流體力學(xué)練習(xí)題框

1、一、填空題一、填空題 1、流體包括 和 。流體最基本的特性是 。 2、水的粘性隨溫度升高而_，空氣的粘性隨溫度升高而 。 3、牛頓內(nèi)摩擦定律適用于 流體。 4、作用于靜止（絕對(duì)平衡）液體上的表面力有 ，質(zhì)量力有 。 5、潛體所受浮力的大小與其所在液體的_成正比。 6、只受重力作用，靜止液體中的等壓面是。 7、流體靜力學(xué)中，除平板水平放置外，壓力中心 D 點(diǎn)的位置總是 形心 C。(低于、高 于) 8、恒定流是各空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)不隨_ 變化的流動(dòng)。 9、流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體充滿整個(gè)流動(dòng)空間并在壓力作用下的流動(dòng)，稱為 ；液體流動(dòng) 時(shí)，具有與氣體相接觸的自由表面，且只依靠自身重力作用下的流動(dòng)，稱為 流。

2、 10、流體運(yùn)動(dòng)存在兩種流態(tài)，分別是 和 。 11、圓管流的臨界雷諾數(shù) Rek為_(kāi) ；非圓管流的臨界雷諾數(shù) Rek為_(kāi) 。 12、有壓圓管層流運(yùn)動(dòng)時(shí)， 。 13、根據(jù)流體接觸的邊壁沿程是否變化，把能量損失分為 和 。 14、由直徑不同的幾段簡(jiǎn)單管路順次連接起來(lái)的管路稱為 管路，為了提高供水的可靠 性，在兩節(jié)點(diǎn)之間并設(shè)兩條或兩條以上的管路稱為 管路。 15、對(duì)于水擊現(xiàn)象，管路閥門關(guān)閉時(shí)間 Ts 與水擊波在全管段長(zhǎng)度上來(lái)回傳遞一次所需時(shí)間 c l t 2 對(duì)比，當(dāng) Ts c l t 2 的水擊稱為 水擊， （選直接或間接） 。 16、若 dH/10，這種孔口稱為 ，這種情況可認(rèn)為孔口斷面上個(gè)點(diǎn)的水

3、頭都相等，各 點(diǎn)的流速相同。 17、水由孔口直接流入大氣中的出流，稱為 出流，水由孔口直接流入另一水體中的出流， 稱為_(kāi) 出流。 18、管嘴正常工作的兩個(gè)條件是 和 。 19、在相同的作用水頭作用下，同樣口徑管嘴的出流量比孔口的出流量_。 20、水泵葉輪按其蓋板情況可分為 葉輪、 葉輪和 葉輪三種 形式。 21、離心式風(fēng)機(jī)根據(jù)其增壓量大小，可分為三類： 、 和 。 22、按照葉輪出口安裝角 2的大小，葉輪可以分為三類： 、 和 。 23、泵與風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率之比為 。 24、泵與風(fēng)機(jī)中的能量損失按其產(chǎn)生原因常分為三類 、 、 。 25、凡相似的流動(dòng)，必定是 相似， 相似和 相似的流動(dòng)。

4、26、泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行分為 和 兩種情況。 二、選擇題二、選擇題 1、某流體的運(yùn)動(dòng)粘度=310-6m2/s，密度 =800kg/m3,其動(dòng)力粘度為( ) A、3.7510-9Pas B、2.410-3Pas C、2.4105Pas D、2.4109Pas 2、理想流體是一種( )的假想流體。 A、動(dòng)力粘度 為 0 B、速度梯度 dy du 為 0 C、速度 u 為一常數(shù) D、流體沒(méi)有剪切變形 3、水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指（ ） A、恒定流動(dòng)； B、均勻流動(dòng)； C、層流運(yùn)動(dòng)； D、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。 4、靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng) （ ） A、數(shù)值相等 B、數(shù)值不等 C、僅水平方

5、向數(shù)值相等 D、鉛直方向數(shù)值最大 5、在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（ ） A、重合； B、平行 C、相交； D、正交。 6、液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為 100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 A、1 kN/m2 B、2 kN/m2 C、5 kN/m2 D、10 kN/m2 7、有一直徑 d=25mm 的水管，流速 v=1.0m/s，水溫為 10時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度 =1.3110-6m2/s，則管 中流體的流態(tài)為（ ） A、層流 B、紊流 C、臨界流 D、不確定 8、圓管層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列哪個(gè)選項(xiàng)不成立（ ） A、 max 2 1 uv B、2 C、33 . 1 D、2 . 1 9、斷面平均流速v與斷面上每一

