青島理工大學流體力學期末復習題及參考答案

一、單項選擇題1、下列各力中，不屬于表面力的是（）。A．慣性力B．粘滯力C．壓力D．表面張力2、連續(xù)介質假設意味著。(A)流體分子互相緊連(B)流體的物理量是連續(xù)函數(C)流體分子間有空隙(D)流體不可壓縮3、下列關于流體粘性的說法中，不準確的說法是（）。A．粘性是實際流體的物性之一B．構成流體粘性的因素是流體分子間的吸引力C．流體粘性具有阻礙流體流動的能力D．流體運動粘度的國際單位制單位是m2/s4、已知外界大氣壓強p0=1.02個工程大氣壓，如果某點的真空度為5mH2O柱，則該點的絕對壓強為N/m2。(A)51×103(B)149×103(C)1.5×105(D)1.05×1055、在流體研究的歐拉法中，流體質點的加速度包括當地加速度和遷移加速度，遷移加速度反映（）。A．由于流體質點運動改變了空間位置而引起的速度變化率B．流體速度場的不穩(wěn)定性C．流體質點在流場某一固定空間位置上的速度變化率D．流體的膨脹性6、管徑不變的流道內粘性流體總水頭線沿流程的變化是，測壓管水頭線沿流程的變化是。（A）上升；下降(B)不變；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、對于并聯(lián)長管道，每根管道的。(A)流量相等(B)切應力相等(C)沿程水頭損失相等(D)水力坡度相等8、下列命題中正確的命題是。(A)壁面粗糙度較大的管道，流動阻力一定較大(B)雷諾數相同的兩根圓管水頭損失相同(C)雷諾數表征壓力與粘性力之比(D)兩根不同管徑的圓管，通過不同粘性的液體，它們的判別流態(tài)的臨界雷諾數相同9、已知不可壓縮流體的流速場為，則流動屬于（）。A．三向穩(wěn)定流動B．二維非穩(wěn)定流動C．三維穩(wěn)定流動D．二維穩(wěn)定流動10、動量方程的不適用于(

)的流場。A．理想流體作定常流動B．粘性流體作定常流動C．不可壓縮流體作定常流動D．流體作非定常流動二、填空題1、在平衡流體中,靜壓強相等的各點所組成的面稱為，平衡流體內任一點所受的質量力與通過該點的互相垂直。2、1mmHO=Pa3、描述流體運動的方法有和。4、溫度升高時，液體的粘度，而氣體的粘度。5、實際流體在圓管中作層流流動時,截面平均流速是管內中心流速的倍。若將管子換為管徑比原管徑大20%管子，沿程阻力損失將是原來的％。6、離心式通風機的風量是以的氣體體積，并以氣體的狀態(tài)計。7、在對有旋流動的研究中，斯托克斯定理建立了與間的等量關系。8、在101.33kPa下用20℃的清水測定某離心泵抗氣蝕性能，于某流量下測得泵內恰好發(fā)生氣蝕時，泵入口處的壓強為60.1kPa，據此求得此時的允許吸上真空度為m水柱。9、雷諾數是反映流體流動狀態(tài)的準數，它反映了流體流動時與的對比關系。10、雷諾數之所以能判別流態(tài)，是因為它反映了和的對比關系。11、一切平面流動的流場，無論是有旋流動或是無旋流動都存在,因而一切平面流動都存在，但是只有無旋流動才存在。12、流體的力學模型按粘性是否作用分為和。13、作用于液體上的力包括與。14、力學相似的三個方面包括。15、流體的力學模型是模型。16、流體流動的狀態(tài)分為。17.在常壓下,液體的動力粘度隨溫度的升高而。18.在漸變流過流斷面上，動壓強分布規(guī)律的表達式為。19.只要比較總流中兩個漸變流斷面上單位重量流體的大小，就能判別出流動方向。20.無環(huán)量橢圓柱繞流是由疊加而成的。三、名詞解釋1、雷諾數：2、流線：3、壓力體：4、牛頓流體：5、歐拉法：6、拉格朗日法：7、濕周：8、恒定流動：9、流場：10、無旋流動：四、計算題１、當壓強增加4×104Pa時，某種液體的密度增長0.015%，求該液體的壓縮系數。2、已知某平面流動的勢函數：求流速和流函數。3、已知：一個水平放置的90o彎管輸送管道，其中d1＝150mm，d2＝100mmp1＝3.06×105Pa，Q＝0.03m3/s求：水流對彎管的作用力大小和方向（不計水頭損失）。4、如圖，水箱中的水通過直徑為d，長度為l，沿程阻力系數為λ的立管向大氣中泄水，問h多大時，立管排出的流量Q僅與d和λ有關？5．