工程流体力学习题及答案

1、第1章 绪论选择题【1.11按连续介质的概念，流体质点是指：（3）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。（"）【1.2】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（ 孑）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。d VdvE = 口 解：牛顿内摩擦定律是.匕 而且速度梯度n是流体微团的剪切变形速度山，故办9二川一流体运动黏度 u的国际单位是：（目）m2/s；

2、 （b） N/m2; （c）N s/m2o: 流体的运动黏度 U 的国际单位是（口）理想流体的特征是：（白）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无符合0:不考虑黏性的流体称为理想流【1.3】 kg/m ； （d）解0【1.4】黏性；（d）解 体。【1.5当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（之）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= Adp = IL5 k 1。" k I 耳 10、=。20 000O（矛）【1.6从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（门）

3、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。【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（科）汽油；（b）纸浆；（c）血液; （d）沥青。解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。（门）【1.8】15七时空气和水的运动黏度| = 62乂1。m /s忆一14glym%,这说明：在运动中（）空气比水的黏性力大；（b）空气 比水的黏性力小；（c）空气与水的黏性力接近；（d）不能直接比较。解：空气的运动黏度比水大近10倍，

4、但由于水的密度是空气的近 800倍， 因此水的黏度反而比空气大近 50倍，而黏性力除了同流体的黏度有关，还 和速度梯度有关，因此它们不能直接比 较。3）【1.9】液体的黏性主要来自于液体：（）分子热运动；（b）分子间内聚力；（c）易变形性；（d）抗拒变形的能力。解：液体的黏性主 要 由 分 子 内 聚 力 决 定。（“）第2章流体静力学选择题:2.1 相对压强的起算基准是：（ 白）绝对真空；（b） 1个标准大气压； （c）当地大气压；（d）液面压强。解：相对压强是绝对压强和当地大气压之 差。（c）【2.2】 金属压力表的读值是：（一）绝对压强；（b）相对压强；（c）绝对 压强加当地大气压；（d

5、）相对压强加当地大气压。解： 金属压力表的读数值是相对压 强。（b）【2.3】 某点的真空压强为 65 000Pa ,当地大气压为 0.1MPa ,该点的绝对压 强为：（4）65 000 Pa；（b） 55 000 Pa；（c） 35 000 Pa；（ d） 165000 Pa 。解：真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。故该点的绝对压强 ，舜1。j Q。晒。（c）【2.4】绝对压强,也与相对压强 p、真空压强艮、当地大气压周之间的关系 是：（出）P/P*也.（ b） P -*凡；（c ）M二忆一几h ；（ d ）P三P“P解：绝对压强一当地大气压=相对压强，当相对压强为负值时，其绝对值 即

6、为真空压强。即凡巴-汽,故 凡-忆一见卜0（c）【2.5】 在封闭容器上装有U形水银测压计，其中 1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（ 白）p1>p2> p3; （b）p1=p2 = p3; （c）p1<p2< p3; （ d） p2<p1<p3。，显然乩,和，而显然（c）解：设该封闭容器内气体压强为小，则口 人入"=叱九J/J题乙5例习JHZ6图【2.6 用U形水银压差计测量水管内A、B两点的压强差，水银面高度hp二10cm,pA- pB 为：(号)13.33kPa ; (b) 12.35kPa ;(c) 9.8kPa ; ( d)6.

7、4kPa 。/* Pw * ( Fm.)儿一(、后 I 卜 9 黑”？ * Q, i *P。(b)【2.7】在液体中潜体所受浮力的大小：(与潜体的密度成正比；(b)与液体的密度成正比；(c)与潜体的淹没深度成正比；( d)与液体表面的压强成反比。解：根据阿基米德原理，浮力的大小等于该物体所排开液体的重量，故浮力 的 大 小 与 液 体 的 密 度 成 正 比。(b)【2.8】 静止流场中的压强分布规律：（3）仅适用于不可压缩流体；（ b）仅适用于理想流体；（ c）仅适用于粘性流体；（d）既适用于理想流体，也适用于粘性流体。解：由于静止流场均可作为理想流体，因此其压强分布规律既适用于理想 流 体

