青岛理工大学流体力学期末复习题及参考答案

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、连续介质假设意味着。(A)流体分子互相紧连(B)流体的物理量是连续函数(C)流体分子间有空隙(D)流体不可压缩3、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/s4、已知外界大气压强p0=1.02个工程大气压，如果某点的真空度为5mH2O柱，则该点的绝对压强为N/m2。(A)51×103(B)149×103(C)1.5×105(D)1.05×1055、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6、管径不变的流道内粘性流体总水头线沿流程的变化是，测压管水头线沿流程的变化是。（A）上升；下降(B)不变；可能上升，可能下降（C）下降；下降(D)下降；可能上升，可能下降7、对于并联长管道，每根管道的。(A)流量相等(B)切应力相等(C)沿程水头损失相等(D)水力坡度相等8、下列命题中正确的命题是。(A)壁面粗糙度较大的管道，流动阻力一定较大(B)雷诺数相同的两根圆管水头损失相同(C)雷诺数表征压力与粘性力之比(D)两根不同管径的圆管，通过不同粘性的液体，它们的判别流态的临界雷诺数相同9、已知不可压缩流体的流速场为，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10、动量方程的不适用于(

)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质量力与通过该点的互相垂直。2、1mmHO=Pa3、描述流体运动的方法有和。4、温度升高时，液体的粘度，而气体的粘度。5、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％。6、离心式通风机的风量是以的气体体积，并以气体的状态计。7、在对有旋流动的研究中，斯托克斯定理建立了与间的等量关系。8、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m水柱。9、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时与的对比关系。10、雷诺数之所以能判别流态，是因为它反映了和的对比关系。11、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在,因而一切平面流动都存在，但是只有无旋流动才存在。12、流体的力学模型按粘性是否作用分为和。13、作用于液体上的力包括与。14、力学相似的三个方面包括。15、流体的力学模型是模型。16、流体流动的状态分为。17.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而。18.在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为。19.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的大小，就能判别出流动方向。20.无环量椭圆柱绕流是由叠加而成的。三、名词解释1、雷诺数：2、流线：3、压力体：4、牛顿流体：5、欧拉法：6、拉格朗日法：7、湿周：8、恒定流动：9、流场：10、无旋流动：四、计算题１、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。2、已知某平面流动的势函数：求流速和流函数。3、已知：一个水平放置的90º弯管输送管道，其中d1＝150mm，d2＝100mmp1＝3.06×105Pa，Q＝0.03m3/s求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失）。4、如图，水箱中的水通过直径为d，长度为l，沿程阻力系数为λ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λ有关？5．如图所示，一箱形容器，高，宽（垂直于纸面），箱内充满水，压力表的读数为，用一半径的园柱封住箱的一角，求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。6．如图所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直径，主管流量，分叉管直径，两分叉管流量均为，分叉管转角，1-1断面中点的压强，不计水头损失，求水流对支座的作用力。7．用文丘里流量计测量空气（绝热指数，气体常数）的质量流量。已知进口断面的直径为，绝对压强为，温度为，喉部断面，，假定流动为一元恒定等熵气流，求通过流量计的质量流量。五、应用题（1）为什么高尔夫球的外表做成有凹点的粗糙外表，而不是平滑光趟的外表？（2）请利用流体力学知识，分析在游泳的时候，如何产生更大的推进力。（3）请利用流体力学知识分析，飞机为什么要逆风起飞？起飞的浮升力如何来的？

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．表面张力答案：A2、连续介质假设意味着。(A)流体分子互相紧连(B)流体的物理量是连续函数(C)流体分子间有空隙(D)流体不可压缩答案：B3、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/s答案：B4、已知外界大气压强p0=1.02个工程大气压，如果某点的真空度为5mH2O柱，则该点的绝对压强为N/m2。(A)51×103(B)149×103(C)1.5×105(D)1.05×105答案：A5、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．流体的膨胀性答案：A6、管径不变的流道内粘性流体总水头线沿流程的变化是，测压管水头线沿流程的变化是。（A）上升；下降(B)不变；可能上升，可能下降（C）下降；下降(D)下降；可能上升，可能下降答案：C7、对于并联长管道，每根管道的。(A)流量相等(B)切应力相等(C)沿程水头损失相等(D)水力坡度相等答案：C8、下列命题中正确的命题是。(A)壁面粗糙度较大的管道，流动阻力一定较大(B)雷诺数相同的两根圆管水头损失相同(C)雷诺数表征压力与粘性力之比(D)两根不同管径的圆管，通过不同粘性的液体，它们的判别流态的临界雷诺数相同答案：D9、已知不可压缩流体的流速场为，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．二维稳定流动答案：C10、动量方程的不适用于(

