

答案:动力粘度、运动粘度8. 在不可压缩流体中,流体的密度______。

答案:不变9. 流体的______是描述流体运动的重要参数。

答案:速度场10. 在流线图中,任意两条流线______相交。

答案:不能三、计算题(共40分)11. (15分)已知一个不可压缩流体,密度ρ=1000 kg/m³,速度v=10 m/s,求该流体的质量流量。

解:质量流量Q = ρ * A * v其中,A为流体通道的截面积。

假设通道为圆形,直径d=1 m,则A=π * (d/2)²= π * (0.5)² = 0.785 m²所以,质量流量Q = 1000 kg/m³ * 0.785 m² * 10 m/s = 7850 kg/s答案:7850 kg/s12. (15分)已知一个不可压缩流体,密度ρ=1000 kg/m³,速度v=10 m/s,运动粘度ν=0.01 m²/s,求该流体的雷诺数。

流体力学试题(含答案)

流体力学试题(含答案)

流体力学试题(含答案)一、选择题(每题10分,共40分)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压强?A. 力B. 压力C. 压力系数D. 压强答案:D3. 在伯努利方程中,流速增加时,下列哪个物理量会减小?A. 压强B. 动能C. 位能D. 总能量答案:A4. 下列哪个现象说明流体具有粘性?A. 流体在管道中流动B. 流体在容器中静止C. 流体表面形成波纹D. 流体在流动过程中产生涡旋答案:D二、填空题(每题20分,共60分)5. 流体力学的基本方程之一是______方程,它描述了流体在流动过程中质量守恒的规律。

答案:连续性方程6. 在不可压缩流体中,流线是指______。

答案:流速矢量线7. 伯努利方程适用于______流体。

答案:理想流体8. 流体的粘性使得在流动过程中产生______,从而导致能量损失。

答案:摩擦力三、计算题(每题25分,共50分)9. 一水平管道内,水以0.5 m/s的速度流动。

管道直径由0.2 m渐变至0.4 m。

求管道渐变处的流速。

解:根据连续性方程,流体在流动过程中质量守恒,即流速与截面积的乘积保持不变。

设管道渐变前后的流速分别为v1和v2,截面积分别为A1和A2。

由连续性方程可得:v1 * A1 = v2 * A2代入已知数据:0.5 m/s * π * (0.2 m)^2 = v2 * π * (0.4m)^2解得:v2 = 0.25 m/s答案:0.25 m/s10. 一水平管道内,水以2 m/s的速度流动,管道直径为0.1 m。

管道入口处的压强为100 kPa。

求管道出口处的压强。

解:根据伯努利方程,流速增加时,压强会减小。

设管道入口处的流速为v1,压强为p1;管道出口处的流速为v2,压强为p2。

伯努利方程为:p1/ρg + v1^2/2g + z1 = p2/ρg + v2^2/2g + z2由于管道水平,所以z1 = z2,且水的密度ρ = 1000 kg/m^3,重力加速度g = 9.8 m/s^2。

流体力学练习习题集及答案

流体力学练习习题集及答案

流体力学练习习题集及答案一、填空题1. 流体力学研究的对象是_________。

答案:流体(液体和气体)2. 流体的连续性方程是_________。

答案:质量守恒方程3. 在不可压缩流体中,伯努利方程表示_________。

答案:流速、压力和高度之间的关系4. 流体静力学中,帕斯卡原理适用于_________。

答案:静止流体5. 流体动力学中,纳维-斯托克斯方程描述了_________。

答案:流体运动的速度、压力和温度之间的关系二、选择题1. 以下哪种流体是不可压缩的:()A. 水蒸气B. 空气C. 液体D. 气体答案:C2. 以下哪个方程是流体力学中的动量方程:()A. 连续性方程B. 伯努利方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡原理答案:C3. 在伯努利方程中,流速和压力之间的关系是:()A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 伯努利方程不涉及流速和压力之间的关系答案:B4. 以下哪种流体现象可以用伯努利方程解释:()A. 飞机翼升力B. 水轮机的工作原理C. 帕斯卡原理D. 液体静力学答案:A三、计算题1. 一台水轮机直径为2m,转速为1000r/min,水的密度为1000kg/m³,求水轮机的输出功率。

解:首先,计算水轮机的流速v:v = π * D * n / 60v = π * 2m * 1000r/min / 60v ≈ 104.72 m/s然后,计算水轮机的输出功率P:P = ρ * g * H * Q其中,H为水轮机的高度,Q为流量,ρ为水的密度,g为重力加速度。

