《流體力學(xué)》復(fù)習(xí)參考答案(2015年整理)

1、流體力學(xué)習(xí)題解答選擇題：、恒定流是 : (a) 流動隨時間按一定規(guī)律變化；（b） 流場中任意空間點上的運動要素不隨時間變化；(c) 各過流斷面的速度分布相同。（b）2、粘性流體總水頭線沿程的變化是：(a) 沿程下降(a) 沿程下降；（b) 沿程上升； (c) 保持水平；(d) 前三種情況都可能；3、均勻流是：（b)遷移加速度（位變）為零；(a) 當?shù)丶铀俣龋〞r變）為零；（b)遷移加速度（位變）為零；（c） 向心加速度為零；(d)合速度為零處；4、一元流動是：(c) 運動參數(shù)是一個空間坐標和時間變量的函數(shù)；(a) 均勻流；（b) 速度分布按直線變化； (c) 運動參數(shù)是一個空間坐標和時間變量的函

2、數(shù)；5、伯努利方程中各項水頭表示：(a) 單位重量液體具有的機械能；(a) 單位重量液體具有的機械能；（b)單位質(zhì)量液體具有的機械能； (c)單位體積液體具有的機械；(d)通過過流斷面流體的總機械能。 6、圓管層流，實測管軸線上流速為m/s，則斷面平均流速為：(c)2m；(a) 4m；（b）3.2m； (c)2m；7、半圓形明渠，半徑r=4m，其水力半徑為：(a) m；（b）3m； (c) 2m；(d) 1m。 8、靜止液體中存在：(a) 壓應(yīng)力；（b）壓應(yīng)力和拉應(yīng)力； (c) 壓應(yīng)力和剪應(yīng)力；(d) 壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。（1）在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（c、）a、單位面積液體受到的質(zhì)量力

3、；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力；c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。答案：c（2）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（ ）a、重合； b、平行 c、斜交； d、正交。答案：d（3）水力學(xué)中的一維流動是指（ ）a、恒定流動； b、均勻流動；c、層流運動； d、運動要素只與一個坐標有關(guān)的流動。答案：d（4）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。答案：b（5）同種液體通過兩根相同長度，但粗糙高度不同的等直徑長直管道，當雷諾數(shù)Re相同時，它們的水頭損失在（ ）內(nèi)是相同的。a、層流； b、層流至紊流過渡區(qū)； c、紊流光滑區(qū)；d、紊流過

4、渡區(qū)； e、紊流粗糙區(qū)答案：a、b、c（6）在緩坡明渠中不可能發(fā)生的流動是（ ）a、均勻緩流； b、均勻急流； c、非均勻緩流； d、非均勻急流。答案：a、c、d（8）滲流研究的對象是（ ）的運動規(guī)律a、重力水； b、毛細水； c、氣態(tài)水； d、薄膜水。答案：a9、 圓柱形外管嘴的正常工作條件是：a、 b、 c、 d、9長管是指 B 的管道。A管長大于100m B沿程損失遠大于局部損失C沿程損失系數(shù)較大 D沿程水頭損失大于5m6判斷層流或湍流的依據(jù)是_ B _。 A.佛汝德數(shù)Fr B.雷諾數(shù)Re C.歐拉數(shù)Eu D.斯特羅哈數(shù)St 7圓管內(nèi)的流動狀態(tài)為層流時，其斷面的平均速度等于最大

5、速度的_ A _倍。A0.5 B1.0 C1.5 D2.01靜止流體內(nèi)任意點的壓強值與 B.方向 無關(guān)。 A.位置 B.方向 C.流體種類 D.重力加速度 2溫度升高時，空氣的粘度系數(shù) B.變大 。 A.變小 B.變大 C.不變 D.無規(guī)律3在壓強的單位中，1標準大氣壓atm近似于_。A.1 kPa B.0.1 MPaC.1 MPa D. 10 MPa4用于測量流速的畢托管的工作原理是C伯努利方程 。A連續(xù)性方程 B運動方程 C伯努利方程 D動量方程5串聯(lián)管路的性質(zhì)是_b_。AQ = Q1 + Q2 Bh f = h f 1 + h f 2 Ch f 1= h f 2 DV= V1+

