流體力學復習題解

1、-. z.流體力學復習題解1.( )如果流體是均質的，則其密度為 。AGV BMV CVM DVG B 2.( )以下單位中 是重度的單位。Akgm3 BNm3 Cm3kg D無量綱系數(shù) B 3.( )體積膨脹系數(shù)的物理意義是當 不變時，每增加單位 所產生流體 的相對變化率，正確的填空順序是 。A、A溫度 體積 壓強 B壓強 溫度 體積B、C壓強 體積 溫度 D溫度 壓強 體積 B 4.( )氣體當滿足以下 的條件時，其粘度增加。A.A 壓強增大，溫度降低 B壓強減小，溫度降低C 壓強增大，溫度升高 D壓強減小，溫度升高 D 5.( )如不特殊指出，流量的單位通常不是指以下中的 。Am3s B

2、lmin Cls Dkgs D 6.( )管中流量一定時，流體的流動狀態(tài)雷諾數(shù)與直徑成 。A正比 B反比 C不一定 D無關 B 7.( )對于Z1+ P11+U122g= Z2+ P22+U222g+hf以下說法哪個是正確的A.A方程是帕斯卡定率的表達式 B方程既適用于層流的流動也適用于湍流的流動B.C方程是理想流體的伯努利方程 D方程式適用于各種集合及分支流動 B 8.( )兩不同形狀的容器底面積A1=A2，盛滿高度為h的兩種質量均為1千克液體，則液體作用在內底部的作用力P1、P2應是 。A.A一樣 B不同 CP1P2 DP1P2 B 9.( )流體與固體的主要別在于流體的 。A粘性 B易流

3、性 C粘度 D流動阻力B10.( )管中層流時，中心處的流速是平均流速的 倍。A1.2倍 B2.0倍 C2.5倍 D1.5倍 B 11.( )管中層流時過流斷面上的流速分布 。A趨于平面 B呈拋物面 C趨于圓錐面 D呈半圓面B12.( )管中層流時，水頭損失正比于流速的 次方。A1 B2 C125 D175 A 13.( )兩根管子的綜合阻力參數(shù)分別為K1=90000，K2=40000。串聯(lián)連接的總的綜合阻力參數(shù)是并聯(lián)的 倍。A7 B8 C9 D10 C 14.( )計算突然擴大管的水頭損失不能用以下 公式。A(V1-V2)22g BV12-V222g C1V122g D2V222g B 15

4、.( )達西公式用于計算 水頭損失。A局部 B沿程 C壓強 D功率 B 16. 如果流體是均質的，則其重度為 。 AGV BMV CVM DVG A 17. 以下單位中那一個是比體積的單位？Akgm3 BNm3 Cm3kg D無量綱系數(shù) C 18. 體積壓縮系數(shù)的物理意義是當 不變時，每增加單位 所產生流體 的相對變化率，正確的填空順序是 。A、A溫度 體積 壓強 B 壓強 溫度 體積B、C體積 溫度 壓強 D 溫度 壓強 體積 D 19. 液體當滿足以下 條件時其粘度增大。A.A壓強增大，溫度降低 B壓強減小，溫度降低B.C壓強增大，溫度升高 D壓強減小，溫度升高 A 20. 如不特殊指出，

5、在常用的國際單位制中，流量的單位通常是指以下中的 。Am3s Blmin Cls Dkgs A 21. 判定流體的流動狀態(tài)層流和紊流的依據(jù)是 。A流速 B粘度 C佛氏數(shù) D雷諾數(shù) D 22. 對于Z1+ P11+U122g= Z2+ P22+U222g+hf中的hf，以下正確的說法是 。Ahf是流體流動中的位能損失 Bhf是流體流動中的壓能損失Chf是流體流動中的動能損失 Dhf是流體流動中的位能、壓能和動能損失之和 D 23. 兩個不同形狀的容器底面積A1=A2，盛滿高度為h的同種液體，質量分別為1千克和1.2千克，則液體作用在內底部的作用力P1、P2應是 。AP1=P2 B不同 CP1P2