假设水轮机高度为10m,则输出功率为:P = 1000kg/m³ * 9.8m/s² * 10m * π *(2m)² * 1000r/min / 60P ≈ 3.14 * 10⁷ WP ≈ 3.14 * 10⁴ kW答案:水轮机的输出功率约为3.14 * 10⁴ kW。

2. 一台离心泵的流量为100m³/h,扬程为20m,水的密度为1000kg/m³,求泵的输出功率。

流体力学考试题库单选题100道及答案解析

流体力学考试题库单选题100道及答案解析

流体力学考试题库单选题100道及答案解析1. 流体的黏性主要与()有关。

A. 分子内聚力B. 分子动量交换C. 温度D. 压强答案:B解析:流体的黏性主要是由于分子动量交换引起的。

2. 理想流体是指()。

A. 没有黏性的流体B. 不可压缩的流体C. 满足牛顿内摩擦定律的流体D. 密度为常数的流体答案:A解析:理想流体是指没有黏性的流体。

3. 静止流体中,压强的方向()。

A. 垂直指向受压面B. 平行于受压面C. 倾斜指向受压面D. 任意方向答案:A解析:静止流体中,压强的方向垂直指向受压面。

4. 流体静力学基本方程p = p₀+ ρgh 中,p₀为()。

A. 当地大气压B. 绝对压强C. 相对压强D. 真空度答案:A解析:p₀为液面上方的压强,通常指当地大气压。

5. 某点的真空度为65000Pa,当地大气压为101325Pa,该点的绝对压强为()Pa。

A. 36325B. -36325C. 166325D. -166325答案:A解析:绝对压强= 大气压- 真空度= 101325 - 65000 = 36325 Pa6. 等压面与质量力()。

A. 平行B. 垂直C. 相交D. 无关答案:B解析:等压面与质量力垂直。

7. 连续性方程是根据()原理导出的。

A. 能量守恒B. 动量守恒C. 质量守恒D. 牛顿第二定律答案:C解析:连续性方程是根据质量守恒原理导出的。

8. 文丘里管用于测量()。

A. 压强B. 流速C. 流量D. 水头损失答案:C解析:文丘里管常用于测量流量。

9. 沿程水头损失与()成正比。

A. 流速的平方B. 流速C. 管径D. 管长答案:D解析:沿程水头损失与管长成正比。

10. 圆管层流的流速分布呈()。

A. 抛物线分布B. 对数分布C. 均匀分布D. 线性分布答案:A解析:圆管层流的流速分布呈抛物线分布。

11. 圆管紊流的流速分布接近()。

A. 抛物线分布B. 对数分布C. 均匀分布D. 线性分布答案:B解析:圆管紊流的流速分布接近对数分布。

(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

(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。

流体力学试题库(含参考答案)

流体力学试题库(含参考答案)

流体力学试题库(含参考答案)一、选择题1. 流体力学研究的流体包括()A. 液体B. 气体C. 固体D. A和B答案:D2. 流体的连续性方程描述了流体的()A. 压力变化B. 速度变化C. 密度变化D. 温度变化答案:B3. 伯努利方程适用于()A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 粘性流体D. 理想流体答案:D4. 流体的粘性系数与()有关。

A. 温度B. 压力C. 密度D. 流体的种类答案:A二、填空题1. 流体力学的基本方程之一是______方程。

答案:纳维-斯托克斯2. 在流体力学中,流体的______表示单位时间内通过某一截面的流体体积。

答案:流量3. 流体的______是指流体在运动过程中,由于粘性作用而产生的内部摩擦力。

答案:剪切力4. 流体的______是指流体在运动过程中,单位质量流体所具有的动能与势能之和。

答案:伯努利常数三、判断题1. 流体的连续性方程适用于不可压缩流体。

()答案:正确2. 流体的粘性系数随温度的升高而增大。

()答案:错误3. 在流体的运动过程中,伯努利方程适用于任意截面。

()答案:错误4. 流体的速度场、压力场和密度场在空间上是连续的。

()答案:正确四、计算题1. 一根直径为0.1m的管道中,水的流速为1.5m/s,求水的流量。

解:流量Q = π * r^2 * v = π * (0.05m)^2 * 1.5m/s = 0.011775 m^3/s答案:0.011775 m^3/s2. 一个直径为0.2m的圆柱形储罐,内装水10m³,求水的压力。