6、V22兩根直徑不等的管道，一根輸水，一根輸油，兩根管中的流速也不同，由和水的下臨界雷諾數(shù)分別為 Rec1和，Rec2 則它們的關(guān)系是（ c ）ARec1 > Rec2 ；BRec1 < Rec2；CRec1= Rec2； D無法確定。1、流體的動力粘度與（ D ）有關(guān)。A流體的種類、溫度、體積B流體的種類、壓力、體積C流體的壓力、溫度、體積 D流體的種類、溫度、壓力2、理想流體指的是（ C ）。A膨脹性為零的流體 B壓縮性為零的流體C粘度為零的流體 D體積彈性模量為零的流體3、表面力是指作用在（ B ）的力。A流體內(nèi)部每一個質(zhì)點上 B流體體積表面上C理想流體液面上 D粘性流體體積上

7、4、重力作用下流體靜壓強微分方程為（A）。A BC D5、當液體為恒定流時，必有（A）等于零。A當?shù)丶铀俣?B遷移加速度C合加速度 D矢量加速度 6、若含有個變量的函數(shù)關(guān)系式中基本物理量為個。根據(jù)定理?？蓪⒃摵瘮?shù)關(guān)系式組合成（B）個無量綱的函數(shù)式。A. B. C. D. 7、皮托（Pitot）管用于測量（ C ）的儀器。A壓強B流量C點速度D平均流速 8、對流動流體應(yīng)用質(zhì)量守恒定律可導(dǎo)出（ D ）。A伯努利方程B動量方程C能量方程D連續(xù)性方程 9、已知某流體在圓管內(nèi)流動的雷諾數(shù)，則該管的沿程阻力系數(shù)（A ）。A0.032 B0.064 C0.128 D0.25610、層流的沿程水頭損失與管截面

8、上的平均流速的（D）成正比。A二分之一次方 B1.75次方 C二次方 D一次方11、邊界層的基本特征之一是（ B ）。A邊界層內(nèi)流體的流動為層流 B邊界層內(nèi)粘性力與慣性力為同一數(shù)量級C邊界層厚度沿流動方向逐漸減薄 D邊界層內(nèi)流體的流動為湍流12、指出下列論點中的錯誤論點：（C ）A點源的圓周速度為零 B渦流的徑向速度為零C有旋流動也稱為有勢流動 D平行流的等勢線與流線相互垂直三、判斷題 1相對壓強的計算起點是標準大氣壓。（ F ）2恒定流一定是均勻流。（F）3總水頭線沿程可升、可降。（ F ）5. 靜水壓強的方向是垂直指向作用面。（ T ）6、有壓管路中管徑d與水力半徑R的比值d / R= 4

9、。 ( T ) 7、平底坡可能產(chǎn)生均勻流。（ F ） 9、恒定流中流線與跡線重合。（T）10、任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。（ ）答案：錯11、水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。（ ）答案：錯誤12、同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。（ ）答案：正確13 、在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。（ ）答案：錯誤14、在并聯(lián)管道中，若按長管考慮，則支管長的沿程水頭損失較大，支管短的沿程水頭損失較小。（ F ）15、在恒定均勻流中，沿程水頭損失與速度的平方成正比。（ F ）16、液體的粘滯性只在流動時才表現(xiàn)出來。（ T ）17、對于液體而言，質(zhì)量力與液體體積成正比，故質(zhì)量