8、， 也 适 用 于 粘 性 流 体。（d）2.9 静水中斜置平面壁的形心淹深冷与压力中心淹深拈的关系为 %加：）大于；（b）等于；（c）小于；（d）无规律。解：由于平壁上的压强随着水深的增加而增加，因此压力中心淹深hD要比 平 壁 形 心 淹 深 ” 大。 （c）2.10 流体处于平衡状态的必要条件是：（ 注）流体无粘性；（b）流体粘 度大；（c）质量力有势；（d）流体正压。解：流体处于平衡状态的必要条件是质量力有 势（c）【2.11】液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与 处处正交：（以）重力；（b）惯性力；（c）重力和惯性力的合力；（d）压力。解：由于流体作加速直线运动时，质量力除了重

9、力外还有惯性力，由于质 量力与等压面是正交的，很显然答案 是（c）计算题：【2.12试决定图示装置中A、B两点间的压强差。已知h1=500mm, h2=200mm, h3=150mm, h4=250mm , h5=400mm, 酒精 丫 1=7 848N/m3 ,水银 丫 2=133 400 N/m3 ，水 丫 3=9 810 N/m3 。解：由于 1而., 一 因此即,':-，式ri-rA-rA= 133 (M)h 0.2 * & K |。0 4 0 25) + I 400- 0 25-7 K480J5-9 810«0.5三 55 413P1 = 55.419kPi

10、i习题2.13国【2.13】试对下列两种情况求A液体中M点处的压强（见图）：（1） A液体是水，B液体是水银，y=60cm, z=30cm； （2） A液 体是比重为0.8的油，B液体是比重为1.25的氯化钙溶液，y=80cm, z=20cm。解（i）由于RfMI -凡而 ,=134 00003+9 SIOwO = 46.0S6kPa(2)L25. (J.2 + O.K 9 KIO» O.K K.7J IkPa2.14 在斜管微压计中，加压后无水酒精(比重为0.793 )的液面较未加压时的液面变化为y=12cm。试求所加的压强p为多大。设容器及斜管的断面分口 II= sin a -别

11、为A和白，月100 ,8。口包2.加空解：加压后容器的液面下降朋p - 7(>4在1 +- AJ" = y (产i riiir 4 - )则-IH， 0 1 5=0.793x9 MIOx (-4 = L26PaM 1002.19 矩形闸门AB宽为1.0m,左侧油深h1=1m ,水深h2=2m,油的比重 为0.795，闸门倾角a =60o,试求闸门上的液体总压力及作用点的位置。解：设油，水在闸门 AB上的分界点为E,则油和水在闸门上静压力分 布如图所示。现将压力图F分解成三部分"，与，鸟，而 2八AE - ' =' = 1J 5 5m其中A rK% =

12、231mwin。 sin 60s油小9 gMi -7的丛口水7 727277 “加户；=-A I = 1*7 799 岚 1.155= 4 5O4N2 2区=PrE强注、= 7 799m 231 = IS 016N耳A >/:ft , 1 - k (27 41V 72 .11 - 'J fr6?S故总压力户,g* 西 +£4 5O4 + 1R 016+12 661 45 1SLN 工 J设总压力产作用在闸门AB上的作用点为D,实质是求水压力图的形状 中心离开A点的距离。由合力矩定理,F-AP= £ 2 FA-EB+ 曲+AM3 . 23故 ?I24N kiLI

13、S$< irOI*M( . 2Jh 1.195 h 22 to II -1 " - 2.JU l.lWl3 2£i4< 1硼=2至m或者- AD&nn - 235 st sindO* - 2,(135m二即2, 2U图3个直径为 d=0.5m 的半球形习Q 9圈习题2. 24图【2.24如图所示一储水容器，容器壁上装有 盖，设h=2.0m , H=2.5m ,试求作用在每个球盖上的静水压力。解：对于/盖，其压力体体积%为v = 2）上一 L鼠L鼻dp 2 42 b= C,5 LO”ikO.M %黑。.5）=0.262m 412小叫.3m心H2EN （方向