解:水的压力P = ρ * g * h = 1000 kg/m³ * 9.8 m/s² * 10m = 98000 N/m²答案:98000 N/m²3. 一个直径为0.2m的管道中,水的流速为2m/s,求管道中的压力损失。

解:压力损失ΔP = 0.5 * ρ * v^2 * (1 -(v1/v2)^2) = 0.5 * 1000 kg/m³ * (2m/s)^2 * (1 - (1.5/2)^2) = 3500 N/m²答案:3500 N/m²五、简答题1. 请简述流体的连续性方程的物理意义。

流体力学练习题库+参考答案

流体力学练习题库+参考答案

流体力学练习题库+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、离心泵抽空、无流量,其发生的原因可能有:①启动时泵内未灌满液体;②吸入管路堵塞或仪表漏气;③吸入容器内液面过低;④泵轴反向转动;⑤泵内漏进气体;⑥底阀漏液。

你认为可能的是( )A、①③⑤B、全都是C、全都不是D、②④⑥正确答案:B2、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。

A、增加B、不确定、不变C、减小D、增加、增加正确答案:D3、转子流量计的设计原理是依据 ( )A、液体对转子的浮力B、流动时在转子的上、下端产生了压强差C、流体的密度D、流动的速度正确答案:B4、为防止离心泵发生气缚现象,采取的措施是( )。

A、降低被输送液体的温度B、降低泵的安装高度C、关小泵出口调节阀D、启泵前灌泵正确答案:D5、单级单吸式离心清水泵,系列代号为( )A、ISB、DC、SHD、S正确答案:A6、某塔高30m,进行水压试验时,离塔底l0m高处的压力表的读数为500kPa,(塔外大气压强为100kPa)。

那么塔顶处水的压强( )A、698.1kPaB、无法确定C、600kPaD、403.8kPa正确答案:D7、离心泵内导轮的作用是( )A、密封B、转变能量形式C、改变叶轮转向D、增加转速正确答案:B8、一台离心泵开动不久,泵入口处的真空度正常,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。

发生故障的原因是( )A、忘了灌水B、吸入管路堵塞C、吸入管路漏气D、压出管路堵塞正确答案:B9、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应( )A、检查进口管路是否漏液B、停泵向泵内灌液C、降低泵的安装高度D、检查出口管阻力是否过大正确答案:A10、离心泵在正常运转时,其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程<升扬高度B、扬程>升扬高度C、扬程=升扬高度D、不能确定正确答案:B11、离心通风机铭牌上的标明风压是100mmH2O意思是( )A、输任何条件的气体介质的全风压都达到l00mmH2OB、输送任何气体介质当效率最高时,全风压为l00mmH2OC、输送20℃,l01325Pa、的空气,在效率最高时全风压为l00mmH2OD、输送空气时不论流量的多少,全风压都可达到100mmH2O正确答案:C12、泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泵的( )A、吸上高度B、升扬高度C、扬程D、安装高度正确答案:B13、离心泵在启动前应()出口阀,旋涡泵启动前应( )出口阀A、关闭,打开B、关闭,关闭C、打开,关闭D、打开,打开正确答案:A14、离心泵发生气蚀可能是由于( )。

《流体力学》考试复习题库(附答案)

《流体力学》考试复习题库(附答案)

《流体力学》考试复习题库(附答案)一、选择题1. 流体力学研究的对象是(A)A. 连续介质B. 离散介质C. 固体D. 气体和液体答案:A2. 流体力学中的连续介质假设是指(B)A. 流体分子间没有空隙B. 流体内部各点性质连续变化C. 流体是不可压缩的D. 流体是无粘性的答案:B3. 在流体力学中,下列哪项不是描述流体运动的基本参数(D)A. 速度B. 压力C. 密度D. 温度答案:D4. 流体力学中的伯努利方程适用于(B)A. 非稳态流动B. 稳态流动C. 等熵流动D. 等温流动答案:B5. 下列哪个因素不会影响流体的粘性(C)A. 温度B. 压力C. 流体的化学成分D. 流体的流动速度答案:C二、填空题1. 流体力学中的连续性方程描述了________的守恒。