10、力又稱為體積力。（ T ）在相對靜止的同種、連通、均質(zhì)液體中，等壓面就是水平面。（ F ）水力坡度是指單位長度流程的水頭損失。（ T ）急變流不可能是均勻流。（ T ）恒定流是指流場內(nèi)任意兩點間的流速矢量相等。（ F ）對于已經(jīng)建成的渠道，無論其過流量是多少，底坡的性質(zhì)（緩坡、陡坡、或臨界坡）均已確定。（ F ）尺寸相同的收縮管中，總流的方向改變后，水頭損失的大小并不改變。（ F ） 1、在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件下，液體中各種物理量的變化是連續(xù)的。（ ）  2、管道突然擴大的局部水頭損失系數(shù)的公式是在沒有任何假設(shè)的情況下導(dǎo)出的。   &#

11、160;                       （ ）  3、當管流過水斷面流速按拋物線（對數(shù)）規(guī)律分布時，管中水流為紊流。 （ ）  4、紊流實質(zhì)上是非恒定流。             

12、60;   （ ）  5、液體的粘性是引起液流水頭損失的根源。          （ ）  6、尼古拉茲試驗是研究管道沿程水頭損失隨雷諾數(shù)和相對粗糙度的變化關(guān)系的試驗。                      

13、0;   （ ）  7、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。               （ ）  8、其它條件相同時，實用堰的流量系數(shù)大于寬頂堰的流量系數(shù)。 （ ）  9、區(qū)別薄壁堰、實用堰和寬頂堰，只取決于堰壁厚度。    （ ）  10、在滲流模型中，任意一微小過水斷面的平均滲流流速u應(yīng)比該斷面實際滲流的真實斷面平均流速u

14、小。                 （ ）  11、流網(wǎng)存在的充分必要條件是恒定滲流。          （ ）  12、牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于管道中的層流。         （ ） &#

15、160;13、有壓長管道是認為水頭全部消耗在沿程水頭損失上。    （ ）  14、串聯(lián)長管道各管段的水頭損失可能相等，也可能不相等。  （ ）  15、均勻緩流只能在緩坡上發(fā)生，均勻急流只能在陡坡上發(fā)生。 （ ）  16、當下游水位高于薄壁堰頂時，一定是淹沒出流。      （ ）17、不可壓縮液體連續(xù)性微分方程 只適用于恒定流。（ ）1. 一切流體都是牛頓流體。（油漆）2流體靜壓強的方向不一定垂直于受力

16、面的內(nèi)法線方向。3平衡流體等壓面微分方程為4過水斷面都是平面。5實際流體圓管層流的平均流速是最大流速的一半。6在紊流狀態(tài)下，能量損失包括流體層之間的內(nèi)摩擦力損失和流體層之間相互混雜、能量交換而引起的附加損失。7尼古拉茨試驗的水力光滑管區(qū)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)。8局部損失通用計算公式為 9只要流體流過面積的大小和形狀不變的過水斷面，這種流動稱為均勻流動。10在質(zhì)量力只有重力的作用下，實際流體微小流束的伯努力方程為 1、在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件下，液體中各種物理量的變化是連續(xù)的。（ ）2、管道突然擴大的局部水頭損失系數(shù)的公式是在沒有任何假設(shè)的情況下導(dǎo)出的。 （ ）3、當管流過水斷面流速按拋物線規(guī)律分布時

17、，管中水流為紊流。 （ ）4、紊流實質(zhì)上是非恒定流。 （ ） 5、液體的粘性是引起液流水頭損失的根源。 （ ） 6、尼古拉茲試驗是研究管道沿程水頭損失隨雷諾數(shù)和相對粗糙度的變化關(guān)系的試驗。 （ ） 7、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。 （ ）8、其它條件相同時，實用堰的流量系數(shù)大于寬頂堰的流量系數(shù)。 （ ） 9、區(qū)別薄壁堰、實用堰和寬頂堰，只取決于堰壁厚度。 （ ） 10、在滲流模型中，任意一微小過水斷面的平均滲流流速u應(yīng)比該斷面實際滲流的真實斷面平均流速u小。 （ ）11、流網(wǎng)存在的充分必要條件是恒定滲流。 （ ）12、牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于管道中的層流。 （ ） 13、有壓長管道是認為水頭全部消