6、點(diǎn)的實(shí)際流速u的關(guān)系是( )。 A、v u B、vu C、vu D、vu或vu 10、圖中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是( ) A.1-1 斷面和 2-2 斷面 B.2-2 斷面和 3-3 斷面 C.1-1 斷面和 3-3 斷面 D.3-3 斷面和 4-4 斷面 11、測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有（ ） 。 A、文丘里計(jì) B、畢托管 C、測(cè)壓管 D、薄壁堰 12、相同條件( 2121 ,hhdd)的孔口與管嘴出流，孔口流速 1 Q和管嘴流速 2 Q 的關(guān)系( ) A、 1 Q 2 Q B、 1 Q 2 Q C、 1 Q= 2 Q D、無(wú)法比較 13、直接水擊和間接水擊哪個(gè)危害大（ ）

7、。 A、直接水擊 B、間接水擊 C、 都一樣 D、不確定 14、水流經(jīng)過(guò)一個(gè)漸擴(kuò)管，小斷面的直徑 d1，大斷面的直徑為 d2，若 d2/d1=2，則 Re1/Re2=( ) A、1 B、2 C、4 D、8 15、在并聯(lián)管路問(wèn)題中，有( )。 A、流經(jīng)每一管路的水頭損失相加得總水頭損失 B、流經(jīng)所有管路的流量相同 C、并聯(lián)的任一管路的水頭損失相同 D、當(dāng)總流量已知時(shí)，可直接解得各管的流量 16、圖示容器內(nèi)有一放水孔，孔口設(shè)有面積為 A 的閥門 ab，容器內(nèi)水深為 h，閥門所受靜水 總壓力為( ) A、0.5 hA； B、 hA C、0.5Ah2； D、 2 hA 17、圖示為兩種液體盛于容器中、

8、且密度 12 ，則 A、B 兩測(cè)壓管中的液面必為（） A、B 管高于 A 管 B、A 管高于 B 管 C、A、B 兩管同高 D、無(wú)法判斷 18、如圖所示，水泵的揚(yáng)程是( ) A、 B、 C、 + D、+ + 19、一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下 4.2 米處的測(cè)壓管高度為 2.2m，則容器內(nèi)液面 的相對(duì)壓強(qiáng) p 為( )水柱。 A、2m B、1m C、8m D、-2m 20、在漸變流過(guò)流斷面上，動(dòng)水壓強(qiáng)分布滿足( )規(guī)律。 A、z+ p 0 B、z+ p QB B.QA=QB C.QAQB D.不能確定 23、并聯(lián)管道 A、B，兩管材料、直徑相同，長(zhǎng)度 AB 2，兩管的水頭損失關(guān)系為

9、( ) A、 wAwB hh B、 wAwB hh2 C、 wAwB hh41 . 1 D、 wAwB hh4 24、有壓管道的管徑 d 與管流水力半徑的比值 d /R=（ ） A、8； B、4； C、2； D、1。 25、對(duì)于后向葉型的葉輪，下式哪個(gè)成立（ ） 。 A、 g u HT 2 2 2 B、 g u HT 2 2 2 C、 g u HT 2 2 2 D、以上都不是 26、當(dāng)泵輸送的流體溫度升高時(shí)，泵的安裝高度應(yīng)該（ ） 。 A、升高 B、降低 C、不變 D、不確定 三三、簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)答題 1、流體靜壓強(qiáng)基本方程的兩種形式是什么？他們分別表示了什么含義？ 2、試述液體靜力學(xué)的基本方程C