6、 DP1P2 A 24. 流體在運動時內部產生切應力的性質叫做流體的 。A粘性 B易流性 C粘度 D流動阻力 A 25. 管中層流時，平均流速是中心處流速的 倍。A1.2倍 B0.5倍 C2.5倍 D1.5倍 B 26. 管中紊流時動能、動量的修正系數(shù)接近于1，是因為管中斷面上的流速分布 的原因。A較均勻 B呈拋物面形 C呈線形 D呈圓面狀 A 27. 粗糙管紊流時，水頭損失正比于流速的 次方。A1 B2 C1.25 D1.75 B 28. 計算沿程阻力時，其沿程阻力系數(shù)與 有關。A管壁粗糙度B流動狀態(tài) C D管子尺寸 C 29. 兩管子的綜合阻力參數(shù)同為K1=K2=10000。串聯(lián)連接的總的

7、綜合阻力參數(shù)是并聯(lián)的 倍。A4 B6 C8 D10 C 30. 包達定理是計算 水頭損失一般公式。A沿程 B局部 C壓強 D功率 B 31.解釋概念：跡線，流管。流體質點的運動軋跡即為跡線。在流場中任取一封閉曲線，在曲線上引無數(shù)條流線，則流線構成的空間曲面即為流管。32.壓力棱柱與壓力體的區(qū)別。壓力棱柱具有力的量綱，而壓力體是一個純幾何體的體積。 33.管中流動怎樣減少沿程阻力？ 減少管路長度、增大管路直徑、減小管壁粗糙度、降低流速。 34.層流和紊流的主要區(qū)別是什么？ 層流流動流體的質點的物理量只有一個主流方向，而湍流流動流體的質點不但有主流方向的物理量，還有脈動方向的物理量。 35.解釋概

8、念：流線，總流； 流場中瞬間的光順曲線，曲線上每一點的流速方向與曲線相切。流管中流體的總和為總流。 36.什么是毛細管現(xiàn)象；內徑較小的管子插入液體中時，由于外表*力的作用會使管內的液體自動上升或下降一定的高度的現(xiàn)象。 37.流動著的流體都受到哪些作用力；質量力；外表力；粘性力。 38.什么是理想流體、實際流體，其主要區(qū)別是什么。粘度為0的流體為理想流體，其在流動過程中無能量損失，實際上是不存在的；而實際流體的粘度不為0，流動中存在由于粘性引起的能量損失。 39.在如下圖的密閉容器上裝有U形水銀測壓計,其中1,2,3點位于同一水平面上，其壓強關系為： A.p1=p2=p3； B.p1p2p3；

9、C.p1p2p3； D.p2p1p3。C40.如下圖; A.p0=pa； B.p0pa； C.p0pa； D.無法判斷。B41. 如下圖的密封容器，當測壓管高出液面h=1.5m，求液面相對壓強p0，用水柱高表示。容器盛的液體是汽油。=7.35KN/m3A.1.5m； B.1.125m； C.2m； D.11.5m。B42.圖示水深相差h的A、B兩點均位于箱內靜水中，連接兩點的U形汞壓差計的液面高差hm，試問下述三個值hm哪一個正確？3。因為壓差計所測的壓差為兩測點的測壓管水頭。在平衡流體任意兩點的測壓管水頭都是相等的。43.任意形狀平面壁上靜水壓力的大小等于_處靜水壓強乘以受壓面的面積。A受壓

10、面的中心； B. 受壓面的重心； C. 受壓面的形心； D.受壓面的垂心。C44.浮體的穩(wěn)定性條件是： A、浮體的定傾半徑必須小于浮心與形心的偏心距；B、浮體的定傾半徑必須大于浮心與形心的偏心距；C、浮體的定傾半徑必須小于浮心與重心的偏心距； D、浮體的定傾半徑必須大于浮心與重心的偏心距D45.下面關于流體粘性的說法中，不正確的選項是：A、粘性是流體的固有屬性；B、粘性是運動狀態(tài)下，流體有抵抗剪切變形速率能力的量度； C、流體的粘性具有傳遞運動和阻滯運動的雙重性； D、流體的粘度隨溫度的升高而增大D46.金屬壓力表的讀數(shù)值是：A.絕對壓強； B.相對壓強； C.絕對壓強加當?shù)卮髿鈮?；D.相對壓

