工程流体力学习题(DOC)

1、1、2、3、4、5、6、7、9、程流体力学习题第一部分流体及其物理性质按连续介质的概念，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。 与牛顿内摩擦定律有关的因素是：A、压强、速度和粘度；B、流体的粘度、切应力与角变形率;C、切应力、温度、粘度和速度；D、压强、粘度和角变形。在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：A、牛顿流体及非牛顿流体；C、均质流体与非均质流体； 理想液体的特征是：B、可压缩流体与不可压缩流体;D、理想流体与实际流体。10、A、粘度为常数B、无粘性流体运动黏度U的国际单位是:2

2、2A、m2/s；B、N/m2;C、不可压缩D、符合 P = PRT。C、kg/m ；2D、N -s/m。液体黏度随温度的升高而，气体黏度随温度的升高而A、减小，升高；B、增大，减小；C 减小，不变；D、减小，减小下列说法正确的是：A、液体不能承受拉力，也不能承受压力B、液体不能承受拉力，但能承受压力C、液体能承受拉力，但不能承受压力D、液体能承受拉力，也能承受压力。下列流体哪个属牛顿流体：A、汽油；B、纸浆；C血液；D、沥青。液体的黏性主要来自于液体：A、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。 流体是一种物质。B、实际上是不可压缩的；D、在任一剪切力的作用下不能保持静

3、止的。 器内充满压缩系数为 串=4.75X 1010 1/Pa的A、不断膨胀直到充满容器的；C、不能承受剪切力的； 如图所示为压力表校正器。油液，器内压力为105Pa时油液的体积为200mL。现用手轮丝杆和活塞加压， 活塞直径为1cm，丝杆螺距为2mm，当压力升高至20MPa时，问需将手轮 摇多少转？11、12、 在相距1mm的两平行平板之间充有某种黏性液体，当其中一板以1.2m/s 的速度相对于另一板作等速移动时，作用于板上的切应力为3 500 Pa。试求13、该液体的黏度。有一块30 X 40cm的矩形平板，浮在油面上，其水平运动的速度为 10cm/s,油层厚度10mm，油的动力粘度 尸0

4、.102Pas,求平板所受的 阻力。第二部分流体静力学1、 水力学中，单位质量力是指作用在单位 液体上的质量力。A、面积 B、体积 C、质量D、重量2、在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是 _A、同一种液体；B、相互连通；C、不连通；D、同一种液体，相互连通。3、压力表的读值是：A、绝对压强；B、绝对压强与当地大气压的差值；C、绝对压强加当地大气压；D、当地大气压与绝对压强的差值。4、 相对压强是指该点的绝对压强与 的差值。D、真空压强。A、标准大气压；B、当地大气压；C、工程大气压；,则有5、图示容器内盛有两种不同的液体,密度分别为 R，卩26、图示盛水封闭容器中,1、2、3在同一

5、水平面上，则:A、 口 A P2 A P3Pl < P2 < P3+ Pa-z 十 Pb_ Zb TB、Za + JAPchgpgPigp2g+ Pb= zd + ?PbD、Zb + ；BPC二 ZC + nPigp2ghgp2gA、ZaC、ZBL琴A-V 1BrnC *«DzC、 P2 > Pl > P37、用U形水银测压计测A 点压强，hi=5°°mmh2 =3°°mm，A点的压强是:A、63700N/m2 ； B、66640N/m2C、69580 N/m2D、60760N/m2汞水Th1&对于相对平衡液体，

6、有：等压面不一定是水平面；液体内部同一等压面上各点，处在自由液面下同一深度的面上;C、乙唱7陀（对于任意的2）；D、dp =P(Xdx +Ydy + Zdz)不成立。9、对于相对平衡液体，说法正确的是：A、等压面与质量力不正交；C、等压面的形状与液体密度有关； 等压面与质量力关系是：A、平行 B、斜交 C、正交 D、无关露天水池，水深5m处的相对压强为：10、11、12、13、14、B、等压面不可能为水平面； D、两种液体的交界面为等压面。A、 5kPa、B、 49kPaC、 147kPa D、 205kPa流体处于平衡状态的必要条件是：A、流体无粘性；B、流体粘度大；C、质量力有势；D、流体