18、耗在沿程水頭損失上。 （ ）14、串聯(lián)長管道各管段的水頭損失可能相等，也可能不相等。 （ ）15、均勻緩流只能在緩坡上發(fā)生，均勻急流只能在陡坡上發(fā)生。 （ ）16、當下游水位高于薄壁堰頂時，一定是淹沒出流。 （ ）17、不可壓縮液體連續(xù)性微分方程只適用于恒定流。（ ）1當平面水平放置時，壓力中心與平面形心重合。 對2一個工程大氣壓等于98kPa,相當于10m水柱的壓強。對3靜止液體自由表面的壓強，一定是大氣壓。錯4靜止液體的自由表面是一個水平面，也是等壓面。對5當靜止液體受到表面壓強作用后，將毫不改變地傳遞到液體內(nèi)部各點。對6當相對壓強為零時，稱為絕對真空。錯7某點的絕對壓強小于一個大氣壓強時

19、即稱該點產(chǎn)生真空。對8流場中液體質(zhì)點通過空間點時，所有的運動要素不隨時間變化的流體叫恒定流。對9恒定流時，流線隨的形狀不隨時間變化，流線不一定與跡線相重合。錯10漸變流過水斷面上動水壓強的分布規(guī)律可近似地看作與靜水壓強分布規(guī)律相同。對 11流線是光滑的曲線，不能是折線，流線之間可以相交。錯12一變直徑管段，A斷面直徑是B斷面直徑的2倍，則B斷面的流速是A斷面流速的4倍。對 13彎管曲率半徑Rc與管徑d之比愈大，則彎管的局部損失系數(shù)愈大。錯14隨流動雷諾數(shù)增大，管流壁面粘性底層的厚度也愈大。錯15水泵的揚程就是指它的提水高度。錯16管嘴出流的局部水頭損失可有兩部分組成，即孔口

20、的局部水頭損失及收縮斷面出突然縮小產(chǎn)生的局部水頭損失。錯17當流速分布比較均勻時，則動能修正系數(shù)的值接近于零。錯18流速分布越不均勻，動能修正系數(shù)的值越小。錯19在水流過水斷面面積相等的前提下，濕周愈大，水力半徑愈小。對20圓形管的直徑就是其水力半徑。錯21為了減少摩擦阻力，必須把物體做成流線型。錯22在研究紊流邊界層的阻力特征時，所謂粗糙區(qū)是指粘性底層的實際厚度小于粗糙高度。對23水泵的安裝高度取決于水泵的允許真空值、供水流量和水頭損失。對24大孔口與小孔口都可認為其斷面上壓強、流速分布均勻，各點作用水頭可以認為是一常數(shù)。錯18、下列壓強分布圖中哪個是錯誤的？18B；19、如圖所示，下述靜力

21、學(xué)方程哪個正確？19B；第1章 緒論1.1 若某種牌號的汽油的重度為7000N/m3，求它的密度。解：由得，1.2 已知水的密度=997.0kg/m3，運動黏度=0.893×10-6m2/s，求它的動力黏度。解：得，1.3 一塊可動平板與另一塊不動平板同時浸在某種液體中，它們之間的距離為0.5mm，可動板若以 0.25m/s的速度移動，為了維持這個速度需要單位面積上的作用力為2N/m2，求這兩塊平板間流體的動力黏度。解：假設(shè)板間流體中的速度分布是線性的，則板間流體的速度梯度可計算為由牛頓切應(yīng)力定律，可得兩塊平板間流體的動力黏度為第2章 流體靜力學(xué)。 題2.10圖2.10 如圖示為一側(cè)

22、有水的傾斜安裝的均質(zhì)矩形閘門，其寬度b=2m，傾斜角，鉸鏈中心O 位于水面以上C=1m，水深h=3m，求閘門開啟時所需鉛直向上的提升力T，設(shè)閘門重力G=0.196×105N。解：建立坐標系O-xy，原點在O點，Ox垂直于閘門斜向下，Oy沿閘門斜向下，浸在水中的閘門上的作用力 （不計大氣壓力）為設(shè)壓力中心為D到ox軸的距離為，則有當閘門轉(zhuǎn)動時，F(xiàn)與G產(chǎn)生的合力矩與提升力T產(chǎn)生的力矩相等，則有則T大小為2.14 如圖示，為一儲水設(shè)備，在C點測得絕對壓強為p=19600N/m2，h=2m，R=1m，求半球曲面AB 的垂直分力。題2.14圖解：由題意得，解得1、 矩形平板閘門AB，一側(cè)擋水，