11、強加當?shù)卮髿鈮?。B47.一密閉容器內下部為水，上部為空氣，液面下4.2m處測壓管高度為2.2m，設當?shù)卮髿鈮簽?個工程大氣壓，則容器內絕對壓強為幾米水柱 A、2m； B. 1m； C. 8m； D、-2mC48.為什么水通常被視為不可壓縮流體？因為水的Eu =2109 Pa ，在壓強變化不大時，水的體積變化很小，可忽略不計，所以通常可把水視為不可壓縮流體。49.自來水水龍頭突然開啟或關閉時，水是否為不可壓縮流體？為什么？為可壓縮流體。因為此時引起水龍頭附近處的壓強變化，且變幅較大。50.理想流體有無能量損失？為什么？無。因為理想流體m=0 ，沒有切應力。51.流體的切應力與 有關，而固體的切應

12、力與 有關。剪切變形速率；剪切變形大小52.流體的粘度與哪些因素有關？它們隨溫度如何變化？流體的種類、溫度、壓強。液體粘度隨溫度升高而減小，氣體粘度隨溫度升高而增大。53.牛頓流體的t與du/dy成正比，則t與du/dy成正比的流體一定是牛頓流體嗎 ？不一定，因為賓漢塑性流體的t與du/dy成正比，但曲線不通過原點。54.為什么荷葉上的露珠總是呈球形？外表*力的作用。55.一塊毛巾，一頭搭在臉盆內的水中， 一頭在臉盆外，過了一段時間后，臉盆外的臺子上濕了一大塊，為什么？毛細現(xiàn)象。56.為什么測壓管的管徑通常不能小于1厘米？如管的內經過小，就會引起毛細現(xiàn)象，毛細管內液面上升或下降的高度較大，從而

13、引起過大的誤差。57.假設測壓管的讀數(shù)為h1，毛細高度為h2， 則該點的測壓管實際高度為多少？測壓管的工作流體分別為水和水銀h1-h2 -水，h1+h2 -水銀58.在高原上煮雞蛋為什么須給鍋加蓋？高原上，壓強低，水不到100就會沸騰，雞蛋煮不熟，所以須加蓋。59.試簡述水輪機葉片空蝕的原因？低壓處產生氣泡，氣泡隨水流到高壓處破滅，產生沖擊力，剝蝕葉片，形成空蝕。60.流體能否到達完全真空狀態(tài)？假設不能，則最大真空度為多少？不能，最大真空度等于大氣壓強與汽化壓強的差值。61.靜止的流體受到哪幾種力的作用？重力與壓應力，無法承受剪切力。62.運動中的流體受到哪幾種力的作用？重力、慣性力、壓應力、

14、剪切力。63.運動中的理想流體受到哪幾種力的作用？重力、慣性力、壓應力，因為無粘性，故無剪切力。64.僅有重力作用的靜止流體的單位質量力為多少？坐標軸z與鉛垂方向一致，并豎直向上。*=Y=0，Z=-g65.什么是等壓面？等壓面的條件是什么？等壓面是指流體中壓強相等的各點所組成的面。只有重力作用下的等壓面應滿足的條件是：靜止、連通、連續(xù)均質流體、同一水平面。66.相對平衡的流體的等壓面是否為水平面？為什么？什么條件下的等壓面是水平面？不一定，因為相對平衡的流體存在慣性力，質量力只有重力作用下平衡流體的等壓面是水平面。67.壓力表和測壓計上測得的壓強是絕對壓強還是相對壓強？相對壓強68.盛有液體的

15、敞口容器作自由落體時，容器壁面上的壓強分布如何？答： p =const 自由液面上p = 0。 p = 069.假設人所能承受的最大壓力為 1 . 274MPa相對壓強，則潛水員的極限潛水深度為多少？潛水員的極限潛水深度為：70.假設測壓管水頭為1m，壓強水頭為 1.5m，則測壓管最小長度應該為多少？測壓管最小長度為1.5m。71.為什么虹吸管能將水輸送到一定的高度？因為虹吸管內出現(xiàn)了真空。72.在傳統(tǒng)實驗中，為什么常用水銀作U型測壓管的工作流體？1、壓縮性??；2、汽化壓強低；3、密度大。73.圖示兩種液體盛在同一容器中，且g 1g 2，在容器側壁裝了兩根測壓管，試問圖中所標明的測壓管中水位對

