流体力学习题及答案

流体力学与叶栅理论 课程考试试题

一、 选择题（每小题1分，共10分）

1、在括号内填上“表面力”或“质量力”：

摩擦力（ ）； 重力（ ）； 离心力（ ）； 浮力（ ）； 压力（ ）。

2、判断下列叙述是否正确（对者画√，错者画╳）：

(a) 基准面可以任意选取。（ ）

(b) 流体在水平圆管内流动，如果流量增大一倍而其它条件不变的话，沿程阻力也将增大一倍。（ ）

(c) 因为并联管路中各并联支路的水力损失相等，所以其能量损失也一定相等。（ ）

(d) 定常流动时，流线与迹线重合。（ ）

(e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。（ ）

二、 回答下列各题（1—2题每题5分，3题10分，共20分）

1、什么是流体的连续介质模型？它在流体力学中有何作用？

2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时，管流的雷诺数410Re ，问采用国际单位制时，该条件下的雷诺数是多少？为什么？

3、常见的流量的测量方法有哪些？各有何特点？

三、计算题（70分）

1、如图所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D =120.2mm ，d =119.8mm ，L =160mm ，

间隙内充满μ=0.065Pa·S的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少？（10分）

题1图

2、如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。（10分）

题2图

3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数，试问模型中流体运动粘性系数υm=？（10分）

4、如图所示，变直径圆管在水平面内以α=30。弯曲，直径分别为d1=0.2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用

力及作用力的位置。（20分）

题4图

5、两水池的水位差H=6m，用一组管道连接，管道的第一段BC长L1=3000m，直径d1=600mm，C点后分为两根长L2=L3=3000m，直径d2=d3=300mm的并联管，各在D点及E点进入下水池。设管道的沿程阻力系数λ=0.04，求总流量Q=？（20分）

题5图

习题

第一章绪论

1. 连续介质假设意味着________ 。

(A)流体分子互相紧连(B) 流体的物理量是连续函数

(C) 流体分子间有空隙(D) 流体不可压缩

2. 流体的体积压缩系数k p是在____条件下单位压强变化引起的体积变化率。

(A) 等压(B) 等温(C) 等密度

3. 在常温下水的密度为____kg/m3。

(A) 1 (B) 10 (C) 100 (D) 1000

4. 空气的体积弹性模数E＝____ 。

(A) (B) (C) (D)

5. 温度为20℃，压强为105Pa的空气密度为____kg/m3。

(A) 341 (B) 17.42 (C) 1.19 (D) 0.041

6. 水的体积弹性模数____空气的弹性模数。

(A) 小于(B) 近似等于(C) 大于

7. 静止流体____剪切应力。

(A) 不能承受(B) 可以承受(C) 能承受很小的(D) 具有粘性时可承受

8. 温度升高时，空气的粘性系数____ 。

(A) 变小(B) 变大(C) 不变

9. 运动粘性系数的单位是____ 。

(A) (B)

(C) (D)

10. ____是非牛顿流体。

(A) 水(B) 空气(C) 血液(D) 沥青

11. 动力粘性系数

与运动粘性系数的关系为____ 。

(A) (B) (C) (D)

12. 流体的粘性与流体的____无关。

(A) 分子内聚力(B) 分子动量交换(C) 温度(D) 速度剃度

13. 润滑油的动力粘性系数，已测得剪切应力为

，流体微团的角变形速率则为____ 。

(A) 4 (B) 1/4 (C) 25 (D) 0.04

14. ____的流体称为理想流体。

(A) 速度很小(B) 速度很大(C) 忽略粘性切力(D) 密度不变

15. 表面张力系数的量纲是____ 。

(B)(C)(D)

(A)

16. 下列四种液体中，接触角

(A) 120o (B) 20o(C) 10o(D) 0o

17. 动力粘性系数的流体沿平板壁面流动，测得离壁面

，在y＝5mm 处的粘性切应力为

处的速度分布为

。

(A) －2.97 (B) 0 (C) 8.9×10－4 (D) 0.027

18. 温度升高时，表面张力系数____ 。

(A) 增大(B) 减小(C) 不变

19. 毛细液柱高度h与____成反比。

(A) 表面张力系数(B) 接触角(C) 管径(D) 粘性系数

与大气压强之差。

20. 液滴内的压强

(A) ＞(B) ＝(C) ＜

第二章 流体静力学

1．什么是绝对压力、相对压力、真空？它们之间的关系如何？

2．已知大气压力为98.1kN/m 2。求：（1）绝对压力为117.72 kN/m 2时的相对压力；

（2）绝对压力为68.5 kN/m 2时的真空值各是多少？（用水柱高度表示） 3．流体静压力有哪些特性？

4．什么是等压面？等压面的两个重要性质是什么？

5．流体静力学基本方程式有哪几个表达式？方程式的物理意义、几何意义如何？ 6．如图2-34所示，已知 ρ = 800k g /m 3, p 1 =64 kpa, p 2=79.68kpa ，求 ∆z 。

图2-34题6图

7．如图2-35所示，已知 A 1= 0.2m 2

, A 2= 10.0m 2

, P 1= 100kN, 试求 P 2为多少。

图2-35题7图