化工原理習題：2012流體力學練習題

《流體力學》習題2012一、單項選擇題1、流體的動力粘度μ與（）有關。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、下列物理量中，單位有可能為m2/s的是（）A.運動粘度B.動力粘度C.體積膨脹系數(shù)D.體積壓縮系數(shù)3、理想流體指的是（）。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4、對于不可壓縮流體，可認為其密度在流場中（）A．隨壓強增加而增加B．隨壓強減小而增加C．隨體積增加而減小D．與壓強變化無關5、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/s6、牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于（）。A．粘性流體B．牛頓型流體C．理想流體D．不可壓縮流體7、下列流體哪個屬牛頓型流體？()A.牙膏B.紙漿C.油漆D.汽油8、表面力是指作用在（）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9、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10、重力作用下流體靜壓強微分方程為＝（）。A．B．C．D．11、重力場中平衡流體的勢函數(shù)為（）。A．B．C．D．12、靜止液體中同一點各方向的壓強（）A．數(shù)值相等B．數(shù)值不等C．僅水平方向數(shù)值相等D．垂直方向數(shù)值最大13、當液體為恒定流時，必有（）等于零。A．當?shù)丶铀俣菳．遷移加速度C．合加速度D．矢量加速度14、在流體研究的歐拉法中，流體質(zhì)點的加速度包括當?shù)丶铀俣群瓦w移加速度，遷移加速度反映（）。A．由于流體質(zhì)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(zhì)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15、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16、動量方程不適用于(

)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17、理想液體恒定有勢流動，當質(zhì)量力只有重力時，總水頭（）A．在整個流場內(nèi)各點都相等B．只是在位于同一流線上的各點才相等C．沿流線方向逐漸減小D．沿流線方向逐漸增加18、對總流流動運用伯努利方程時所選取的兩個截面（）。A.可以是急變流所在截面B.其截面上的流速必須是均一的C.之間可以有急變流D.之間必須是緩變流19、若含有ｎ個變量的函數(shù)關系式中基本物理量為ｍ個。根據(jù)π定理。可將該函數(shù)關系式組合成（）個無量綱的函數(shù)式。A.ｎ＋ｍB.ｎ－ｍC.ｎ＋ｍ－１D.ｍ－ｎ20、流體內(nèi)摩擦力的量綱是（）。A.B.C.D.21、皮托（Pitot）管用于測量（）的儀器。A．壓強B．流量C．點速度D．平均流速22、對流動流體應用質(zhì)量守恒定律可導出（）。A．伯努利方程B．動量方程C．能量方程D．連續(xù)性方程23、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)λ＝（）。A．0.032B．0.064C．0.12824、層流的沿程水頭損失與管截面上的平均流速的（）成正比。A．二分之一次方B．1.75次方C．二次方D．一次方25、平方阻力區(qū)的沿程阻力系數(shù)λ（）A．僅與雷諾數(shù)有關B．僅與管壁的相對粗糙度有關C．與雷諾數(shù)及管壁的相對粗糙度有關D．是常數(shù)26、不可壓縮實際流體在重力場中的水平等徑管道內(nèi)作穩(wěn)定流動時，以下陳述錯誤的是：沿流動方向()。A．流量逐漸減少B．阻力損失量與流經(jīng)的長度成正比C．壓強逐漸下降D．雷諾數(shù)維持不變27、串聯(lián)管道，無支流分出，則各管段的（）A．壓力相等B．切應力相等C．流量相等D．