)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．流体作非定常流动答案：D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质量力与通过该点的互相垂直。答案:等压面;等压面2、1mmHO=Pa答案：9.8073、描述流体运动的方法有和。答案：欧拉法；拉格朗日法4、温度升高时，液体的粘度，而气体的粘度。答案:减小;增大5、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％。答案：1/2；48.26、离心式通风机的风量是以的气体体积，并以气体的状态计。答案：单位时间内从风机出口排出；风机进口处7、在对有旋流动的研究中，斯托克斯定理建立了与间的等量关系。答案：旋涡强度；速度环量8、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m水柱。答案：4.29、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时与的对比关系。答案：粘性力；惯性力10、雷诺数之所以能判别流态，是因为它反映了和的对比关系。答案：粘性力；惯性力11、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在,因而一切平面流动都存在，但是只有无旋流动才存在。答案：流线；流函数；势函数12、流体的力学模型按粘性是否作用分为和。答案：理想气体；粘性气体13、作用于液体上的力包括与。答案：质量力；表面力14、力学相似的三个方面包括。答案：几何相似；运动相似；动力相似15、流体的力学模型是模型。答案：连续介质16、流体流动的状态分为。答案：层流；紊流17.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而。答案：降低18.在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为。答案：P/ρg+z=019.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的大小，就能判别出流动方向。答案：总机械能20.无环量椭圆柱绕流是由叠加而成的。答案：直线均匀流动+一定距离的等强度的源和汇三、名词解释1、雷诺数：答案：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。2、流线：答案：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间曲线称为流线。3、压力体：答案：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。4、牛顿流体：答案：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。5、欧拉法：答案：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。6、拉格朗日法：答案：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。7、湿周：答案：过流断面上流体与固体壁面接触的周界称湿周。8、恒定流动：答案：流场中，流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。9、流场：答案：充满流体的空间。10、无旋流动：答案：流动微团的旋转角速度为零的流动。四、计算题１、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。答案：解：2、已知某平面流动的势函数：求流速和流函数。答案：解：令C＝0，则流函数为3、已知：一个水平放置的90º弯管输送水d1＝150mm，d2＝100mmp1＝3.06×105Pa，Q＝0.03m3/s求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失）。答案：解：取1-1、2-2两断面列伯努利方程求得对选取的控制体列动量方程：x方向：y方向：解得，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。4、如图，水箱中的水通过直径为d，长度为l，沿程阻力系数为λ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λ有关？答案：解：在水箱液面与出水口断面间列伯努利方程：进一步可求得流量Q仅与d和λ有关时h之值。5．如图所示，一箱形容器，高，宽（垂直于纸面），箱内充满水，压力表的读数为，用一半径的园柱封住箱的一角，求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。答案：解：6．如图所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直径，主管流量，分叉管直径，两分叉管流量均为，分叉管转角，1-1断面中点的压强，不计水头损失，求水流对支座的作用力。答案：解：7．用文丘里流量计测量空气（绝热指数，气体常数）的质量流量。已知进口断面的直径为，绝对压强为，温度为，喉部断面，，假定流动为一元恒定等熵气流，求通过流量计的质量流量。解：五、应用题（1）为什么高尔夫球的外表做成有凹点的粗糙外表，而不是平滑光趟的外表？答案：只要能答出利用粗糙度使层流转变为紊流的临界雷诺数减小，使流动变为紊流，以减小阻力即可得分。最初，高尔夫球外表是做成光滑的，后来发现外表破损的旧球反而打的更远。原来是临界Re数不同的结果。高尔夫球的直径为41.1毫米，光滑球的临界RE数为3.85*e5,相当于自由来流空气的临界速度为135米/秒，实际上由于制造得不可能十分完善，速度要稍微低一些。一般高尔夫球的速度达不到这么大，因此，空气绕流球的情况属于小于临界Re数的情况，阻力系数Cd较大。将球的外表做成粗糙面，促使流动提早转变为紊流，临界RE数降低到e5,相当于临界速度为35/秒，一般高尔夫球的速度要大于这个速度。因此，流动属于大于临界Re数的情况，阻力系数Cd较小，球打得更远。（2）请利用流体力学知识，分析在游泳的时候，如何产生更大