14、T）对于b盖，其压力体体积为1% = （H + ） +4=2 5+ L（J） « 0,5; h- k 0.5 = 0,720m1 412% = - =9&mOhO=7.063kN （方向 j）对于盖，静水压力可分解成水平及铅重两个分力，其中 水平方向分力A =/目上出=9 XI。* 2.5«xO.5' = J.SUkNi44（方向一）f二 = V = 9 XLOx X 0.5 = 0J21kN铅重方向分力 "12（方向J）【2.30】某空载船由内河出海时，吃水减少了20cm,接着在港口装了一些货物，吃水增加了 15cm。设最初船的空载排水量为1 0

15、00t ,问该船在港口装了多少货物。设吃水线附近船的侧面为直壁，设海水的密度为 p =1 026kg/m3。解：由于船的最初排水量为1 000t ,即它的排水体积为 1 000m'它未装货时，在海水中的排水体积为按题意，在吃水线附近穿的侧壁为直壁，则吃水线附近的水线面积为1 0M 974660.20= 126.7ni?因此载货量附=126.70J5v 1 026 = 19.5Qr= 191.3 kN选择题:3.1 第3章流体运动学用欧拉法表示流体质点的加速度峦年d2r山;a - - 1- (iv )解：用欧拉法表示的流体质点的加速度为df Ol v (d)【3.2恒定流是：（矛）流动随

16、时间按一定规律变化；（&）各空间点上的运动要素不随时间变化；（。）各过流断面的速度分布相同；（）迁移加速度为零。解：恒定 流是指用欧拉 法来观 察流体的运动，在任 何固定的空间 点 若流体质点的所有物理量皆不随时间而变化的流动.（b）【3.3】一元流动限于：（一）流线是直线；（白）速度分布按直线变化；（。）运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（）运动参数不随时间变化的流动。解：一维流动指流动参数可简化成一个空间坐标的函 数。（c）【3.4】均匀流是：（当地加速度为零；（白）迁移加速度为零；（心）向心加速度为零；（）合加速度为零。解：按欧拉法流体质点的加速度由当地加速度和变位加速度（

17、亦称迁移加速度）这两部分组成，若变位加速度等于零，称为均匀流 动（b）【3.5】无旋运动限于：（）流线是直线的流动；（白）迹线是直线的流动；（心）微团无旋转的流动； （）恒定流动。解：无旋 运动也称势流，是指流体微团作无旋转的流动，或旋度等于零的流 动。（d）3.6 L.5m/s9m s 0解：按连续性方程,= K4，故3.7 流动；的。（dt Y（c）平面流动具有流函数的条件f 320I, 160品.ZE.a）理想流体；（D）无旋（。）具有流速势；（）满足连续性。解：平面流动只要满足连续方程，则流函数是存在（d）变直径管，直径432弧川】，416加力小，流速匕为：（白）3m,s ；（ b ）

18、 4mM ；（ c ） 61H馆；（d ）3.8 恒定流动中，流体质点的加速度：（）等于零；（° ）等于常数；（。）随时间变化而变化；（）与时间无关。解：所谓恒定流动（定常流动）是用欧拉法来描述的，指任意一空间 点观察流体质点的物理量均不随时间而变化，但要注意的是这并不表 示 流 体 质 点 无 加 速 度。（）【3.9在 流动中，流线和迹线重合：（矛）无旋；（B）有旋；（亡）恒定；（）非恒定。解：对于恒定流动，流线和迹线在形式上是重合的。（心）3.10 流体微团的 运动与刚体运动相比 ，多了一项 运动： （吕）平移；（白）旋转；（。）变形；3）加速。解：流体微团的运动由以下三种运动

19、：平移、旋转、变形迭加而成。而 刚 体 是 不 变 形 的 物 体。（）3.11 一维流动的连续性方程 VA=C成立的必要条件是：（© ）理想 流体；（0）粘性流体；（白）可压缩流体；（）不可压缩流体。解：一维流动的连续方程C成立的条件是不可压缩流体，倘若是可 压 缩 流 体， 则 连 续 方 程 为3.12 流线与流线，在通常情况下：（ 中）能相交，也能相切；（白）仅能 相交，但不能相切；（。）仅能相切，但不能相交； （/）既不能相交，也不 能相切。解：流线和流线在通常情况下是不能相交的，除非相交点该处的速度为零（称为驻点），但通常情况下两条流线可以相 切。（。）3.13 欧拉法