10、p z 及其各項(xiàng)的物理意義。 3、如圖所示兩種液體盛在同一容器中，其中 12。試分析下面兩個(gè)水靜力學(xué)方程式 (1) 2 2 2 1 1 1 p z p z (2) 2 3 3 2 2 2 p z p z 哪個(gè)對(duì)?哪個(gè)錯(cuò)?說(shuō)明其原因。 （6 分） 4、 “均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？ 5、簡(jiǎn)述壓力流與無(wú)壓流的含義，并舉例說(shuō)明工程中哪些是壓力流？哪些是無(wú)壓流？ 6、有壓管路中直徑一定時(shí)，隨著流量增大雷諾數(shù)是增大還是減??？當(dāng)流量一定時(shí)，隨著管徑增大， 雷諾數(shù)將如何變化？ 7、如何用雷諾數(shù)對(duì)流體的流態(tài)進(jìn)行判別？（請(qǐng)分別寫(xiě)出有壓圓管和非圓管有壓流、無(wú)壓流的雷諾 數(shù)計(jì)算公式以及判別標(biāo)準(zhǔn)

11、。） 8、請(qǐng)說(shuō)明什么是枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)？這兩種管網(wǎng)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。 9、什么是長(zhǎng)管和短管？在水力計(jì)算中計(jì)算內(nèi)容和理論依據(jù)有沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的差別？ 10、何謂長(zhǎng)管?何謂短管?虹吸管、室外給水管道分別可用哪一種管道(長(zhǎng)管還是短管)計(jì)算? 11、什么叫管嘴出流？在孔口、管嘴斷面面積和作用水頭相等的條件下，為什么管嘴比孔口的過(guò) 水能力大？并說(shuō)明保證圓柱形管嘴正常出流的兩個(gè)條件是什么？ 12、在孔口、管嘴斷面面積相等的條件下，開(kāi)孔位置的變化對(duì)孔口和管嘴的出流流量有無(wú)影響？ 為什么？ 13、離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)有哪些？ 14、離心泵的安裝高度與哪些因素有關(guān)？為什么高海拔地區(qū)泵的安裝高度要降低？ 15

12、、串聯(lián)管路的水流特點(diǎn)是什么？并聯(lián)管路的水流特點(diǎn)是什么？ 16、為什么要考慮水泵的安裝高度？什么情況下，必須使泵裝設(shè)在吸水池面以下？ 17、流動(dòng)相似的含義是什么？ 18、簡(jiǎn)述泵的氣蝕現(xiàn)象，并說(shuō)明氣蝕的產(chǎn)生原因。 19、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，工況點(diǎn)如何確定，工況調(diào)節(jié)的方法有哪些。 四、計(jì)算題四、計(jì)算題 1、某地大氣壓強(qiáng)為 98kPa，求（1）絕對(duì)壓強(qiáng)為 117kPa 時(shí)的相對(duì)壓強(qiáng)及其水柱高度；（2）絕對(duì) 壓強(qiáng)為 78kPa 時(shí)的真空壓強(qiáng)。 2、一鉛直矩形閘門，如圖所示，頂邊水平，所在水深 h1=1m，閘門高 h=2m，寬 b=1.5m，試求解 水靜壓力 P 的大小和作用點(diǎn)。 3、渠道上有一平面閘門，寬m

13、b0 . 4,閘門在水深mH5 . 2下工作，閘門斜放角度 0 60， 求閘門受到的靜水總壓力。 4、如圖所示，一矩形平板閘門 AB，寬 b=2m，與水平面夾角 =30，其自重 G=19.6kN，A 為閥 門的轉(zhuǎn)軸。水面通過(guò) A 點(diǎn)，水深 h=2m，試求打開(kāi)閘門的最大鉛直拉力 T。 5、設(shè)水流由水箱經(jīng)水平串聯(lián)管路流入大氣，如圖所示。H=3m，已知 AB 管段直徑 d1=0.25m，沿 程損失 hfAB=0.4 g2 V2 1 ，BC 管段直徑 d2=0.15m，已知損失 hfBC=0.5 g2 V2 2 ，進(jìn)口局部損失 hm1=0.5 g2 V2 1 ， 突然 收縮局部損失 hm2=0.32

14、g2 V2 2 ，試求管內(nèi)流量 Q。 6、如圖所示，煙囪直徑 d=0.8m，通過(guò)的煙氣流量 Q=16000m3/h，煙氣密度 =0.6kg/m3,外面大氣 的密度 a=1.2kg/m3，煙囪壓強(qiáng)損失 2 035 . 0 2 v d h pw ，要保證煙囪底部（1 斷面）負(fù)壓不小于 10mmH2O，煙囪高度至少應(yīng)為多少？計(jì)算時(shí) 1 斷面流速很低，可忽略不計(jì)。 7、有一直徑 d=20cm 的圓形銳圓孔口，其中心在水下的深度 H=3.0m，出流前的行進(jìn)流速 v0=0.8m/s， 孔口出流為完全完善收縮的自由出流，求孔口出流量。 8、圖示一跨河倒虹吸管，管徑 D=0.8m，長(zhǎng) l =50 m，兩個(gè) 3