7、正压。 液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与 处处正交。A、重力；B、惯性力；C、重力和惯性力的合力；D、压力。 图示封闭容器中有空气、油和水三种流体，压力表A读数为1.47N/cm2。（1）试绘出容器侧壁上的静压力分布图；（2）求水银测压计中水银柱高度差。空气UC n油 比里07水115、占4Kg)U形水银压差计中，已知 hi = 0.3m, h2= 0.2m, h3= 0.25m。A点的相对 压力为pA = 24.5kPa,酒精的比重为0.8,试求B点空气的相对压力。/隶16、如图所示，在蓄水容器垂直壁的下面有一1/4圆柱面的部件AB，该部17、件的长度l=1.0m,半径R=0.4m

8、,水深h=1.2m，试求作用在部件 AB上的静 水总压力，要求绘制水平分力的压强分布图和铅垂分力的压力体图。蓄水容器上有三个半球形的盖，容器中装满水，如图下所示。已知：液 面高H = 2.5m，容器高h= 1.5m,盖的半径R= 0.5m。求：作用于三个半球 形盖的水静压力。1&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 =60,0试求闸门上的液体总压力。第三部分流体动力学1、用欧拉法表示流体质点的加速度 a等于：2drcvdv2（ E+（V” 可）VA、 dt ； B、盘；C、（v R）v ； D、。2、恒定流是：A、流动随时间

9、按一定规律变化；B、各空间点上的运动要素不随时间变化;C、各过流断面的速度分布相同；D、迁移加速度为零。3、一元流动限于：A、流线是直线；B、速度分布按直线变化；C、运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数；D、运动参数不随时间变化的流动。4、均匀流是：A、当地加速度为零；B、迁移加速度为零；C、向心加速度为零；D、合成加速度为零。5、变直径管，直径 Di=320mm, D2=160mm,流速 vi=1.5m/s, v2 为：A、3m/s B、4m/sC、6m/s D、9m/s6、恒定流动中，流体质点的加速度：A、等于零；B、等于常数；C、随时间变化而变化；D、与时间无关。7、 在 动中，流线和

10、迹线重合。A、无旋；B、有旋；C、恒定；D、非恒定。8粘性流体总水头线沿程的变化是：D、前三种情况都有可能A、沿程下降 B、沿程上升 C、保持水平9、粘性流体测压管水头线的沿程变化是：A、沿程下降 B、沿程上升 C、保持水平流线与流线，在通常情况下：A、能相交，也能相切；B、仅能相交，D、前三种情况都有可能10、但不能相切;C、仅能相切，但不能相交；D、既不能相交，也不能相切。11、欧拉法描述流体质点的运动：A、直接；B、间接；C、不能；D、只在恒定时能。12、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件 是：A、理想流体；B、粘性流体；C、可压缩流体；D、不可压缩流体。

11、z+4必伯努利方程中 2g表示：A、单位重量流体具有的机械能；B、单位质量流体具有的机械能;14、C、单位体积流体具有的机械能；D、通过过流断面流体的总机械能。 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面中心的压强，有以下关系:15、P1 > P2 ； B、P1 = P2 ； C、P1 P2 ； D、不定。 文丘里管用于测量（A .流体点流速;B.流体密度;16、C.流体流量；D .流体点压强。虹吸管最高处的压强17、大于大气压B、等于大气压C、小于大气压D、无法确定动能修正系数是反映过流断面上实际流速分布不均匀性的系数，流速分,系数值 当流速分布时，则动能修正系数的值接近于A、越不均匀；越