答案:质量2. 流体力学中的动量方程描述了________的守恒。

答案:动量3. 在伯努利方程中,流体的流速增加时,________会降低。

答案:压力4. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了________的守恒。

答案:动量5. 流体力学中的雷诺数是描述________的参数。

答案:流体的湍流程度三、判断题1. 流体力学中的连续性方程只适用于不可压缩流体。

(×)2. 流体力学中的伯努利方程只适用于稳态流动。

(√)3. 在流体力学中,压力和速度是相互独立的参数。

(×)4. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程适用于所有流体。

(×)5. 流体力学中的雷诺数越大,流体越容易发生湍流。

(√)四、简答题1. 请简述流体力学中的连续性方程。

答案:连续性方程描述了流体在流动过程中质量守恒的规律。

表达式为:∇·v = 0,其中v为流速向量,∇为梯度算子。

2. 请简述流体力学中的伯努利方程。

答案:伯努利方程描述了流体在流动过程中压力、速度和高度之间的关系。

表达式为:P + 1/2ρv^2 +ρgh = 常数,其中P为压力,ρ为密度,v为流速,g 为重力加速度,h为高度。

(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

(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。

流体力学题库(附答案)

流体力学题库(附答案)

流体力学题库(附答案)流体力学是研究流体(液体和气体)运动规律及其与周围环境相互作用的物理学分支。

以下是一篇流体力学题库,包含多个题型及答案,供学习和参考使用。

流体力学题库一、选择题1. 流体力学研究的对象是:A. 固体B. 液体C. 气体D. 液体和气体答案:D2. 流体的连续性方程描述了:A. 流体的运动规律B. 流体的动量变化C. 流体在流动过程中的质量守恒D. 流体的能量转换答案:C3. 流体的伯努利方程适用于:A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 非粘性流体D. 所有流体答案:B4. 在流体力学中,流线是:A. 流体质点运动的轨迹B. 流体质点在某一瞬间的速度方向C. 流体质点在某一瞬间的位移方向D. 流体质点在某一瞬间的加速度方向答案:B二、填空题5. 流体的粘性是由______产生的。

答案:分子间的相互作用力6. 在流体力学中,流体的静力学压强具有______特性。

答案:各向同性7. 流体在流动过程中,速度和压力的关系可以用______方程表示。

答案:伯努利方程8. 流体力学中的连续性方程是基于______原理。

答案:质量守恒三、判断题9. 流体的粘性越大,流动阻力越小。

(对/错)答案:错10. 在流体力学中,流体的密度和压强是相互独立的物理量。

(对/错)答案:错11. 流体力学中的动量方程描述了流体的动量变化与外力的关系。

(对/错)答案:对12. 流体的伯努利方程在所有情况下都成立。

(对/错)答案:错四、计算题13. 一不可压缩流体在管道中流动,管道直径由0.2m变为0.1m,流速由1m/s变为多少?解答:由连续性方程:A1V1 = A2V2其中,A1和A2分别为管道截面积,V1和V2分别为流速。

A1 = π(0.2/2)^2 = 0.0314 m^2A2 = π(0.1/2)^2 = 0.00785 m^2V2 = (A1/A2)V1 = (0.0314/0.00785)*1 =4m/s答案:流速由1m/s变为4m/s。