23、已知長L=2m， 寬b=1m， 形心點水深hc=2m，傾角=45°，閘門上緣A處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，忽略閘門自重及門軸摩擦力，求開啟閘門所需拉力T。hcBATLb對A點取力矩得： 答：開啟閘門所需拉力T為30.98kN2.如圖所示一球形封閉容器由兩個半球面鉚接而成，內(nèi)盛密度為的液體，試求H為多少時，上、下半球面所受靜止液體總壓力的鉛垂分力之比？ 解： 根據(jù)題意第3章 流體運動學(xué) 題3.13圖 題3.14圖3.13 管路AB在B點分為兩支，已知=45cm，=30cm，=20cm，=15cm，=2m/s，=4m/s，試求，。解：由公式得，得，得3.14 送風(fēng)管的斷面面積為50cm×50c

24、m，求通過a,b,c,d四個送風(fēng)口向室內(nèi)輸送空氣。已知送風(fēng)口斷面面積為40cm×40cm，氣體平均速度為5m/s，試求通過送風(fēng)管過流斷面1-1、2-2、3-3的流速和流量。解：由于a,b,c,d四個送風(fēng)口完全相同，則流斷面1-1、2-2、3-3的流量分別為：，由，得四個送風(fēng)口的流速為由得，斷面1-1流速由得，斷面2-2流速斷面3-3流速第4章 流體動力學(xué)基礎(chǔ)4.3 水銀壓差計連接在水平放置的汾丘里流量計上，如圖。今測得其中水銀高差h=80mm,已知D=10厘米，d=5厘米，汾丘里流量計的流量系數(shù)=0.98。問水通過流量計的實際流量為若干？ 題4.2圖 題4.3圖解：由文丘流量計流量公

25、式得其中，實際流量為4.8 流體從長的狹縫流出，沖擊一斜放的光滑平板，如圖所示，試求流量分配及作用在平板上的力。（按理想流體計），不計水流重力，已知v0，A0，q 。 題4.7圖 題4.8圖解：建立直角坐標系O-xy，Ox軸沿光滑平板斜向上，Oy軸垂直于平板斜向左上列質(zhì)量守恒方程：，即 同時，取0-0，1-1和2-2截面間的控制體，列方向的動量守恒方程（因忽略摩擦力，所以）：即 通過式和可得到 ，對控制體，列方向的動量守恒方程：即作用在平板上的力為： 4.9 如圖所示,虹吸管將A池中的水輸入B池,已知管長,直徑,兩池的水面高差,最大超高,進口阻力系數(shù)en=1.0，出口阻力系數(shù)ex=1.0，轉(zhuǎn)彎

26、的阻力系數(shù)b=0.2，沿程阻力系數(shù)=0.025，求流量Q及管道C點的真空度。題4.9圖解：取A池液面為位置水頭零位，對面11、22列Bernoulli方程 （）取B端為位置水頭零位，對面22、33列Bernoulli方程聯(lián)立解得：，流量C點的真空度為73560Pa4.10 水流通過水平變截面直角彎管，已知進口dA=25cm，pA=180KPa，QA=0.12m3s，出口dB=20cm，求水流對彎管壁的作用力。不計水頭損失。解：進口端流速為，進口端流速為列Bernoulli方程，得水流對彎管壁的作用力的分力所以水流對彎管壁的作用力為題4.11圖2有一水平噴嘴，如圖所示，=200mm和=100mm