15、0。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損 失系數(shù)分別為 1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系數(shù) =0.024，上下游水位差 H=3m。求倒 虹吸管通過(guò)的流量 Q ? 9、有一水平放置的管道（如圖） 。管徑 d1=0.1m，d2=0.05m。管中流量 Q=0.01m3/s。d1斷面處壓強(qiáng) Pap 4 1 102。不計(jì)管道收縮段的水頭損失。取動(dòng)能校正系數(shù)均為 1。求水流作用于收縮段管壁 上的力。 10、從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑 D=7.5cm，噴嘴出口直徑 d=2.0cm，水頭 H =5.5 m。由水箱至噴嘴的水頭損失 l h = 0.5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處

16、的壓強(qiáng) p = 4.9Ncm2。如果要用手握住噴嘴，需要對(duì)噴嘴施加多大的水平力 R，行近流速 v0=0，取動(dòng)能校正 系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)均為 1。 11、一隔板將水箱分為 A、B 兩格，隔板上有直徑為mmd40 1 的薄壁孔口，如圖所示，B 箱底部 有一直徑mmd30 2 的圓柱形管嘴，管嘴長(zhǎng)ml1 . 0，A 箱水深 H1=3m 恒定不變。 （1） 分析出流恒定性條件（H2不變的條件） 。 （2） 在恒定出流時(shí)，B 箱中水深 H2等于多少 ? （3） 水箱流量 Q1為何值？ 12、一室外給水鑄鐵管道，管長(zhǎng) 2500m，管徑 400mm，=0.025，又已知水塔處的地形標(biāo)高 Z1=62m,水塔內(nèi)

17、最低水位距離地面的高度 H1=18m，用水處地面標(biāo)高 Z2=40m，管路末端出口處要求 的自由水頭 H2=24m，若忽略管路末端流速水頭，求管路的流量。 13、有一水箱水面保持恒定（5m） ，箱壁上開(kāi)一孔口，孔口直徑 d=10mm。 （1）如果箱壁厚度=3mm，求通過(guò)孔口的流速和流量； （2）如果箱壁厚度=40mm，求通過(guò)孔口的流速和流量。 14、在產(chǎn)品試制中，一臺(tái)模型離心泵的尺寸為實(shí)際泵的 1/4，在轉(zhuǎn)速 n=750r/min 時(shí) 進(jìn)行試驗(yàn)。此時(shí)量出模型泵的設(shè)計(jì)工況出水量 Qm=11L/s，揚(yáng)程為 Hm=0.8m，如果 模型泵與實(shí)際泵的效率相等，試求:實(shí)際泵在 n=960r/min 時(shí)的設(shè)計(jì)

18、工況流量和揚(yáng)程。 15、已知下列數(shù)據(jù)，試求泵所需的揚(yáng)程。水泵軸線標(biāo)高 130m，吸水面標(biāo)高 126m，上水池液面標(biāo)高 170m，吸入管段阻力 0.18m，壓出管段阻力 1.91m。 五、繪圖并填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容 1、繪制下圖中柱面的壓力體剖面圖，并判斷 Pz 的方向。(8 分) 2、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測(cè)壓管水頭線（考慮水頭損失） 。 v0=0 3、繪制兩臺(tái)相同型號(hào)的單機(jī)并聯(lián)運(yùn)行工況：下圖中單臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線為 ，管路性能曲線，請(qǐng)繪制并聯(lián)運(yùn)行的性能曲線，M 點(diǎn)為并聯(lián)工作的工況點(diǎn)， 請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出 M 點(diǎn)。 并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，管路內(nèi)總流量 (減小，增大)，水頭損失 (減小，增大)， 所需壓頭 (減小，增大)，所以并聯(lián)運(yùn)行時(shí)單臺(tái)設(shè)備的流量 (減小，增大)。 4、兩