流体力学考试题及答案

流体力学考试题及答案

流体力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在流体力学中,流体的粘性是指流体内部的()。

A. 摩擦力B. 内聚力C. 表面张力D. 惯性力答案:A2. 流体的密度是指单位体积内流体的()。

A. 质量B. 体积C. 速度D. 压力答案:A3. 流体静力学中,流体静压力的分布规律是()。

A. 随深度线性增加B. 随深度线性减少C. 随深度呈指数增加D. 随深度呈指数减少答案:A4. 伯努利方程适用于()。

A. 可压缩流体B. 非稳态流动C. 粘性流体D. 理想流体的稳态流动答案:D5. 雷诺数是用来描述流体流动的()。

A. 速度B. 压力C. 粘性效应D. 密度答案:C6. 流体力学中,连续性方程描述的是()。

A. 动量守恒B. 能量守恒C. 质量守恒D. 角动量守恒答案:C7. 流体的不可压缩性意味着()。

A. 流体体积不变B. 流体密度不变C. 流体温度不变D. 流体压力不变答案:B8. 在流体力学中,马赫数是用来描述流体流动的()。

A. 速度B. 压力C. 密度D. 温度答案:A9. 流体的湍流流动与层流流动的主要区别在于()。

A. 速度大小B. 压力分布C. 流动的有序性D. 流体的密度答案:C10. 流体力学中,边界层的概念是指()。

A. 流体内部的一层B. 流体表面的一层C. 流体与固体接触的一层D. 流体与流体接触的一层答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了流体的和。

答案:动量守恒;粘性效应2. 流体的粘性系数分为和两种。

答案:动力粘性系数;运动粘性系数3. 流体的表面张力是由于之间的相互吸引力而产生的。

答案:分子4. 流体力学中的雷诺数是由、、和四个参数决定的无量纲数。

答案:速度;特征长度;密度;粘性系数5. 流体力学中的伯努利方程表明,在理想流体的稳态流动中,沿流线的、和之和保持不变。

答案:压力能;动能;势能6. 流体力学中的连续性方程表明,在不可压缩流体的稳态流动中,是守恒的。

流体力学试题及答案

流体力学试题及答案

流体力学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体是指()。

A. 具有固定形状和体积的物质B. 没有固定形状和体积的物质C. 具有固定形状但没有固定体积的物质D. 没有固定形状但有固定体积的物质答案:B2. 流体力学中,流体的密度是指()。

A. 单位体积的质量B. 单位质量的体积C. 单位面积的质量D. 单位体积的力答案:A3. 流体力学中,流体的粘性是指()。

A. 流体内部分子间的吸引力B. 流体内部分子间的排斥力C. 流体内部分子间的摩擦力D. 流体内部分子间的相互作用力答案:C4. 流体力学中,流体的压缩性是指()。

A. 流体在受到外力作用时体积的变化程度B. 流体在受到外力作用时质量的变化程度C. 流体在受到外力作用时形状的变化程度D. 流体在受到外力作用时密度的变化程度答案:D5. 流体力学中,流体的表面张力是指()。

A. 流体内部分子间的吸引力B. 流体内部分子间的排斥力C. 流体表面分子间的吸引力D. 流体表面分子间的排斥力答案:C6. 流体力学中,流体的雷诺数是指()。

A. 惯性力与粘性力的比值B. 重力与粘性力的比值C. 惯性力与重力的比值D. 重力与惯性力的比值答案:A7. 流体力学中,流体的马赫数是指()。

A. 流体速度与声速的比值B. 流体速度与光速的比值C. 流体速度与重力加速度的比值D. 流体速度与粘性力的比值答案:A8. 流体力学中,流体的伯努利方程是指()。

A. 流体的总能量守恒方程B. 流体的动量守恒方程C. 流体的连续性方程D. 流体的粘性力方程答案:A9. 流体力学中,流体的连续性方程是指()。

A. 流体的总能量守恒方程B. 流体的动量守恒方程C. 流体的质量守恒方程D. 流体的粘性力方程答案:C10. 流体力学中,流体的动量守恒方程是指()。

A. 流体的总能量守恒方程B. 流体的质量守恒方程C. 流体的连续性方程D. 流体的粘性力方程答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 流体力学中,流体的粘性力与以下哪些因素有关()。

流体力学考试题及答案

流体力学考试题及答案

流体力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的粘性描述了流体的哪种性质?A. 压缩性B. 流动性C. 粘滞性D. 膨胀性答案:C2. 流体静力学中,流体静压力随深度增加而如何变化?A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A3. 流体动力学中,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. 湍流答案:B4. 雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 密度B. 压力C. 速度D. 流动状态(层流或湍流)答案:D5. 流体通过管道流动时,管道直径增加会导致什么变化?A. 流速增加B. 流速减少C. 流量增加D. 流量减少答案:C6. 流体力学中的连续性方程描述了流体的哪种守恒?A. 动量守恒B. 能量守恒C. 质量守恒D. 体积守恒答案:C7. 流体在管道中流动时,管道粗糙度对流动的影响是什么?A. 增加摩擦阻力B. 减少摩擦阻力C. 增加流速D. 减少流速答案:A8. 流体力学中,哪种力是由于流体粘性引起的?A. 压力B. 重力C. 粘性力D. 表面张力答案:C9. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了哪种流体流动?A. 稳定流动B. 不稳定流动C. 层流D. 湍流答案:D10. 流体力学中,哪种流动是无旋流动?A. 涡流B. 层流C. 湍流D. 均匀流动答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的密度是指单位______的质量。

答案:体积2. 流体力学中,流体的粘性系数通常用希腊字母______表示。

答案:μ3. 流体力学中,流体的表面张力是由于液体表面分子间的______引起的。

答案:内聚力4. 流体力学中,流体的压缩性是指流体在受到压力时体积的______。

答案:变化5. 流体力学中,流体的雷诺数是流体密度、速度和特征长度的______函数。

答案:无量纲6. 流体力学中,流体的流速增加时,流体的动压______。

流体力学习题库(含答案)

流体力学习题库(含答案)