12、小；均匀;1。B、越均匀；越小；均匀;1。1&C、越不均匀；越小；均匀；零。 D、越均匀；越小；均匀；零。 动量方程式中流速和作用力 。B .流速没有方向，作用力有方向。 D .都有方向。19、20、A .流速有方向，作用力没有方向。C.都没有方向。简答题拉格朗日法与欧拉法的区别 流线与迹线 过流断面 伯努利方程的物理意义 气穴与气蚀 控制体图示一有压管道，小管直径dA=0.2m,大管直径dB=0.4m, A点压强水头 为7mH2O, B点压强水头为4mH20,已知大管断面平均流速VB=1m/s, B点 比A点高1m。求管中水流的方向。(1)(2)(3)(4)(5)(6)21、 水管直

13、径50mm,末端的阀门关闭时，压力表读数为 21kN/m2，阀门打 开后读数降至5.5kN/m2,如不计管中的压头损失，求通过的流量。2&22、解:用水银压差计测量水管中的点速度 u,如读数 少=60mm,求该点流速。 根据题意，由流体静力学方程，得1Aw水23、流量为0.06m3/s的水，流过如图所示的变直径管段，截面处管径d1 =250m m,截面处管径d2= 150m m，、两截面高差为 2m，截面压力 p1= 120kN/m2，压头损失不计。试求：水向下流动，截面的压力及水银压 差计的读数。24、供水系统如图所示。已知水箱内压力P4为30米水柱，所有管道的直径100mm。泵前真

14、空度为6米水柱，吸入管沿程损失不计，排出管沿程损失 hL3-4=16m水柱，滤网处局部损失为4倍速度水头，每个弯头局部损失均为1倍速度水头，排出管进入上水箱的局部损失为1倍速度水头。求：1）泵的排量Q; 2）泵的扬程Em； 3）3-3截面处压力P3； 4）若泵的效率n =0.8， 求泵的轴功率N轴。25、Hg=18m。吸水管长度11，=8m，管径di=150mm；压水管长度l2=20m，管径 d2=100mm。沿程摩阻系数a=0.042，局部水头损失系数为：进口 ©e=5.0,弯 头匕b=0.17。水泵的安装高度Hs=5.45m,水泵进口的允许真空度hv=7mH2O。 试校核水泵进口

15、的真空度hv。26、图示装置水管链连的喷嘴，管路直径D1=100mm，管嘴出口直径D2=50mm,流量20L/S，不计算能量损失。试确定管道与喷嘴连接处（1-1截 面）的轴向拉力。D1'2D31127、如图所示的分岔管水流射入大气，干管及分岔管的轴线处于同一水平面上。已知 a=30°，V2=v3=12m/s，d1=200mm，d2=d3=100mm，不计水头损失, 求水流对分岔管的作用力。如图所示，水平放置的45弯管，入口直径d600mm，出口直径d300mm，入口压强 Pi =140kN/m2，流量 qv =0.425m3/s，若不计弯管内的水头损失，试求水对弯管的作用力。

16、29、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3流量Qi =0.012m /S，并引起射流的剩余部分偏转一角度 a。已知射流速度 为30m/s，总流量Q0.036m /s，不计重量及水头损失。求射流加于平板上 的力和偏转角度a。第四部分实际流体的流动阻力与能量损失1、 输水管道在流量和水温一定时，随着直径的增大，水流的雷诺数Re就（）A、增大B、减小C、不变2、 圆管流动的下临界雷诺数 RQr为（）A、300 B、1200C、3600D、不定3、雷诺实验中，由层流向紊流过渡的临界流速D、12000 E、这些都不是V cr和由紊流向层流过渡的临界流速Vcr之间的关系是（）(

17、A)V crAVcr(B)V(C)Vcr = Vcr (D)不确定4、管流的雷诺数Re是（）C、VdPVA、B、VVd _ Vd 4P5、雷诺数Re反映了（）的对比关系A、粘滞力与重力B、重力与惯性力C、惯性力与粘滞力D、粘滞力与动水压力6、圆管流动中，过流断面上切应力分布为（）11、（a）（b）（c）（d）7、输送流体的管道，长度及两段的压强差不变，层流流态，欲使管径放大一倍,Q2d2d1，则流量Q应为（）A、2； B、4； C 8； D、16 &圆管层流流量变化与（）A、粘度成正比；B、管道半径的平方成正比；C、压降成反比；D、粘度成反比；E、管道直径的立方成正比9、管道中紊流运动