20、描述流体质点的运动：（白）直接；（A ）间接；（不能；（4）只在恒定时能。解：欧拉法也称空间点法，它是占据某一个空间点去观察经过这一空问点上的 流体质点 的物理量，因而是间 接的。而拉格 朗日法（质点 法）是直接跟随质点运动观察它的物理量（”）3.14 非恒定流动中，流线与迹线：（ 矛）一定重合；（人）一定不重合； （吟特殊情况下可能重合；（/） 一定正交。解：对于恒定流动，流线和迹线在形式上一定重合，但对于非恒定流 动，在某些特殊情况下也可能重合，举一个简单例子，如果流体质点 作直线运动，尽管是非恒定的，但流线和迹线可能是重 合。（。）【3.15】一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速

21、度大”成立的必要条件是：（分）理想流体；（&）粘性流体；（可压缩流 体；（J）不可压缩流体。解： 这道 题 的解释 同 3.11 题一样【3.16】速度势函数存在于流动中：（“）不可压缩流体;（H）平面连续；（心）所有无旋；（/ ）任意平面。解：速度势函数（速度势）存在的条件是势流（无旋流 动）（“【3.17流体作无旋运动的特征是：（）所有流线都是直线；（B ）所有迹线都是直线；（右）任意流体元的角变形为零；（/）任意一点的涡量者B为零0解：流体作无旋运动特征是任意一点的涡量都为 零。（J）3.18 速度势函数和流函数同时存在的前提条件是：（ 分）两维不 可压缩连续运动； （占）两维不

22、可压缩连续且无旋运动；（。）三维不可压缩连续运动；（J）三维不可压缩连续运动。解：流函数存在条件是不可压缩流体平面流动，而速度势存在条件是无 旋 流 动， 即 流 动 是 平 面 势 流。（占）计算题【3.19设流体质点的轨迹方程为qe1-/-+ f- I* z z= C J其中C1、C2、C3为常数。试求（1 ） t= 0时位于-13 , ?=匚处的流体质点的轨迹方程；（2）求任意流体质点的速度；（3）用Euler法表示上面流动的速度场；（ 4）用Euler 法直 接求加速度场和用 Lagrange法求得质点的加速度后再换算成 Euler 法的加速度场，两者结果是否相同。解：（1）以小

23、76;,3, £=匚代入轨迹方程，得3二£ 11 b = G - 1G = 3 +U, = + I 故得k-当f二U时位于b，E)流体质点的轨迹方程为工 _4 1)/ T 1-y = (fr-h 1)CJ 4- t- 1 z- c(2) 求任意质点的速度u 二 二年 - 1 r<"" = ce + 1 Atw=。-(B)(3)若用Euler法表示该速度场 由(目)式解出贰丸c ;b = -( ¥ - t + I)- Iec= z即d(4)用Euler法求加速度场FAfirfiqudururU巴=+ - u + v + w£tCA

24、L'Z1 4 (X4 0 _ x4 r+ Idt " dy cZ=-1 TyT + 2） = y-I叶 0 中dwdva . = 4- f； + lP+ I第=U dt QkGy由（m ）式Lagrange法求加速度场为W国=二|曰 + L）c 0/5a y，连、=.=（6 + 1）- ，屋2八&七=-r = 0l "（e）将（心）式代入（后）式得% = A+ t+ 1，八=y- 11-0两种结果完全相同3.20 已知流场中的速度分布为州=y堂弋qv - */ 一 “r xy（1）试问此流动是否恒定。（2）求流体质点在通过场中（1,1,1 ）点时的加速度。解

25、:(D由于速度场与时间t有关，该流动为非恒定流动。-1 + 乱窃.f) 4- y( .ry)/I = * u + v+ IVPF 日力 c?y Jz-I + Mx(%y)dw dwdwj, = du 4- v4ivdt dx。了。工二 y(yz 卜 F)+ M&- f)将代入上式，得1 国=3 -，晨，【3.22已知流动的速度分布为"二"见y x:）i21V=丑川/-M）j其中各为常数。（1）试求流线方程，并绘制流线图；（2)判断流动是否有旋，若无旋，则求速度势争并绘制等势线。-J腰3.22图解：对于二维流动的流线微分方程为即消去积分 或者若e取一系列不同的数值，可