16、否？對。74.浸沒在水中的三種形狀的平面物體，面積一樣，形心處的水深相等。問：哪個受到的靜水總壓力最大？壓心的水深位置是否一樣？一樣；不一樣75.擋水面積為A的平面閘門，一側擋水，假設繞通過其形心C的水平軸任轉a角，其靜水總壓力的大小、方向和作用點是否變化？大小不變；方向變，但始終與閘門垂直；作用點不變76.使用圖解法和解析法求靜水總壓力時，對受壓面的形狀各有無限制？為什么？圖解法有，規(guī)則形狀，為了便于作壓強分布圖；解析法無。77.垂直放置的矩形平板擋水，水深3m，靜水總壓力P的作用點到水面的距離yD為： 2/3h=2m。78.浮體的平衡穩(wěn)定條件是什么？當re和r=e時，浮體各處于什么狀態(tài)？重

17、心在定傾中心之下；不穩(wěn)定平衡、隨遇平衡。79.什么是流線、跡線、色線？它們有何區(qū)別？流線Stream Line是表示*一瞬時流體各點流動趨勢的曲線，曲線上任一點的切線方向與該點的流速方向重合。跡線Path Line是指*一質點在*一時段內的運動軌跡線。色線又稱脈線，是源于一點的很多流體質點在同一瞬時的連線。80.流線、跡線各有何性質？流線、跡線各有何性質？ 流線的性質：a、同一時刻的不同流線，不能相交。b、流線不能是折線，而是一條光滑的曲線。c、流線簇的疏密反映了速度的大小流線密集的地方流速大，稀疏的地方流速小。81.實際水流中存在流線嗎？引入流線概念的意義何在？不存在。引入流線概念是為了便于

18、分析流體的流動，確定流體流動趨勢。82.只有當過水斷面上各點的實際流速均相等時，水流才是均勻流，該說法是否正確？為什么？不對。均勻流是指流速的大小與方向沿程不發(fā)生改變，并非對同一過水斷面上的各點流速而言。83.恒定流、均勻流等各有什么特點？恒定流是指各運動要素不隨時間變化而變化，恒定流時流線跡線重合，且時變加速度等于0。均勻流是指流速不隨空間變化而變化，均勻流時位變加速度等于0。84.歐拉法、拉格朗日方法各以什么作為其研究對象？對于工程來說，哪種方法是可行的？歐拉法以流場為研究對象，拉格朗日方法以流體質點為研究對象；在工程中，歐拉法是可行的。85.實際流體區(qū)別于理想流體有何特點？理想流體的運動

19、微分方程與實際流體的運動微分方程有何聯(lián)系？實際流體具有粘性，存在切應力；實際流體的運動微分方程中等式的左邊比理想流體運動微分方程增加了由于粘性而產生的切應力這一項。86.連續(xù)性微分方程有哪幾種形式？不可壓縮流體的連續(xù)性微分方程說明了什么問題？一般形式，恒定流，不可壓縮流；質量守恒87.歐拉運動微分方程組在勢流條件下的積分形式的應用與沿流線的積分有何不同？形式完全一樣，但含義不一樣。勢流條件下積分形式是針對理想流體的恒定有勢流動中的任何質點，而不局限于同一流線。它不適用于有旋流。沿流線積分形式是針對理想流體恒定流流動中同一條流線的質點。它適用于有旋流。88.歐拉運動微分方程組在勢流條件下的積分形

20、式的應用與沿流線的積分有何不同？形式完全一樣，但含義不一樣。勢流條件下積分形式是針對理想流體的恒定有勢流動中的任何質點，而不局限于同一流線。它不適用于有旋流。沿流線積分形式是針對理想流體恒定流流動中同一條流線的質點。它適用于有旋流。89.流函數(shù)、勢函數(shù)的存在條件各是什么？它們是否都滿足拉普拉斯方程形式？流函數(shù)存在條件是不可壓縮平面流；勢函數(shù)存在條件是有勢流；假設是不可壓縮平面勢流則均滿足拉普拉斯方程形式90.流函數(shù)有哪些物理意義？1流函數(shù)等值線就是流線。2不可壓縮流體的平面流動中，任意兩條流線的流函數(shù)之差dy等于這兩條流線間所通過的單位寬度流量dq。91.總流的連續(xù)性方程與連續(xù)性微分方程有無聯(lián)

21、系？將連續(xù)性微分方程在微元體上積分，并引入斷面平均流速的定義，可得連續(xù)性方程。設總流的體積為V，其微體積為dV，則有 假定總流的外表積為s，其微面積為ds，根據(jù)數(shù)學分析中的高斯定理： 式中un為總流外表的法向分速，則 92.拿兩*薄紙，平行提在手中，當用嘴順紙間縫隙吹氣時，問薄紙是不動、靠攏、還是*開？為什么？靠攏；流速增大、壓強降低93.水流在等徑斜管中流動，高處為A點，低處為B點，討論壓強出現(xiàn)以下三種情況時的流動方向水頭損失忽略不計。 pApB； pA=pB； pApB： A向B流動； pA=pB：AB流動； pApB： pB - pA /g(z1-z2)， B 向 A流動94.恒定總流能

