工程流体力学习题册

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一、名词解释（本大题共5小题，每题3分，共15分）1．比体积：单位质量的物质所占有的体积称为比体积。

2．体膨胀系数：当压强保持不变时，单位温升所引起的体积变化率，就称为体积膨胀系数。

3．流线：某一瞬时的流线是这样的曲线，在改曲线上各点的速度矢量与该曲线相切，流线给出了同一时刻不同流体质点的运动方向。

4．粘性底层：由于靠近管壁湍流脉动受到限制,黏滞力的作用加强,在紧贴管壁很薄的流层中湍流脉动消失,黏滞力的阻滞作用使流速急剧下降,速度分布比较陡峭,速度梯度大.这一流体薄层称黏性底层。

5．过流断面：在流束或总流中与所有流线都想垂直的横断面称为过流断面或有效断面。

1．单位质量力：单位质量流体所受到的质量力称为单位质量力。2．体积压缩率：在温度不变时，单位压升所引起的体积变化率。

3．迹线：流体质点的运动的轨迹，是某一流体质点在一段时间内经过的路径，是同一流体质点在不同时刻位置的连线。

4．相对粗糙度：绝对粗糙度与管径的比值称为相对粗糙度。（管壁粗糙凸起高度ε与管子内径D的比值）5．湿周：在总流的截面上流体同固体边界接触部分的周长叫湿周。

二、是非题（每题1分，共5分。正确的打√，错误的打×。）

1．在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（√）2．串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。（√）

?ux?uy?uz???0?x?y?z3．不可压缩液体连续性微分方程只适用于定常流。（╳）4．尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系的试验。（╳）5．当管流过水断面流速按抛物线规律分布时，管中水流为紊流。（╳）1．牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（╳）2．温度升高时，空气的粘度减小。（╳）

3．伯努力方程适用于可压缩流体。（╳）4．水力光滑管是指管道内壁光滑。（╳）5．雷诺试验的目的是验证流体粘性的存在。（╳）

三、填空题（本大题分6小题，1-5题每空1分，6题每空3分，共15分）1．描述流体运动的两种方法是拉格朗日法和欧拉法。

2．只要比较总流中两个缓变流过流断面上单位重量流体的总水头大小，就能判断出滚动方向。

3．在相像理论中，要保证力学相像，应当满足几何相像，运动相像和动力相像。

4．牛顿内摩擦定律说明，决定流体内部切应力的因素是粘度和___剪切变形速度（速度梯度）________。(角变形速度？)

5．尼古拉兹曲线将管内滚动分为五个区域，分别为：层流区，过度区，湍流光滑管区，湍流粗糙管过渡区和湍流粗糙管平方阻力区。

6．在堰流的模型试验中模型水流应与原型水流相像，若模型与原型的长度比例

3为1：100，则当原型流量为1000m3/h时，模型流量为1m/h。?10?3（0.01？）

1．作用于静止（绝对平衡）液体上的表面力有压力，质量力有重力。2．静止流体内任意点上压强的大小与_____作用面的______方位无关。3．在水力模型试验中，若选用雷诺准则设计模型，其水流受到的主要作用力应为_____重力______。

4．管层流运动沿程水头损失与断面平均流速的___一___次方成正比。

（沿程水头损失Hf＝kV^m(层流时，取m＝1，即沿程水头损失与流速的一次方成正比；紊流时，取m＝1.75～2.0，即沿程水头损失与流速的1.75～2.0次方成正比。）

5．粘性流体管内滚动的能量损失分为两类，分别为沿程损失和局部损失。6．几何相像是力学相像的前提条件，动力相像是决定运动相像的

主导因素，运动相像是几何相像和动力相像的重要表现。7．动力粘度dim????ddy（v*ρ），运动粘度dim??

u/?。

8．已知流体速度分布为u=-(y+t2)，v=x+t，w=0，则t=2时经过(0，0)点的流线方程是(x+2)^2+(y+4)^2=20。

四、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分）

在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1．单位质量力是指作用在(B)。

A．单位面积流体上的质量力

B．单位质量流体上的质量力

C．单位重量流体上的质量力D．单位体积流体上的质量力2．如下图一封闭盛水容器，其测压管中的液面低于容器液面的高度h=lm．若当地大气压强pa=98kPa，则容器液面的绝对压强和真空度分别为(B)。(D?)

A．88.2kPa，0B．88.2kPa，9.8kPaC．107.8kPa，0D．107.8kPa，9.8kPa

3．图示为两种液体盛于容器中、且密度ρ2＞ρ1，则A、B两测压管中的液面必为（B）。

A．B管高于A管B．A管高于B管C．AB两管同高

4．一条长为L的管路，通过的流量为Q时，其阻力损失（压降）为hw。若同样的两条管路并联，并联后两节点间的管路阻力损失（压降）仍为hw，则每条管路通过的流量约是（C）。

A．0.5QB．0.7QC．1.0QD．1.4QE．2Q

5．一直径d=0.2m的输油管道，过流断面的速度分布为ux=1–160r2m/s，若油的密度ρ=900kg/m3，动力粘性系数μ=0.05Pa·s，则管壁处的切应力τ=（）N/m2。

A．0.8B．1.5C．1.6D．3.0E．3.2

6．液体与气体统称为流体，它们在静止时不能承受(C)。

A．重力B．压力C．剪切力D．表面张力7．液体在相对平衡时，等压面也可能是水平面，例如，装载液体的敞口容器作

(B)

。

A.等加速水平运动B.匀速直线水平运动C.等减速水平运动D.等角速旋转运动

8．对于等直水平圆管中的粘性滚动，用压降△p来表示的能量损失是

(A

)

。

A.单位体积流体的能量损失B.单位质量流体的能量损失C.单位重量流体的能量损失D.单位时间内流体的能量损失

9．当理想不可压缩均质重力流体作定常滚动时，沿流线始终保持不变的是

(D

)

。

A.动能B.相对位能C.压强能D.总机械能10．在圆管中，粘性流体的滚动是层流还是紊流状态，主要依据于(D)。

A.

流

体

粘

性

大

小

B.

流

速

大

小

C.流量大小D.滚动雷诺数的大小1．动能修正系数α等于(C)

?AudA?Au2dA2A．vAB．vA

?udA3A?uA4dA34C．vAD．vA

2．一封闭容器，水表面上气体压强的真空度pv?10kPa，水深2m处的相对压强为（B）(D?)

A.–10kPaB.9.6kPaC.19.6kPaD.29.6kPa

3．以下流体的作用力中，不属于质量力的是(B)。

A.电磁力B.粘性内摩擦力C.重力D.惯性力4．以大气压强为零点计量的压强称为(A)(B?)。

A.计示压强B.绝对压强C.临界压强D.滞止压强5．如下图，有两个长度和断面尺寸一致的支管并联，假使在支

管2中加一个调理阀，则水头损失(C)(D?)

A.hl1?hl2B．hl1?hl2C.hl1?hl2D.hl1=hm阀6．流线与迹线一定重合的滚动是(D)。

A．无旋滚动B．均匀滚动C

．

平

面

流

动

D

．

定

常

题5图滚动

7．连续性方程的实质是在运动流体中应用(B)。A．动量定理B．质量守恒定律C．能量守恒定律D．动量

矩

定

理

8．管壁的粗糙度对滚动的能量损失起主要作用的管道称为(C)。A．粗糙管B．光滑管C．水力粗糙管D．水力光滑

管