沿程水頭損失相等28、邊界層的基本特征之一是（）。A．邊界層內(nèi)流體的流動為層流(邊界層內(nèi)粘性力與慣性力為同一數(shù)量級)B．邊界層內(nèi)粘性力與慣性力為同一數(shù)量級(邊界層內(nèi)流體的流動為層流)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29、邊界層的基本特征之一是（）。A．邊界層內(nèi)流體的流動為層流B．邊界層內(nèi)流體的流動為湍流C．邊界層內(nèi)是有旋流動D．邊界層內(nèi)流體的流動為混合流30、串聯(lián)管道系統(tǒng)中,其各支管內(nèi)單位質(zhì)量流體的能量損失（）。A．一定不相等B．之和為單位質(zhì)量流體的總能量損失C．一定相等D．相等與否取決于支管長度是否相等31、指出下列論點中的錯誤論點：（）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32、在同一瞬時，流線上各個流體質(zhì)點的速度方向總是在該點與此流線（）A．重合B．相交C．相切D．平行33、關于渦流有以下的論點，指出其中的正確論點：()A．在渦流區(qū)域速度與半徑成正比，在渦束內(nèi)部速度與半徑反比B．在渦流區(qū)域速度與半徑成反比，在渦束內(nèi)部速度與半徑正比C．在渦流區(qū)域和在渦束內(nèi)部速度與半徑都是成反比D．在渦流區(qū)域和在渦束內(nèi)部速度與半徑都是成正比34、關于渦流有以下的論點，指出其中的錯誤論點：渦流區(qū)域的()。A．渦流區(qū)域速度與半徑成反比B．壓強隨半徑的增大而減小C．渦流區(qū)域的徑向流速等于零D．點渦是渦流35、速度勢函數(shù)存在的條件是：()A．無旋流動B．無粘性流體C．不可壓縮流體D．平面流動36、無旋流動是指（）流動。A．平行B．不可壓縮流體平面C．旋渦強度為零的D．流線是直線的37、在變截面噴管內(nèi)，亞音速等熵氣流隨截面積的減小而（）。A．壓強增大B．密度增大C．流速增大D．流速減小38、在變截面噴管內(nèi)，亞音速等熵氣流隨截面積的減小而（）。A．壓強增大B．密度增大C．流速減小D．流速增大39、在理想氣體中，音速正比于（）。A．密度B．壓強C．溫度D．以上都不是40、亞音速氣體在收縮管中流動時，氣流速度（）。A．逐漸增大，壓強逐漸增大B．逐漸增大，壓強逐漸減小C．逐漸減小，壓強逐漸減小D．逐漸減小，壓強逐漸增大41、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生（）現(xiàn)象。A．離心泵內(nèi)液體溫度上升B．氣縛C．離心泵內(nèi)液體發(fā)生汽化D．葉輪倒轉(zhuǎn)42、為提高離心泵的允許安裝高度，以下哪種措施是可行的？（）A．提高流體的溫度B．增大離心泵吸入管的管徑C．延長離心泵吸入管的管長D．增大離心泵吸入管的粗糙度43、離心泵串聯(lián)工作適用于（）的情況。A．泵特性曲線較陡降、管路特性曲線較為平坦B．泵特性曲線較平坦、管路特性曲線較為陡降C．泵特性曲線和管路特性曲線都較為陡降D．泵特性曲線和管路特性曲線都較為平坦二、填空題1、已知某液體的體積模量，如果要減小其體積的0.5％，則需增加壓強。2、在重力場中，作用于靜止液體上的面積力是，質(zhì)量力是。3、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(nèi)任一點所受的質(zhì)量力與通過該點的互相垂直。４、某水泵進口真空表的讀數(shù)為，則該處的相對壓強（即表壓）為，相對壓強水頭為m。5、溫度升高時，液體的粘度，而氣體的粘度。6、靜止流場中的壓強分布規(guī)律，既適用于流體，也適用于流體。7、連續(xù)性方程是對流動流體應用守恒定律導出的，而歐拉運動方程是應用定律導出的。8、流體作無旋運動的特征是。9、湍流附加切應力是由于而產(chǎn)生的。10、實際流體在圓管中作層流流動時,截面平均流速是管內(nèi)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％。11、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。