22、量的限制條件有哪些？如何選取其計算斷面、基準面、計算點、壓強？恒定總流能量的限制條件有：1恒定流；2不可壓縮流體；3質量力只有重力；4所選取的兩過水斷面必須是漸變流斷面，但兩過水斷面間可以是急變流。5總流的流量沿程不變。6兩過水斷面間除了水頭損失以外，總流沒有能量的輸入或輸出。7式中各項均為單位重流體的平均能比能，對流體總重的能量方程應各項乘以gQ。95.總流能量與元流能量方程有什么不同點？1以斷面的平均流速V代替元流中的點流速u； 2以平均水頭損失hw代替元流的水頭損失hw1.2 ；3各項反映的是整股水流的能量代替*一元流的能量。96.設有一水平壓力管流，當不考慮水頭損失的影響時，其測壓管水

23、頭線沿程下降、上升或水平的條件各是怎樣的？下降：壓強沿程減小。 例：收縮管水平：壓強沿程不變。 例：管徑沿程不變上升：壓強沿程增大。 例：擴散管97.什么是水頭線？總水頭線與測壓管水頭線有何區(qū)別？答：水頭線：沿程水頭如總水頭或測壓管水頭的變化曲線?？偹^線是對應 的變化曲線，它代表水頭損失沿流程的分布狀況。測壓管水頭對應 的變化曲線，它代表壓強沿流程的變化狀況。98.為什么每個相似準則都要表征慣性力？作用在流體上的力除慣性力是企圖維持流體原來運動狀態(tài)的力外，其他力都是企圖改變運動狀態(tài)的力。如果把作用在流體上的各力組成一個力多邊形的話，則慣性力則是這個力多邊形的合力，即牛頓定律 。流動的變化就是

24、慣性力與其他上述各種力相互作用的結果。因此各種力之間的比例關系應以慣性力為一方來相互比擬。99.分別舉例說明由重力、粘滯力起主要作用的水流。粘滯力：層流狀態(tài)下的明渠、管道、隧洞中的有壓流動和潛體繞流問題等。重力：堰壩溢流、孔口出流及明槽流動及處于阻力平方區(qū)的有壓隧洞與管流等。100.量綱分析有何作用？可用來推導各物理量的量綱；簡化物理方程；檢驗物理方程、經歷公式的正確性與完善性，為科學地組織實驗過程、整理實驗成果提供理論指導。101.經歷公式是否滿足量綱和諧原理？一般不滿足。通常根據(jù)一系列的試驗資料統(tǒng)計而得，不考慮量綱之間的和諧。102.雷諾數(shù)與哪些因數(shù)有關？其物理意義是什么？當管道流量一定時

25、，隨管徑的加大，雷諾數(shù)是增大還是減小？雷諾數(shù)與流體的粘度、流速及水流的邊界形狀有關。Re=慣性力/粘滯力，隨d增大，Re減小。103.為什么用下臨界雷諾數(shù)，而不用上臨界雷諾數(shù)作為層流與紊流的判別準則？上臨界雷諾數(shù)不穩(wěn)定，而下臨界雷諾數(shù)較穩(wěn)定，只與水流的過水斷面形狀有關。104.當管流的直徑由小變大時，其下臨界雷諾數(shù)如何變化？不變，Rec只取決于水流邊界形狀，即水流的過水斷面形狀。105.當管流的直徑由小變大時，其下臨界雷諾數(shù)如何變化？不變，Rec只取決于水流邊界形狀，即水流的過水斷面形狀。106.如何計算圓管層流的沿程阻力系數(shù)？該式對于圓管的進口段是否適用？為什么？否；非旋轉拋物線分布107.為什么圓管進口段靠近管壁的流速逐漸減小，而中心點的流速是逐漸增大的？進口附近斷面上的流速分布較均勻，流速梯度主要表現(xiàn)在管壁處，故近壁處切應力很大，流動所受的阻力也很大，至使流速漸減。管中心處流速梯度很小，t小，阻力也小，使流速增大。直至