流体力学习题库(含答案)流体力学是研究流体(液体和气体)运动规律及其与周围物体相互作用的科学。

以下是一份流体力学题库,包括题目和答案。

一、选择题1. 流体力学研究的对象是()A. 液体B. 气体C. 液体和气体D. 固体答案:C2. 流体的连续性方程表示()A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动能守恒答案:A3. 伯努利方程描述的是()A. 流体的静力学性质B. 流体的动力学性质C. 流体的运动规律D. 流体的热力学性质答案:B4. 流体的粘性是指()A. 流体的粘稠程度B. 流体的流动阻力C. 流体的可压缩性D. 流体的膨胀性答案:B5. 流体的压缩性对下列哪个参数有影响()A. 流体的密度B. 流体的压力C. 流体的粘性D. 流体的温度答案:B二、填空题1. 流体的连续性方程是基于__________原理得出的。

答案:质量守恒2. 伯努利方程适用于__________流动。

答案:稳态、不可压缩、无旋3. 流体的粘性系数与__________有关。

答案:温度4. 流体的压缩性可以用__________表示。

答案:绝热指数5. 在__________条件下,流体的运动是无旋的。

答案:不可压缩、无粘性三、判断题1. 流体的粘性越大,流动阻力越小。

()答案:错误2. 伯努利方程适用于有旋流动。

()答案:错误3. 流体的密度与温度无关。

()答案:错误4. 在等熵过程中,流体的压力与密度成正比。

()答案:正确5. 流体的连续性方程适用于非稳态流动。

()答案:错误四、计算题1. 已知一流体在管道中作稳态流动,管道截面积从A1变为A2,流速从v1变为v2。

若流体密度为ρ,求管道出口处的流速v2。

答案:根据连续性方程,有ρv1A1 = ρv2A2,解得v2 = v1 * (A1/A2)。

2. 已知一流体在水平管道中作稳态流动,流速v1 = 10 m/s,管道截面积A1 = 0.01 m²,管道出口处截面积A2 = 0.02 m²。

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实用标准流体力学习题和解答中国海洋大学海洋环境学院流体力学教研室习题一 场论和张量代数1.证明,其中是大小相等方向可变的矢量。

2.证明,其中是变矢量,是单位常矢量。

3.用两种方法证明。

4..有一张量,将其分解为对称的和反对称的两部分,并以表示相当于反对称部分的矢量。

试证 ,其中及为任意矢量。

5..张量为反对称张量的充分必要条件是:对任意矢量有下述恒等式成立:习题二 流体运动描述1. 流体质点绕oz 轴以等角速度ω 旋转,(1)试以欧拉变量写出流体运动的速度场;(2)试以拉哥朗日变量写出流体质点的运动规律;(3)试分析流场的流线和轨迹;(4)试求流体质点的加速度;(5)用极坐标解此题。

2. 一维收缩管内的不可压缩流动,其速度分布为:)/1(1L x V V +=,试决定:(1)流场内任一质点的加速度(2)给出 t=0时刻位于x=0 点的质点的运动规律,并比较用两种方法得到的加速度。

3. 流体质点在定常流场内运动,流体质点是否具有加速度,为什么?4. 设流场为:2u xt =,2v yt =,0=w 。

试求流场的流线,流体质点的轨迹和加速度,并以拉哥朗日变数表示质点的速度和加速度。

5. 设流场为:ky u =,)(t x k v λ-=,0=w ,其中k 和λ 均为常数。

试求:0t = 时经过点(),,M a b c 的流线及t=0时经过该处的流体质点的轨迹,最后考虑0=λ时的情形。

6. 考虑下述速度分量定义的二维流动:Cv Bt A u =+= 其中A 、B 、C 为常数。

试证流线为直线,质点的轨迹为抛物线。

7. 二维流场kyt v a u ==,,试决定其流线与轨迹。

8. 设流场的速度分布为:,,,02222=+=+-=w y x kx v y x ky u 其中 k 为常数,试求流线、轨迹和流体质点的加速度,并用极坐标解上题。

9. 试证明由直角坐标系到极坐标系和由极坐标系到直角坐标系速度的变换公式如下:⎩⎨⎧-=+=θθθθθsin cos cos sin u v v u v v r ⎩⎨⎧+=-=θθθθθθcos sin sin cos v v v v v u r r 10. 已知流体运动的速度大小和流线的方程分别为22y x V +=和=-22y x constant ,试求速度场两速度分量。