12、伯努利方程：常數(shù)，所表達的物理意義是。13、點源的圓周速度為，渦流的徑向速度為。14、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。15、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(nèi)恰好發(fā)生氣蝕時，泵入口處的壓強為60.1kPa，據(jù)此求得此時的允許吸上真空度為16、離心式泵與風機的機內(nèi)損失包括：、和機械損失。三、簡答題(1)解釋為什么隨著溫度的升高，氣體的粘度上升，而液體的粘度卻下降？(2)解釋流體力學中跡線的意思，為什么說對于定常流動，跡線與流線是重合的？(3)簡述邊界層分離的原因。(4)判斷下述論點的正確性，并說明理由。“水一定是從高處往低處流動的。”(5)粘性流體在管內(nèi)作湍流流動時，何為“水力粗糙”？(6)寫出流體歐拉平衡微分方程和理想流體歐拉運動微分方程的基本形式。并指出這兩種方程的共同點以及它們之間的關系。(7)關聯(lián)沿程阻力系數(shù)與雷諾數(shù)、相對粗糙度關系的穆迪圖，按流動特性隨雷諾數(shù)增大依次可分為哪五個區(qū)？沿程水頭損失分別滿足以下三式的各稱為什么區(qū)？，，(8)解釋什么叫做馮卡曼渦街？(9)為什么調(diào)節(jié)離心泵的出口閥可以達到調(diào)節(jié)管道輸送流量的目的？簡述此調(diào)節(jié)方法的利弊。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(shù)。2、如圖所示，圖中A液體是水，密度為，B液體是水銀，密度為，ｙ＝60ｃｍ，ｚ＝30ｃｍ。求M點處的壓強。3、圖示一密閉容器，兩側(cè)各裝一測壓管，右管上端封閉，其中水面高出容器水面3m，管內(nèi)液面壓強p0=7.8N/cm2，左支管與大氣相通，求左側(cè)管內(nèi)水面距容器液面的高度h為多少m？4、已知流場中的速度分布為（１）說明此流動是否恒定？（２）求流體質(zhì)點在通過流場中點（１，１，１）時的加速度。5、已知某平面不可壓縮流體流動的速度勢函數(shù)（1）求出該流動的流速分量及。（2）是否存在流函數(shù)，如存在求出該流動的流函數(shù)。6、不可壓縮流體無旋流動的速度分布為，，，若此流場滿足連續(xù)性方程，試導出、、、所需滿足的條件。（不計重力影響）7、已知不可壓縮流體平面流動的速度勢為，判斷說明該流動是否存在流函數(shù)？若有流函數(shù)，則求出流函數(shù)。8、已知某平面流動的勢函數(shù)：求流速和流函數(shù)。9、鉛球的密度，直徑為25ｍｍ，在密度為的油中以的速度等速沉降，求油的動力粘度。10、已知煤粉爐爐膛中上升煙氣流的最小流動速度為，煙氣密度為，其運動粘度為，煤粉密度為，問直徑為0.1ｍｍ的煤粉將沉降下來還是被上升氣流帶走？11、一根輸油管總長7000ｍ，內(nèi)經(jīng)500mm，油的密度為，動力粘度為，試問若輸油管保持層流，管內(nèi)的最大流速為多少？此時的沿程阻力造成的壓強降為多少？12、如圖所示為一吸水裝置，已知，若甲、乙兩水箱的水位保持不變，忽略流動的水頭損失，試問要從甲水箱將水吸入喉道，噴嘴斷面面積與喉道斷面面積之比：與之間應滿足什么條件？答案：13、如圖，水箱中的水通過直徑為d，長度為l，沿程阻力系數(shù)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？解：在水箱液面與出水口斷面間列伯努利方程：顯然，當時，Q僅與d和λ有關。14、如圖所示，水在壓強作用下從密封的下水箱沿豎直管道流入上水箱中，已知h＝50cm，H＝3m，管道直徑D＝25mm，λ＝0.02，各局部阻力系數(shù)分別為ζ1＝0.5，ζ2＝5.0，ζ3＝1.0，求：為維持穩(wěn)定的管中流速V＝1m/s，下水箱的液面壓強應保持在多少Pa?15、有一長度為L的管道連結(jié)兩水池，管徑d=0.1m，兩水池水位差Z=3.5(1)管道中通過的流量；（2）測壓管水面比下游水池水面高多少？16、如圖輸水管道，擬用U形水銀壓差計連接于直角彎管處測量管中水流量，已知：d1＝300mm，d2＝100mm，壓差計的最大量程讀數(shù)Δhmax＝8