工程流体力学

《工程流体力学》综合复习资料

一、单项选择题

1、实际流体的最基本特征是流体具有 。 A 、粘滞性 B 、流动性 C 、可压缩性 D 、延展性

2、作用在流体的力有两大类，一类是表面力，另一类是 。 A 、质量力 B 、万有引力 C 、分子引力 D 、粘性力

3、若流体内某点静压强为at p 7.0=绝，则其 。

A 、 at p 3.0=表

B 、Pa p 4

108.93.0⨯⨯-=表

C 、

O mH p 27=水

真

γ D 、

mmHg p 7603.0⨯=汞

真

γ

4、液体总是从 大处向这个量小处流动。 A 、位置水头 B 、压力 C 、机械能 D 、动能

5、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的

静水总压力为 。 A 、2

h γ B 、2

2

1h γ C 、22h γ D 、h γ

二、填空题

1、空间连续性微分方程表达式 。

2、静止液体作用在曲面上的总压力计算公式（水平分力） 和（垂直分

力） 。

3、缓变流断面上测压管水头为 。

4、长管是指 。

5、欧拉数表达式为 ，其物理意义是 。

6、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=∆，通过的流量为

s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=∆，通过流量为

L/s 。

7、因次分析的基本原理是： 具体计算方法分为两

种 。 8

、

泵

的

扬

程

H

是

指 。 9

、

压

力

中

心

是

指 。

10、计算水头损失的公式为 与 。

三、简答题

1、静压强的两个特性。

2、节流式流量计的工作原理。

3、如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？

4、写出实际总流的伯努利方程并说明适用条件和各项意义。

5、分析流动阻力产生的原因。

6、等压面的定义及其特性。

7、简述研究流体运动方法。

8、长管与短管的定义。

9、流线的性质。

10、并联管路的水力特征。

四、计算题

1、 如图一输水系统，已知m d d 2.021==，吸入段长度m l 15=，水的运动粘度

s m /108.126-⨯=ν，水池液面表压强Pa p 98000=，过滤器两端接汞-水压差计，

m h 05.0=∆，设流动状态在水力光滑区，s m Q /03.03=。

求：（1）吸入段水头损失？吸=w h

（2）设泵出口泵压Pa p 6

2108.0⨯=，求泵的有效功率。

注：1----带保险活门53.01=ξ 2------弯头40.02=ξ

3-----过滤器 4-----闸门32.04=ξ

2、有泵管路如图所示，流量

hour m Q /2403

=，泵的吸入管长m L 151=，沿程阻力系数03.01=λ，总局部阻力系数为61=∑ξ；压力管长m L 602=，03.01=λ，102=∑ξ，

管径为m 25.0。

求：（1）已知泵入口处真空表读数O mH 26.6，求吸入高度1h 。 （2）两个液面高差m h 242=，求泵的扬程H 。

3、直径257mm 的长输管线，总长km 50，起点高程m 45，终点高程m 84，输送相对密度（比重）88.0=δ的原油，运动粘度s m /10276.02

4

-⨯=ν，设计输量为h t Q /200=，求总压降。（按长管计算）

4、曲面形状3/4个圆柱，m r 8.0=，宽1m ，位于水平面以下m h 4.2=处。 求：曲面所受的液体总压力。

5、如图所示，将一平板垂直探入水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量Q1＝0.012m3/s，并引起射流的剩余部分偏转一角度α。已知射流速度为30m/s，总流量Q0＝0.036m3/s，不计重量及水头损失。求射流加于平板上的力？

五、推导题

1、气体中声速C依赖于密度ρ、压强p、粘度μ。试用因次分析法导出声速C的一般表达式。

2、试应用伯诺利方程与水头损失公式推导孔口的定水头自由泄流的流量计算公式。

答案

一、 选择题：

1. A

2.A

3.B

4.C

5.B

二、 填空题：

1. ()()()0y x z u u u t x y z

ρρρρ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂ 2. x C x P h A γ= z P V γ=

3. 常数

4. 与沿程水头损失相比，流速水头和局部水头损失可以忽略的管路

5. 2

p

Eu v ρ=

压力与惯性力之比 6. 3

7. 因次齐次性（和谐性）原理 雷利法、π定理

8. 水流在经过水泵时，由于泵的工作，使得单位重量的水体所增加的机械能

9. 22f l v h d g λ=与2

2j v h g

ξ=

10. 静止流体作用在固壁上的总压力的作用点

三、 简答题： 1、静压强的两个特性。

答：（1）静压强的方向始终沿着作用面的内法线方向；

（2）静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，与作用面方位无关。 2、节流式流量计的工作原理。

答：节流式流量计的工作原理是：当管路中液体流经节流装置时，液流断面收缩，在收缩断面处流速增加，压力降低，使节流装置前后产生压差。利用测压装置，通过测量压差便可计量流量的大小。

3、如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？

答：（1）所谓水力光滑管是指管流中粘性底层的厚度淹没管壁绝对粗糙度，管壁粗糙度对紊流核心区的流动几乎没有影响的管路；

（2）所谓水力粗糙管是指管流中粘性底层的厚度不足以覆盖管壁绝对粗糙度，管壁粗糙度对紊流核心区的流动影响显著；

（3）两者并不是固定不变的，粘性底层厚度随着雷诺数的变化而改变，水力光滑管与水力粗糙管之间可以相互转化。

4、写出实际总流的伯努利方程并说明适用条件和各项意义。