11. 已知二维流动:y v x u -==,,试求流线方程和通过点(2,3)的流线。

12. 一定常流管,其中心线上的流速在40cm 的一段距离内由14m/s 变为15m/s 。

若变化是均匀的,求这段上起点和终点的对流加速度。

13. 试导出在极坐标,柱坐标及球坐标系中之流线和轨迹的微分方程。

14. 速度场为j i V b ay +=,其中,速度的单位为m/sec ,y 以米给出,a =2m/sec ,b =1m/sec ,试决定场点(1,2,0)上的速度分量,,,w v u 以及通过该点的流线的斜率。

15. 在二维不定场流场内,同一时刻测的速度分量为:x y u v0 0 20 101 0 22 150 1 14 5在x=0,y=0 点上,于不同时刻也进行了速度测量,测量结果为:t u v0 20 102/1 30 10其中u 、v 的单位为 m/sec ,t 的单位为sec ,x 、y 的单位为 m ,试求出 x=y=0点上分别沿x 和y 方向的平均加速度分量。

习题三 质量连续性方程1. 试证明不可压缩流体作定常流动时,速度必沿等密度面进行,反之亦然2. 已知某平面不可压流场的速度沿x 轴方向的分量为:2u ax by =+求沿y 轴方向速度分量v ,已知y=0时,v=03. 某流场,以拉哥朗日变数表示为:)cos()sin(t ka Re b y t ka Re a x kb kb σσ+-=++=其中σ,,k R 为常数,a , b 为拉哥朗日变数, 试证明此流场为不可压流场。

4. 流体在弯曲的细管中流动,试分别以拉哥朗日变数和欧拉变数给出连续方程式。

5. 设有一明渠,宽为 b(x ),水深为h(x ,t ),x 代表明渠任一界面的位置。

如果认为同一截面上速度相同,即v=v(x ),试求连续方程。

6. 在上题中,如果静止时h=h(x )(即渠底不平),由于外部扰动,使自由表面产生了一波动,此时任一截面的水深可表为()(),h h x x t ζ=+, 其中,(),x t ζ为波剖面。

设流体为不可压流体,试证明此时连续方程为:0)(=∂∂+∂∂sb t b t σζ 7. 设σ为一细流管的截面面积,试证明连续方程为:0)()(=∂∂+∂∂st ρσυρσ 8. 流体质点的运动对于某固定中心对称,求其连续方程。

如流体为不可压,阐明此连续方程的物理意义。

9.流体质点在通过oz 轴的诸平面上运动,求连续方程式。

10.流体质点的轨迹为圆,且这些圆的圆心都位于某一固定轴上,试证明连续方程为:0)(=∂∂+∂∂θρωσt 式中ω为流体质点绕oz 轴转动的角速度。

11.如果流体质点的轨迹位于共轴的圆柱面上,试求其连续方程式。

12.不可压流体在一平面内运动,在极坐标系下,已知: 2cos rk v r θ-= 其中k 为常量,试给出速度的θv 分量和速度的大小。

13.如果流体质点在一球面上运动,证明连续方程为:0)cos '()cos (cos =∂∂+∂∂+∂∂θρφθρωθθρw t 此处φθ和分别为纬度和经度,ωω'和分别为质点位置经度和纬度的变化率。

14.流体质点的运动位于轴线与z 轴共轴并有共同顶点的圆锥面上,试求连续方程。

15.一脉冲在一均匀直管中传播,已知 )(0x vt -Φ=ρρ,求质点的速度分布,设原点处质点的速度为0v 。

16.说明y v x u ==,是否为一不可压流动。

假设一个不可压流动的速度x 分量为u=x ,那么,其y 分量v 的函数形式是什么形式?习题四 速度分析 有旋运动和无旋运动1. 流速在平板附近的速度分布为:0,0,===w v ky u ,试求流体微团的膨胀速度,和转动角速度。

2. 在无旋流动中,0t 时刻组成小球2222R =++ζηξ的质点在d t 时间后必然构成椭球面,试证之。

3. 在匀变形情况下,位于同一平面上的质点永远位于同一平面上,位于同一直线上的质点永远位于同一直线上,试证之。

4. 以A 代表某个流动的变形速度张量,试证明剪切速度231312,A A A 和可分别被解释为由于剪切变形引起的位于x-y , x-z 和y-z 三个坐标面上的正方形对角线的相对伸长速度。