18、，过水断面流速分布符合（）A、均匀分布B、直线变化规律10、C、抛物线规律D、对数曲线规律C、不变水流在管道直径、水温、沿程阻力系数都一定时，随着流量的增加，粘 性底层的厚度就（）D、不定A、增加B、减小在紊流粗糙管中，（）A、与紊流光滑区的阻力系数相同；B、粘性底层覆盖粗糙凸起高度12、C、阻力系数只取决于雷诺数；D、水头损失与断面平均流速的平方成正比; E阻力系数A与相对粗糙无关。圆管紊流过渡区的沿程摩阻因数几：与雷诺数Re有关;B、与管壁相对粗糙ks/d有关;13、14、与Re及ks/d有关；沿程摩阻因数不受层流区；B、水力光滑区； 水力半径是()A、湿周除以过水断面积C、过水断面积的平

19、方根C、D、与Re及管长I有关。Re数影响，一般发生在C、粗糙度足够小时；D、粗糙度足够大时。15、圆管突然扩大的水头损失可表示为(2 2V1 -V22g-V1 V216、17、1&过水断面积除以湿周的平方 过水断面积除以湿周)(V1- V2 )2C、2g2 2V2 V12gV2J两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和柴油，不会出现情况。水管内为层流状态，油管内为紊流状态；A.B .水管，油管内都为层流状态；C. 水管内为紊流状态，油管内为层流状态；D. 水管，油管内都为紊流状态。简答题湿周、水力半径和当量直径的关系水力光滑和水力粗糙产生沿程水头损失和局部水头损失的原因上临界雷诺数和

20、下临界雷诺数水流经变截面管道，已知细管直径d1,粗管直径d2 = 2d1,试问哪个截 面的雷诺数大？两截面雷诺数的比值Re1/Re2是多少？铸铁输水管长l = 1000m,直径d = 300mm,管材的绝对粗糙度 = 1.2mm, 水温10C，通过流量Q= 100L/S，试求沿程压头损失。做沿程水头损失实验的管道直径d =1.5cm,测量段长度I = 4m,水的密 度P=1000kg/m3,动力粘性系数卩=1.518"0'N?s/m2。试求：(1)当流量 Q =0.03|/s时，管中的流态？ (2)为保持管中为层流，测量段最大水头差(1)(2)(3)(4)(5)19、20、2

21、1、推导圆管层流V、qv和hZ的计算公式。一段直径d = 100mm的管路长丨=10m。其中有两个90°的弯管（匚90° =22、0.294），管段的沿程阻力系数人=0.037。如拆除这两个弯管而管段长度不变， 作用于管段两端的总水头也维持不变，问管段中的流量能增加百分之几？如图所示，两水池水位恒定，已知水池水面高差H =50m，管道直径d =15cm，管长丨=25m，沿程阻力系数 “ 0.03，局部阻力系数 备=。公，hf= 0.4 z =0.5z =1。试求管道中通过的流量qv。（公式：沿程损失.V2八2g ）八 hjd 2g,局部损失24、如图所示有压涵管穿过路基，管

22、长'=50m，管径d =1.0m23、数求弯管的局部阻力系数。A h = 20mm在如图所示的弯管中，水流量qv = 15m3/h，管径d = 50mm，沿程阻力系 入=0.0285 AB段长度Lab = 0.8m，比压计中水银面高度差，上下游水位匚e =0.5弯差H =3m，管路沿程阻力系数人F.03，局部阻力系数：进口管g =0.65，水下出口e /.O，求通过流量?Z Z z/ZZ zz25、女口图所示一输水系统，已知4 "2 =0.2m，吸入段长度l=15m，水的 运动粘度v=1.10m2/s，水池液面表压强Po9800Pa，过滤器两端接 汞-水压差计，也h=O.Om