26、得到流线族一双曲线族，它们的渐线为F如图有关流线的指向，可由流速分布来确定。"aM 炉-F)=事网炉一/)对于-"C当 Md # 时，u<o对于-r<°据此可画出流线的方向判别流动是否有旋，只要判别 皿峰是否为零,己窜 " 存. dr 上1打仃门1y - ciroh=4 2 .y"金 0所以流动是有旋的，不存在速度势。=2U 皿33.29 形？lb 4-一姐3 mi卜列两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变v=(2)式中、是常数。解：(1)判别流动是否有旋，只有判别0卬 dv=0-0 = 0w=0-0 = 0cUCU

27、=.3 -1我）=23角变形ri,流动为有旋流动。1 dv du 1+) 一 力一2所叩 2所以流动无角变形。+ ) = (0 + 0) = 0/2)=-(04-0)= 02dw r = 0 - 0-0自y 1上C)u t w = 0-0 = 0c?z fx(j故流动为无旋同理v tv + y);=。【3.30已知平面流动的速度分布动：(1)(3)如存在速度势和流函数，是否满足连续性方程；(2)0试确定流是否有旋；求出甲和犷。解：(1)由也”是否为零得故满足连续性方程(2)由二维流动的1Lrot，-=- 2y- (-4) s 0故流动有旋(3)此流场为不可压缩流动的有旋二维流动，存在流函数 而

28、速度势歹不存在4积分得好= 2 2y + f( v|2孙, 2y + 门 x）= 2xy * 2y尸"） = 0八方=C因此y二号2ys （常数可以作为零）第4章理想流体动力学选择题BB为水平面，1、（ 人百二Pi <4二户段4.1 如图等直径水管， A A为过流断面，2、3、4为面上各点，各点的运动参数有以下关系:PiA= A解：对于恒定渐变流过流断面上的动压强按静压强的分布规律，即四Q 一二Pj/+ + 4.2 伯努利方程中-,故在同一过流断面上满足表示（）单位重量流右）单位体具有的机械能；（&）单位质量流体具有的机械能；（体积流体具有的机械能；（）通过过流断面流体

29、的总机械能P a l产 Z + 解：伯努利方程，噌2g表示单位重量流体所具有的位置势能、压强势能和动能之和或者是总机械能。 故（白）【4.3】水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心的压强，有以下关系：（ 四,B； （B）四一生；（心）四父冏； （J）不定。解：水平放置的渐扩管由于断面1和2形心高度不变，但 V因此网几（。）【4.4】粘性流体总水头线沿程的变化是：（之）沿程下降；（A）沿程上升；（。）保持水平；（）前三种情况都有可 能。解：粘性流体由于沿程有能量损失，因此总水头线沿程总是下降 的（）4.5 粘性流体测压管水头线沿程的变化是：（讨）沿程下降；（B）沿程上升；（。）保持水平；（）

30、前三种情况都有 可能。解：粘性流体测压管水头线表示单位重量流体所具有的势能，因此沿程 的 变 化 是 不 一 定 的。计算题4.6 如图，设一虹吸管a=2m,h= 6m,d= 15cm。试求：（1）管内的流量；（2）管内最高点 S的压强；（3）若h不 变，点S继续升高（即a增大，而上端管口始终浸入水内），问使 吸虹管内的水不能连续流动的a值为多大。题4. 6图解：(1)以水箱底面为基准，对自由液面上的点1和虹吸管下端出口处2建立1-2流线伯努利方程，则驾 + 'r 2g其中,小h°,管内体积流量Q= = lO,S5x -xOJ 5J = 0J92111/(2)以管口 2处为基

31、准，对自由液面1处及管内最高点$列1-线伯努利方程。则 其中匕10 85 P1 /(-_K-sc(-2 -:)=-7846kPa即9 8071即§点的真空压强 用"78 46kPj(3)当力不变，$点了增大时，当$点的压强也等于水的汽化压强时,止匕时§点发生水的汽化，管内的流动即中止查表，在常温下(15C)水的汽化压强为697Pa (绝对压强)以管口 2为基准，列点的伯努利方程,凡 E 尸、Kz + + = zi + -中-V "，¥7 £r - 1 697 Pa（大气绝对压强）%=1 01125PO本题要注意的是伯努利方程中两边的压