5. 流体运动时,流线为绕OZ 轴之同心圆,角速度与离OZ 轴距离的n 次方成正比,求旋度及流体的自转角速度。

6. 验证下列平面流动是否为不可压缩流动。

并证明哪一个是有旋的,哪一个是无旋的,对于无旋场给出速度势函数。

a) ⎩⎨⎧==kx v ky u , b) ⎩⎨⎧==ky v kx u , c) ⎩⎨⎧-==ky v kx u , d) ⎩⎨⎧+=+=yb ay v bx ax u sin 327. 一平面流场:x y x u +-=22,y xy v --=2,证明其代表一不可压流场,并且是无旋的,并试给出其速度势函数。

8. 给出下述有旋运动的速度场及涡线:a) 流体与刚体一样具有角速度ω绕OZ 轴旋转;b) 流场:c w c v cy u ===,,;c) 流体质点的速度与质点到OX 轴的距离成正比,并且与OX 轴平行。

9. 已知速度势ϕ如下,试求对应的速度场、流体质点加速度及流线。

a) xy =ϕ;b) 22y x x +=ϕ。

10. 不可压流体在单连通区域内做无旋运动,试证明对于任何的封闭曲面s 均有0=∂∂⎰ds n s ϕ。

11. 在不可压缩无旋流动中,流场内任一内点上,速度势ϕ不可能取得极值,试证明之。

习题五 量纲分析和相似理论1. 截面为半圆形的无限长直管中的不可压缩流体做层流运动,沿管轴方向某一长度l 上的压降为∆p .由实验知∆p l /与l 无关,且不沿管轴位置而变,只与管中的平均速度U ,管的半径a 和流体粘度系数μ有关.试由量纲分析理论推出通过管的体积流量Q 如何随a p ,,μ∆和l 变化.2..右图示水坝溢流,水的密度与粘度为ρ和μ。

试用量纲分析导出溢过单位宽度水坝的体积流量Q 与那些量有什么无量纲关系。

又若已知来流速度为V ∞,求H h /与什么无量纲量有关。

3.在很低雷诺数下, 绕某物体的流动服从下述Stokes 方程组: , V 2∇=∇μp ,在物面上,在无穷远处(沿轴方向)。

试用量纲分析论证:此物体所受阻力的大小应该与特征尺寸的几次方成正比?4.用1:30的模型在水槽中研究潜艇阻力问题。

若实际潜艇水下航速为10knot ,试确定研究摩阻时,模型拖拽速度多大。

5.一模型港尺度比为280:1,设真实storm wave 振幅1.524m ,波速9.144m/s ,那么模型实验中的这振幅和波速分别是多少?习题六 理想流体动力学方程组和边界条件(本习题中除特殊说明外,流体均为均匀不可压理想流体)1. 流体边界如下,求边界面的法向速度。

1cot tan 222222=+t by t a x 2. 椭圆柱以速度u 作垂直于其轴线的直线运动,试写出椭圆柱的曲面方程式。

3. 试导出在柱坐标和球坐标系下,活动边界的边界条件。

4. 炸弹在水下很深的地方爆炸,证明水中任一点的压强与这点到炸弹中心的距离成正比。

5. 一垂直折管A B C (2/π=∠ABC ),C 端封闭, 并使AB 段竖直放置(如图4-1)。

管中充满液体。

如果将C 端开放,试证明在开启的瞬间,垂直管中的压强减少一半(如果 AB=BC ),并求水平管中压强的变化(不计大气压强)。

6. 设有不可压重流体,盛在直立的圆柱形容器内,以等角速度ω绕圆柱轴线稳定旋转。

若已知流体静止时液面的高度为h ,圆柱半径为a ,不计大气压强,试求:(1)流体内部的压强分布;(2)自由表面的形状;(3)容器底部受的总压力。

A B C 图4-17. 设某流动的速度势在柱坐标系下可以表示为θϕk =,且自由表面压强为常值,于r 为无穷远处,水面高为h ,试求自由表面的方程式。

8. 水平直细管内有一长为2L的不可压缩流体,流体受管中点的吸引,引力与到管中点的距离呈正比。

求流体的速度及压强分布。

不考虑大气压强。

9. 截面均匀的垂直细管 在下端分为水平的两个小管BC 和 CD ,其截面积为垂直管截面积一半,(见图4-2),在管子结合处各有龙头开关,关闭龙头并使液体在垂直管中的高度为a 。

当两龙头打开后,试求液体的运动规律。

10.设空气中有一肥皂泡,成球状,如果肥皂泡以规律R=R(t)膨胀,且认为膨胀率很小,因而空气可以看作是不可压缩的,试求肥皂泡的表面压强,设无穷远处气体的压强为0p ,且不计质量力。

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