23、，设流动状态在水力光滑区，"负 ,3Q-O.OSm /s。求：（1）过滤器的局部阻力系数3 ?（2）吸入段水头损失6hw吸？ （3）泵前真空表读数为多少？ （ 4）设泵出口泵压PzO.8*1 OPa,求 泵的有效功率。通|Po水 考塔泵 d2dl注：1带保险活门鱼二空3过滤器26、h2弯头上竺4闸门鱼二空B池，已知长度11 = 3m,12 = 5m,直径d= 75mm,虹吸管将A池中的水输入两池水面高差H = 2m,最大超高h= 1.8m,沿程阻力系数 入=0.02，局部阻力 系数：进口 Ke = 0.5,转弯Kb = 0.3,出口 Ko = 1,试求流量及管道最大超高 截面的真空度

24、。第五部分 有压流动、孔口和管嘴出流1、在相同水头H0的作用下，管嘴出流量 Q1与同样断面面积的孔口出流量 Q2 的关系为A、Qi<Q2B、Qi= Q2C、Q > Q2D、Qi=Q2= J2gH02、在孔口外接一管嘴，管嘴的出流量比同样断面积的孔口出流量大，其主要原 因是。A、管嘴阻力增加；B、管嘴收缩系数增大；C、管嘴收缩断面处产生了真空；D、孔口收缩断面处产生了真空。3、在并联管道上，因为流量不同，所以虽然各单位重量液体 相同，但通过各管的水流所损失机械能总量却不相同。A、表面张力；B、粘滞力；C、测压管水头线；D、水头损失。4、 在并联管路问题中，有 0A、流经每一短管路的水

25、头损失相加得总水头损失；B、流经所有管路的流量相同；C、流经管路的水头损失相同；D、当总流量已知时，可直接解得各管的流量。5、 串联管路作为长管计算，忽略局部水头损失与流速水头则 0 A、测压管水头线与管轴线重合；B、测压管水头线与总水头线重合； C测压管水头线是一条水平线；D、测压管水头线位于总水头线上方。6、简答题(1) 管路特性(2) 并联管路特征(3) 串联管路特征7、今欲以长丨=800m，内径d =50mm的水平光滑管道输油，问输油流量欲达135L/min，用以输油的油泵扬程为多大(设油的密度P = 920kg/m，粘度=0.056Pa s)o&长度L=1000m，内经d=2

26、00mm的普通镀锌钢管，用来输送运动粘度V= 0.3510 mVs的重油，已经测得其流量q=0.038m3 s。求沿程损失为多少。当4000< Rev 100000 时，入=3164，当 100000V Rev 3000000Re口，C CCCC 0.221时，入=0.0032+0 237 。Re .9、15C的水流过内径d =0.3m的铜管。若已知在1 room的长度内水头损失hf =2m。试求管内的流量Q （设铜管的当量粗糙ks=3mm）。10、并联管道的总流量为Q = 25L/S，其中一根管长l 1 = 50m、直径di =100mm,沿程阻力系数/i = 0.03,阀门的局部阻力

27、系数K = 3.0;另一根管长2 =30m,直径d2= 50mm,沿程阻力系数0.04,试求各管段的流量及并联 管道的压头损失。-1 -厂3=5=z" z" y z".J已知流量l3= 100m,试求水泵11、 水从密闭容器A沿直径d= 25mm、长度1= 10m的管道流入容器B，已 知容器A水面的相对压力P1 = 2at,水面高H1= 1m,出=5m,沿程阻力系数 入=0.025,局部阻力系数：阀门Kv = 4.0，弯头Kb= 0.3,试求流量。12、工厂供水系统由水泵向A、B、C三处供水，管道均为铸铁管，Qc= 10L/S, qB= 5L/s, qA = 10