27、，噴嘴進口水的絕對壓強為345kPa，出口為大氣，=103.4kPa，出口水速為22m/s。求固定噴嘴法蘭螺栓上所受的力為多少？假定為不可壓縮定常流動，忽略摩擦損失。解 螺栓上所受的力等于水對噴嘴的作用力,與噴嘴對水的作用力大小相等方向相反.設(shè)噴嘴對水的作用力為 取噴嘴入口、出口和噴嘴壁面為控制面，列控制體內(nèi)水的動量方程： （a） 又由連續(xù)性方程： （b） 解（a）、（b）可得：-7171.76（N） 則，螺栓上所受得力為7171.76 N3如圖，水以V=10m/s的速度從內(nèi)徑為50mm的噴管中噴出，噴管的一端則用螺栓固定在內(nèi)徑為100mm水管的法蘭上，如不計損失，試求作用在連接螺栓上的拉力。

28、解：由連續(xù)方程故對噴管的入口及出口列總流伯努利方程其中得取控制面,并建立坐標如圖,設(shè)噴管對流體的作用力為。動量定理為即故則作用在連接螺栓上的拉力大小為220.8方向同方向相反.4、矩形斷面的平底渠道，其寬度B為2.7m，渠底在某斷面處抬高 0.5m，抬高前的水深為2 m ，抬高后的水面降低 0.15m ，如忽略邊壁和底部阻力。 試求（1）渠道的流量。 （2）水對抬高斷面的作用力。解： 列1-1 和2-2 斷面能量方程： 6.6 如圖所示從一平水箱中引出一條長50m，直徑為100mm的管道，在管中間安裝一個閘閥(處于半開)，局部阻力系數(shù)為2.5。當水頭H=4.0m時，已知其沿程阻力系數(shù)為0.02

29、5，試求此時的流量，井繪出水管的總水頭線和測壓管水頭線。解：進口損失系數(shù)為0.5，所以由得，流速流量為水管的總水頭線和測壓管水頭線為：6.7 有一如圖所示的水平突然擴大管路，已知直徑d1=5cm，直徑d2=10cm，管中水流量Q=0.02m3s。試求U形水銀壓差計中的壓差讀數(shù)h。題6.6圖 題6.7圖解：U形水銀壓差計兩口之間伯努利方程為：局部阻力系數(shù)，流速，由得，所以6.10 為測定90°彎管的局部水頭損失系數(shù)值，可采用如圖所示的裝置。巳知AB段管長為10m，管徑為50mm，在阻力平方區(qū)情況下，沿程阻力系數(shù)為0.03。今通過流量為2.74Ls，管中水流處于阻力平方區(qū)，測得1、2兩側(cè)

30、壓管的水面高差h為62.9cm。試求彎管的局部水頭損失系數(shù)。解：列伯努利方程其中流速彎管的局部水頭損失系數(shù)為 題6.10圖 題6.12圖6.12水池中引出一根具有三段不同直徑的水管，如圖所示，已知直徑d=50mm，D=200mm，l=100m，H=12m，局部阻力系數(shù)進0.5，閥5.0，沿程阻力系數(shù)0.03，求管中通過的流量和流態(tài)（水的運動粘度0.0101cm2/s）。解：管徑突擴時，管徑突縮時設(shè)水在粗管中的流速為，則在細管中的流速為由解得，所以流量細管中雷諾數(shù)為，紊流粗管中雷諾數(shù)為，紊流得6.14離心式風(fēng)機可采用如圖所示的集流器來測量流量，已知風(fēng)機入口側(cè)管道直徑d=400mm，U形管讀數(shù)h100mmH2O,水與空氣的密度分別為水1000kg/,空1.2 kg/,忽略流動的能量損失，求空氣的體積流量qv。由伯努利方程第7章 管路計算 題7. 1圖1 離心式水泵的吸水管路如圖所示。已知d=100mm，l=8m，沿程阻力系數(shù)=0.025，Q=20L/s，泵進口處最大允許真空度為pv=68.6kPa。此管路中有濾水網(wǎng)一個，局部阻力系數(shù)網(wǎng)=4