32、强计示方式要相同，由于忆为绝对压强，因此出口处也要绝对压强。4.8 如图，水从密闭容器中恒定出流，经一变截面管而流入大气中，已知 H=7m,尸=0.3 秋，A1=A3=50cm2, A2=100cm2, A4=25cm2,若不计流动损失，试求：（1）各截面上的流速、流经管路的体积流量；（2）各截面上的总水头。解：（1）以管口 4为基准，从密闭容器自由液面上 0点到变截面管出 口处4歹10- 4流线伯努利方程，2削十史）二9s"""=144公j题4. 8图414_2g 一 2工9阴10m由连续性原理，由于又 由于故由于故流经管路的体积流量Q- An - 25x10

33、“X 14 =(1935m；(2)以管口为基准，该处总水头等于1m口，由于不计粘性损失，因此 各截面上总水头均等于10m。4.9 如图，在水箱侧壁同一铅垂线上开了上下两个小孔，若两股射 流在O点相交，试证明"必一 %?'解：列容器自由液面0至小孔1及2流线的伯努利方程，可得到小孔 处出流速度“.二此公式称托里拆利公式(Toricelli ),它在形 式上与初始速度为零的自由落体运动一样，这是不考虑流体粘性的结 果。_ 1?由 "1"公式，分别算出流体下落 ,距离所需的时间,其中经过勺及右时间后，两孔射流在某处相的 水 平 距 离 相即匕岂，【4.14 如图

34、，一消防水枪，向上倾角值-30水管直径D=150mm压力表读数 p=3m水柱高，喷嘴直径 d=75mm求喷出流 速，喷至最高点的高程及在最高点的射流直径。解：不计重力，对压力表截面1处至喷咀出口 2处列伯努利方程=3m其中2 s 乂 a - b自另外,416上式代入因此，式得乂 - 7.92m/s> Y 2百由连续方程设最高点位置为）皿，则根据质点的上抛运动有 （匕 sin 4- 2即2x9.g|射流至最高点时，仅有水平速度 乂三%8-0 ,列喷咀出口处2至最高点处3的伯努利方程（在大气中压强均为零）。K? H2 g2g得V； _ Jvf 一 口-_ Jr疔-2 K 9/I _ 6 H6

35、m/i或者水平速度始终是不变的'由连续方程，最高点射流直径认为故灌4. 14图7 9二 _ mi,6mm6.S6工期4.15图【4.15如图，水以 V=10m/s的速度从内径为50mm的喷管中喷出，喷管的一端则用螺栓固定在内径为100mm水管的4法兰上，如不计损失，试求作用在连接螺栓上的拉力。解：由连续方程V = V - ICk I = 2.5m s故1 1 1对喷管的入口及出口列总流伯努利方程十 s T72 y 2g其中 得门“/1'I> K （ 4KM） （hr 25） K75N hi 22取控制面，并建立坐标如图，设喷管对流体的作用力为产。动量定理为2户”?匕匕必=

36、F*三&： =1 000» (-彳戊三年 " OOH IV-J444故B75r-mQkl + I 090- 2.Sh*,1 -I C*0n g »“与444=220 8N则作用在连接螺栓上的拉力大小为 220.8 N方向同尸方向相反. 第7章粘性流体动力学选择题：1yv7.1 速度v、长度l、重力加速度 g的无量纲集合是：（a）自；（b）"；（c） Q ； （ d）。解：（“）。丝 227.2 速度v、密度卡、压强p的无量纲集合是：（a）. ； （b）,；（c）1 P1/；（d）"一 。解：（）ovt7.3 速度v、长度l、时间t的无量

