流体力学练习题及答案

1、流体力学练习题及答案一、单项选择题1、下列各力中，不属于表面力的是（ ）。A惯性力 B粘滞力 C压力 D表面张力2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。A粘性是实际流体的物性之一B构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C流体粘性具有阻碍流体流动的能力D流体运动粘度的国际单位制单位是m2/s3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度，迁移加速度反映（ ）。A由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B流体速度场的不稳定性C流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D流体的膨胀性4、重力场中平衡流体的势函数为（ ）。A=-gz B=gz C=-z

2、D=z5、无旋流动是指（ ）流动。A平行 B不可压缩流体平面 C旋涡强度为零的 D流线是直线的6、流体内摩擦力的量纲F是（ ）。A. MLt-1 B. MLt-1-22 C. MLt-1-1 D. MLt-2 7、已知不可压缩流体的流速场为V=xzi+2xyj ，则流动属于（ ）。A三向稳定流动 B二维非稳定流动 C三维稳定流动 D二维稳定流动8、动量方程 F = ( QV ) out - ( QV ) in 的不适用于( ) 的流场。A理想流体作定常流动B粘性流体作定常流动C不可压缩流体作定常流动D流体作非定常流动9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时，以下陈述错误的是：

3、沿流动方向 ( ) 。A流量逐渐减少 B阻力损失量与流经的长度成正比C压强逐渐下降 D雷诺数维持不变10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（ ）。A一定不相等 B之和为单位质量流体的总能量损失C一定相等 D相等与否取决于支管长度是否相等11、边界层的基本特征之一是（ ）。A边界层内流体的流动为层流 B边界层内流体的流动为湍流C边界层内是有旋流动 D边界层内流体的流动为混合流12、指出下列论点中的错误论点：（ ）A平行流的等势线与等流线相互垂直 B点源和点汇的流线都是直线C点源的圆周速度为零 D点源和点涡的流线都是直线13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：涡流区域的(

4、)。A涡流区域速度与半径成反比 B压强随半径的增大而减小C涡流区域的径向流速等于零 D点涡是涡流14、亚音速气体在收缩管中流动时，气流速度（ ）。A逐渐增大，压强逐渐增大 B逐渐增大，压强逐渐减小C逐渐减小，压强逐渐减小 D逐渐减小，压强逐渐增大15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（ ）现象。A离心泵内液体温度上升 B气缚C离心泵内液体发生汽化 D叶轮倒转参考答案：1.A 2.B 3.A 4.B 5.C 6.D 7.C 8.D 9.A 10.B 11.C 12.D 13.B14.B 15.C二、填空题1、在平衡流体中, 静压强相等的各点所组成的面称为 ，平衡流体内任一点所受的

5、质量力与通过该点的 等压面 互相垂直。2、温度升高时，液体的粘度 减小 ，而气体的粘度 增大 。、实际流体在圆管中作层流流动时, 截面平均流速是管内中心流速的 1/2 倍。若将管子换为管径比原管径大20%管子，沿程阻力损失将是原来的 48.2 。、离心式通风机的风量是以 单位时间内从风机出口排出 的气体体积，并以 风机进口处气体的状态计。、在对有旋流动的研究中，斯托克斯定理建立了 旋涡强度 与 速度环量 间的等量关系。6、在101.33kPa下用20的清水测定某离心泵抗气蚀性能，于某流量下测得泵内恰好发生气蚀时，泵入口处的压强为60.1kPa，据此求得此时的允许吸上真空度为 4.2 m水柱。三

6、、计算题、当压强增加4×104Pa时，某种液体的密度增长0.015%，求该液体的压缩系数。 解：M=VdM=Vd+dV=0VdV=-ddVp=-1Vdp=d1dp=0.015%4104=3.7510-9m/N 22、已知某平面流动的势函数：=x+x-y 求流速和流函数。 22解： u=x=2x+1, =y=-2yyx=u=2x+1=2xy+y+f(x)=2y+f'(x)=-=2yf'(x)=0,f(x)=C令C0，则流函数为=2xy+y3、如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知h50cm，H3m，管道直径D25mm，0.02，各局部阻力系数

7、分别为10.5，25.0，31.0，求：为维持稳定的管中流速V1m/s，下水箱的液面压强应保持在多少Pa?解：以下水箱液面为基准面，列两液面的伯努利方程：p0g=(H+h)+hw=(H+h)+hf+hj12局部水头损失：hj=(1+2+3)V22g=(1.0+5.0+0.5)2g=0.332m总水头损失：hw=hf+hj=0.475m所以，p0=g(H+h+hw)=38995Pa4、已知：一个水平放置的90º弯管输送水d1150mm，d2100mmp13.06×105Pa，Q0.03m3/s求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失）。 V1=4Q求解要点：d1=1.7

8、0m/sd1d2 )=3.825m/s2V2=V1(取1-1、2-2两断面列伯努利方程p1+V122=p2+V222求得 p2=3.0105Pa对选取的控制体列动量方程：x方向：p1A1-Rx=Q(0-V1)y方向：Ry-p2A2=Q(V2-0)解得，Rx , RyR=Rx+RyRyRx=24.36 22=arctg所以，水流对弯管壁的作用力为R的反作用力，大小相等，方向相反。5、如图，水箱中的水通过直径为d，长度为l，沿程阻力系数为的立管向大气中泄水，问h多大时，立管排出的流量Q仅与d和有关？求解要点：在水箱液面与出水口断面间列伯努利方程：h+l=V22glV+hf 2hf=d2g 2g=d

9、V=2gh+l1+ldd(h+l) +l进一步可求得流量Q仅与d和有关时h之值。6、如图输水管道，拟用U形水银压差计连接于直角弯管处测量管中水流量，已知：d1300mm，d2100mm，压差计的最大量程读数hmax800mm，水流量范围Q10100L/s。试问：(1)该压差计的量程是否满足测量的需求？(2)当h300mm时，水流量为多少？（注：忽略水头损失，水银密度为13600kg/m3，水的密度1000 kg/m3）解（要点）：（1）以00断面为基准面，列11、22两断面的能量方程：0+p1+V122g=(z+h)+2p2+2V222gp1-p2QA1=(z+h)+V2-V12gQA240.13.140.1h2以最大流量计算对应的压差计读数V1=40.13.140.32=1.42m/s，V2=12.74m/s由等压面aa得压强关系：则p1-p2=Hgp1-z=p2-Hgh+zp1-p2=Hgh+z=(z+h)+V2-V12g22Hg=Hgg, =gh=(V2-V1)2g(Hg-)22(1)代入数据求 h=648mm<hmax 所以该压差计的量程能满足流量测量的需求。 (2) 将