28、L/s,各段管长 11 = 350m, 12= 450m, 各段直径 d1 = 200mm, d2= 150mm, d3= 100mm,整个场地水平, 出口压力。13、如图所示一密闭水箱，箱壁上连接一圆柱形外管嘴。已知液面压强P0=14.7kPa,管嘴内径d=50mm,管嘴中心线到液面的高度 H=1.5m,管嘴流 量系数卩=0.82,试求管嘴出流量Q。V円JL114、有一薄壁圆形孔口，直径d为10mm,水头H为2m,现测得射流收缩断面的直径dc为8mm,在32.8s时间内，经孔口流出的水量为 0.01m3，试求该孔口的收缩系数名，流量系数卩，流速系数©及孔口局部损失系数f。第六部分明

29、渠与堰流1、2、3、有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但 底坡ii>i2,则其均匀流水深A. hi>h2B. hi<h2有一明渠均匀流，通过流量K=。水力最优断面是：A、造价最低的渠道断面hi和h2的关系为()C. hi=h2D.无法确定Q =55m3/s，底坡i = 0.0004，则其流量模数B、壁面粗糙系数最小断面C、对一定的流量具有最大断面积的断面4、5、D、对一定的面积具有最小湿周的断面明渠均匀流有那些特性？堰流的类型有哪些？它们有哪些特点？答：堰流分作薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流三种类型。薄壁堰流的特点：当水流趋向堰壁时， 堰顶下泄的水

30、流形如舌状，不受堰顶厚度 的影响，水舌下缘与堰顶只有线接触，水面呈单一的降落曲线。实用堰流的特点：由于堰顶加厚，水舌下缘与堰顶呈面接触，水舌受到堰顶的约 束和顶托，越过堰顶的水流主要还是在重力作用下自由跌落。宽顶堰流的特点：堰顶厚度对水流的顶托作用已经非常明显。进入堰顶的水流， 受到堰顶垂直方向的约束，过流断面逐渐减小，流速增大，在进口处形成水面跌 落。此后，由于堰顶对水流的顶托作用，有一段水面与堰顶几乎平行。6、一铅垂三角形薄壁堰，夹角 日=90°通过流量Q=0.05m3/s，求堰上水头H。5(H=0.050.25m 时，Q=i.4H2; H=0.250.55m, i.343H2.

31、47)1、2、3、4、v c p（a）c ；（ b）v ；（ c） V P ；在变截面喷管内，亚声速等熵气流随截面面积沿程减小：（a） v减小；（b） p增大；（c） P增大；（d） T下降。 超声速气体在收缩管中的流动时，速度1(d)尹。第七部分气体的一兀流动在完全气体中，声速正比于气体的：（a）密度；（b）压强；（c）热力学温度；（d）以上都不是。马赫数Ma等于：5、（a）逐渐增大；（b ）保持不变（c）逐渐减小；（d ）无固定变化规律。简答题（1）气流流速与密度变化的关系（2）气流流速与过流断面大小的关系10、速度V、长度I、时间t的无量纲集合是:第八部分相似原理与量纲分析1、动力粘度的

32、量纲是A、M Lt ； B、M LT 二C、M LT，2D、M LT2、由功率P、流量Q、密度P是、重力加速度g和作用水头H组成一个无量纲数A.上QfgHC.Q-PPgHD.亠PQPg3、流体运动粘度V的量纲是A.FL， ； B.M L-*T；C.L2Td ；D.L2T4、单位长电线杆受风吹的作用力 及粘度4有关，F可表示为F与风速v、电线杆直径D、空气的密度P以A、& f(Re)；B、F = Pv2dRe ；C、F = Pv'd2 f (Re)；f F 叮n IjVd Pvd 丿5、下面各种模型试验分别应采用哪一个准则， 准则；(2)欧拉准则；(3)佛劳德准则。测定管路沿程阻力系数；堰流模型实验；水库经水闸放水实验；D、F = f (Re)；E、将其序号填入括号内:(1)雷诺A、B、C、D、E、气体从静压箱中流至同温大气中； 船的波浪阻力实验。(6、长度比尺入=50的船舶模型，在水池中以 力为0.02N，则原型中需要的功率Nn=)()1m/s的速度牵引前进，测得波浪阻&速度V、重力加速度g的无量纲集合是:VlV2gl ； (c) gv ； (d) gl。P、压强p的无量纲集合是：IV