如圖所示，一箱形容器，高，寬（垂直于紙面），箱內充滿水，壓力表的讀數為，用一半徑的園柱封住箱的一角，求作用在園柱面上的靜水總壓力的大小與方向。6．如圖所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直徑，主管流量，分叉管直徑，兩分叉管流量均為，分叉管轉角，1-1斷面中點的壓強，不計水頭損失，求水流對支座的作用力。7．用文丘里流量計測量空氣（絕熱指數，氣體常數）的質量流量。已知進口斷面的直徑為，絕對壓強為，溫度為，喉部斷面，，假定流動為一元恒定等熵氣流，求通過流量計的質量流量。五、應用題（1）為什么高爾夫球的外表做成有凹點的粗糙外表，而不是平滑光趟的外表？（2）請利用流體力學知識，分析在游泳的時候，如何產生更大的推進力。（3）請利用流體力學知識分析，飛機為什么要逆風起飛？起飛的浮升力如何來的？

一、單項選擇題1、下列各力中，不屬于表面力的是（）。A．慣性力B．粘滯力C．壓力D．表面張力答案：A2、連續(xù)介質假設意味著。(A)流體分子互相緊連(B)流體的物理量是連續(xù)函數(C)流體分子間有空隙(D)流體不可壓縮答案：B3、下列關于流體粘性的說法中，不準確的說法是（）。A．粘性是實際流體的物性之一B．構成流體粘性的因素是流體分子間的吸引力C．流體粘性具有阻礙流體流動的能力D．流體運動粘度的國際單位制單位是m2/s答案：B4、已知外界大氣壓強p0=1.02個工程大氣壓，如果某點的真空度為5mH2O柱，則該點的絕對壓強為N/m2。(A)51×103(B)149×103(C)1.5×105(D)1.05×105答案：A5、在流體研究的歐拉法中，流體質點的加速度包括當地加速度和遷移加速度，遷移加速度反映（）。A．由于流體質點運動改變了空間位置而引起的速度變化率B．流體速度場的不穩(wěn)定性C．流體質點在流場某一固定空間位置上的速度變化率D．流體的膨脹性答案：A6、管徑不變的流道內粘性流體總水頭線沿流程的變化是，測壓管水頭線沿流程的變化是。（A）上升；下降(B)不變；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、對于并聯(lián)長管道，每根管道的。(A)流量相等(B)切應力相等(C)沿程水頭損失相等(D)水力坡度相等答案：C8、下列命題中正確的命題是。(A)壁面粗糙度較大的管道，流動阻力一定較大(B)雷諾數相同的兩根圓管水頭損失相同(C)雷諾數表征壓力與粘性力之比(D)兩根不同管徑的圓管，通過不同粘性的液體，它們的判別流態(tài)的臨界雷諾數相同答案：D9、已知不可壓縮流體的流速場為，則流動屬于（）。A．三向穩(wěn)定流動B．二維非穩(wěn)定流動C．三維穩(wěn)定流動D．二維穩(wěn)定流動答案：C10、動量方程的不適用于(

)的流場。A．理想流體作定常流動B．粘性流體作定常流動C．不可壓縮流體作定常流動D．流體作非定常流動答案：D二、填空題1、在平衡流體中,靜壓強相等的各點所組成的面稱為，平衡流體內任一點所受的質量力與通過該點的互相垂直。答案:等壓面;等壓面2、1mmHO=Pa答案：9.8073、描述流體運動的方法有和。答案：歐拉法；拉格朗日法4、溫度升高時，液體的粘度，而氣體的粘度。答案:減小;增大5、實際流體在圓管中作層流流動時,截面平均流速是管內中心流速的倍。若將管子換為管徑比原管徑大20%管子，沿程阻力損失將是原來的％。答案：1/2；48.26、離心式通風機的風量是以的氣體體積，并以氣體的狀態(tài)計。答案：單位時間內從風機出口排出；風機進口處7、在對有旋流動的研究中，斯托克斯定理建立了與間的等量關系。答案：旋渦強度；速度環(huán)量8、在101.33kPa下用20℃的清水測定某離心泵抗氣蝕性能，于某流量下測得泵內恰好發(fā)生氣蝕時，泵入口處的壓強為60.1kPa，據此求得此時的允許吸上真空度為m水柱。答案：4.29、雷諾數是反映流體流動狀態(tài)的準數，它反映了流體流動時與的對比關系。答案：粘性力；慣性力10、雷諾數之所以能判別流態(tài)，是因為它反映了和的對比關系。答案：粘性力；慣性力11、一切平面流動的流場，無論是有旋流動或是無旋流動都存在,因而一切平面流動都存在，但是只有無旋流動才存在。答案：流線；流函數；勢函數12、流體的力學模型按粘性是否作用分為和。