37、纲集合是：（a）石;（b） W ; （c）vt ; （d）。解：（J）。pQ7.4 压强差AP、密度户、长度l、流量 Q的无量纲集合是：（a） 3;W&piQI p Q（b），冈；（c）曾；（d） ' &P。解:（/）。7.5 进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则是：（a）雷诺准则；（b）弗劳德准则；（c）欧拉准则；（d）其它。解：对于有压管流进行水力模型实验，主要是粘性力相似，因此取雷诺数相等 （占）7.6 雷诺数的物理意义表示：（ a）粘性力与重力之比；（b）重力与惯性力之比；（c）惯性力与粘性力之比；（d）压力与粘性力之比。解：雷诺数的物理定

38、义是惯性力与粘性力之比（心）7.7 压力输水管模型实验，长度比尺为8,模型水管的流量应为原型输水管流量的：（a） 1/2 ; （ b） 1/4 ; （ c） 1/8 ; （ d） 1/16 。解：压力输水管模型实验取雷诺数相等即为 .，若7.8 判断层流或紊流的无量纲量是：（a）弗劳德数尸； （ b）雷诺数低；（c）欧拉数（ d）斯特劳哈尔数 土。解：判断层流和紊流的无量纲数为雷诺数，当 取父？30。为层流,否则为 紊流。（b）7.9 在安排水池中的船舶阻力试验时，首先考虑要满足的相似准则是：（a）雷诺数及己；（b）弗劳德数-；（c）斯特劳哈尔数与； （d） 欧拉数国。解：在安排船模阻力试验时

39、，理论上要满足雷诺准则和弗劳德准则，但出日数和尸厂数同时分别相等是很难实现的，而且 融数相等在试验条件又存 在困难，因此一般是取实船和船模的弗劳德数相等。（b）7.10 弗劳德数 斤代表的是 之比：（a）惯性力与压力；（b）惯性 力与重力；（c）惯性力与表面张力；（d）惯性力与粘性力。解：（b）7.11 在安排管道阀门阻力试验时，首先考虑要满足的相似准则是：（ a）雷诺数性；（b）弗劳德数-；（c）斯特劳哈尔数；（d）欧拉数解：由于管道阀门阻力试验是粘性阻力，因此应满足雷诺数麻相等。（b）7.12 欧拉数 以代表的是 之比：（a）惯性力与压力；（b）惯性力 与重力；（c）惯性力与表面张力；（d

40、）惯性力与粘性力。解：（/）第8章圆管中的流动选择题：8.1 水在垂直管内由上向下流动，相距l的两断面问， 测压管水头差 h,两断面间沿程水头损失 " ,则：& 卜,(b)(d)一+1;0解:上测压管断面为 1 ,下测压管断面为 2,设上测压管高度为，' ,下测力上且二号丈+ 用压管高度为%,列1 一2伯努利方程，由于速度相等，故、了 ，故（答案为（）8.2 圆管流动过流断面上的切应力分布为：（a）在过流断面上是常数；（b）管轴处是零，且与半径成正比；（c）管壁处是零，向管轴线性增大；（d）按抛物线分布。解：由于圆管中呈层流，过流断面上速度分布为抛物线分布，设 一1,

41、由牛顿内摩擦定律du（加 （c为常数）,故在管轴为零，二月处，切应力为最大，且 与半径成正比，称 K字分布，答案（b）。中心0处，切应力为切应力呈8.3 在圆管流动中，紊流的断面流速分布符合：（a）均匀规律；（b）直线变化规律；（c）抛物线规律；（d）对数曲线规律。解：由于紊流的复杂性，圆管的紊流速度分布由半经验公式确定符合对 数分布规律或者指数分布规律。答案（d）。8.4 在圆管流动中，层流的断面流速分布符合：（a）均匀规律；（b）直线变化规律；（c）抛物线规律；（d）对数曲线规律。解：对圆管层流流速分布符合抛物线规律。答案 （c） o8.5变直径管流，小管直径& ,大管直径 3两断面雷诺数的关系是:（a）祸 -； （ b）"=氏内；（c） % 匕5K内；（）g 2和 YdKe = _ji ?解：圆管的雷诺数为匕，由于小管直径 处的流速是大管直径“,处流速”的4倍，即旷4匕，故Rq ,吟,答案（d） 08.6 圆管层流，实测管轴上流速为,则断面平均流速为：（a）04mA; （b）（ 02】1“；