答案：理想氣體；粘性氣體13、作用于液體上的力包括與。答案：質量力；表面力14、力學相似的三個方面包括。答案：幾何相似；運動相似；動力相似15、流體的力學模型是模型。答案：連續(xù)介質16、流體流動的狀態(tài)分為。答案：層流；紊流17.在常壓下,液體的動力粘度隨溫度的升高而。答案：降低18.在漸變流過流斷面上，動壓強分布規(guī)律的表達式為。答案：P/ρg+z=019.只要比較總流中兩個漸變流斷面上單位重量流體的大小，就能判別出流動方向。答案：總機械能20.無環(huán)量橢圓柱繞流是由疊加而成的。答案：直線均勻流動+一定距離的等強度的源和匯三、名詞解釋1、雷諾數：答案：是反應流體流動狀態(tài)的數，雷諾數的大小反應了流體流動時，流體質點慣性力和粘性力的對比關系。2、流線：答案：流場中，在某一時刻，給點的切線方向與通過該點的流體質點的流速方向重合的空間曲線稱為流線。3、壓力體：答案：壓力體是指三個面所封閉的流體體積，即底面是受壓曲面，頂面是受壓曲面邊界線封閉的面積在自由面或者其延長面上的投影面，中間是通過受壓曲面邊界線所作的鉛直投影面。4、牛頓流體：答案：把在作剪切運動時滿足牛頓內摩擦定律的流體稱為牛頓流體。5、歐拉法：答案：研究流體力學的一種方法，是指通過描述物理量在空間的分布來研究流體運動的方法。6、拉格朗日法：答案：通過描述每一質點的運動達到了解流體運動的方法稱為拉格朗日法。7、濕周：答案：過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界稱濕周。8、恒定流動：答案：流場中，流體流速及由流速決定的壓強、粘性力、慣性力等也不隨時間變化的流動。9、流場：答案：充滿流體的空間。10、無旋流動：答案：流動微團的旋轉角速度為零的流動。四、計算題１、當壓強增加4×104Pa時，某種液體的密度增長0.015%，求該液體的壓縮系數。答案：解：2、已知某平面流動的勢函數：求流速和流函數。答案：解：令C＝0，則流函數為3、已知：一個水平放置的90o彎管輸送水d1＝150mm，d2＝100mmp1＝3.06×105Pa，Q＝0.03m3/s求：水流對彎管的作用力大小和方向（不計水頭損失）。答案：解：取1-1、2-2兩斷面列伯努利方程求得對選取的控制體列動量方程：x方向：y方向：解得，所以，水流對彎管壁的作用力為R的反作用力，大小相等，方向相反。4、如圖，水箱中的水通過直徑為d，長度為l，沿程阻力系數為λ的立管向大氣中泄水，問h多大時，立管排出的流量Q僅與d和λ有關？答案：解：在水箱液面與出水口斷面間列伯努利方程：進一步可求得流量Q僅與d和λ有關時h之值。5．如圖所示，一箱形容器，高，寬（垂直于紙面），箱內充滿水，壓力表的讀數為，用一半徑的園柱封住箱的一角，求作用在園柱面上的靜水總壓力的大小與方向。答案：解：6．如圖所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直徑，主管流量，分叉管直徑，兩分叉管流量均為，分叉管轉角，1-1斷面中點的壓強，不計水頭損失，求水流對支座的作用力。答案：解：7．用文丘里流量計測量空氣（絕熱指數，氣體常數）的質量流量。已知進口斷面的直徑為，絕對壓強為，溫度為，喉部斷面，，假定流動為一元恒定等熵氣流，求通過流量計的質量流量。解：五、應用題（1）為什么高爾夫球的外表做成有凹點的粗糙外表，而不是平滑光趟的外表？答案：只要能答出利用粗糙度使層流轉變?yōu)槲闪鞯呐R界雷諾數減小，使流動變?yōu)槲闪?，以減小阻力即可得分。最初，高爾夫球外表是做成光滑的，后來發(fā)現外表破損的舊球反而打的更遠。原來是臨界Re數不同的結果。高爾夫球的直徑為41.1毫米，光滑球的臨界RE數為3.85*e5,相當于自由來流空氣的臨界速度為135米/秒，實際上由于制造得不可能十分完善，速度要稍微低一些。一般高爾夫球的速度達不到這么大，因此，空氣繞流球的情況屬于小于臨界Re數的情況，阻力系數Cd較大。將球的外表做成粗糙面，促使流動提早轉變?yōu)槲闪鳎R界RE數降低到e5,相當于臨界速度為35/秒，一般高爾夫球的速度要大于這個速度。因此，流動屬于大于臨界Re數的情況，阻力系數Cd較小，球打得更遠。（2）請利用流體力學知識，分析在游泳的時候，如何產生更大