工程流體力學(xué)習(xí)題及答案

第1章 緒論選擇題【】 按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指：（）流體的分子；（b）流體內(nèi)的固體顆粒；（c）幾何的點(diǎn)；（d）幾何尺寸同流動空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體。 解：流體質(zhì)點(diǎn)是指體積小到可以看作一個幾何點(diǎn)，但它又含有大量的分子，且具有諸如速度、密度及壓強(qiáng)等物理量的流體微團(tuán)。 （）【】 與牛頓內(nèi)摩擦定律直接相關(guān)的因素是：（）切應(yīng)力和壓強(qiáng)；（b）切應(yīng)力和剪切變形速度；（c）切應(yīng)力和剪切變形；（d）切應(yīng)力和流速。解：牛頓內(nèi)摩擦定律是，而且速度梯度是流體微團(tuán)的剪切變形速度，故。 （）【】 流體運(yùn)動黏度υ的國際單位是：（）m2/s；（b）N/m2；（c）kg/m；（d）N·s/m2。解：流體的運(yùn)動黏度υ的國際單位是。 （）【】 理想流體的特征是：（）黏度是常數(shù)；（b）不可壓縮；（c）無黏性；（d）符合。解：不考慮黏性的流體稱為理想流體。 （）【】當(dāng)水的壓強(qiáng)增加一個大氣壓時，水的密度增大約為：（）1/20000；（b）1/1000；（c）1/4000；（d）1/2000。解：當(dāng)水的壓強(qiáng)增加一個大氣壓時，其密度增大約。 （）【】 從力學(xué)的角度分析，一般流體和固體的區(qū)別在于流體：（）能承受拉力，平衡時不能承受切應(yīng)力；（b）不能承受拉力，平衡時能承受切應(yīng)力；（c）不能承受拉力，平衡時不能承受切應(yīng)力；（d）能承受拉力，平衡時也能承受切應(yīng)力。解：流體的特性是既不能承受拉力，同時具有很大的流動性，即平衡時不能承受切應(yīng)力。 （）【】下列流體哪個屬牛頓流體：（）汽油；（b）紙漿；（c）血液；（d）瀝青。解：滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體。 （）【】 時空氣和水的運(yùn)動黏度，，這說明：在運(yùn)動中（）空氣比水的黏性力大；（b）空氣比水的黏性力??；（c）空氣與水的黏性力接近；（d）不能直接比較。解：空氣的運(yùn)動黏度比水大近10倍，但由于水的密度是空氣的近800倍，因此水的黏度反而比空氣大近50倍，而黏性力除了同流體的黏度有關(guān)，還和速度梯度有關(guān)，因此它們不能直接比較。（）【】 液體的黏性主要來自于液體：（）分子熱運(yùn)動；（b）分子間內(nèi)聚力；（c）易變形性；（d）抗拒變形的能力。解：液體的黏性主要由分子內(nèi)聚力決定。 （）第2章流體靜力學(xué)選擇題：【】相對壓強(qiáng)的起算基準(zhǔn)是：（）絕對真空；（b）1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；（c）當(dāng)?shù)卮髿鈮?；（d）液面壓強(qiáng)。解：相對壓強(qiáng)是絕對壓強(qiáng)和當(dāng)?shù)卮髿鈮褐睢? （c）【】金屬壓力表的讀值是：（）絕對壓強(qiáng)；（b）相對壓強(qiáng)；（c）絕對壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮?；（d）相對壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮?。解：金屬壓力表的讀數(shù)值是相對壓強(qiáng)。 （b）【】某點(diǎn)的真空壓強(qiáng)為65000Pa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?，該點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)為：（）65000Pa；（b）55000Pa；（c）35000Pa；（d）165000Pa。解：真空壓強(qiáng)是當(dāng)相對壓強(qiáng)為負(fù)值時它的絕對值。故該點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)。 （c）【】絕對壓強(qiáng)與相對壓強(qiáng)p、真空壓強(qiáng)、當(dāng)?shù)卮髿鈮褐g的關(guān)系是：（）；（b）；（c）；（d）。解：絕對壓強(qiáng)－當(dāng)?shù)卮髿鈮海较鄬簭?qiáng)，當(dāng)相對壓強(qiáng)為負(fù)值時，其絕對值即為真空壓強(qiáng)。即，故。 （c）【】在封閉容器上裝有U形水銀測壓計(jì)，其中1、2、3點(diǎn)位于同一水平面上，其壓強(qiáng)關(guān)系為：（）p1>p２>p3；（b）p1=p２=p3；（c）p1<p２<p3；（d）p2<p1<p3。解：設(shè)該封閉容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，則，顯然，而，顯然。 （c）【】用Ｕ形水銀壓差計(jì)測量水管內(nèi)Ａ、Ｂ兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差，水銀面高度hp＝10cm，pA-pB為：（）；（b）；（c）；（d）。解：由于故。（b）【】在液體中潛體所受浮力的大?。海ǎ┡c潛體的密度成正比；（b）與液體的密度成正比；（c）與潛體的淹沒深度成正比；（d）與液體表面的壓強(qiáng)成反比。解：根據(jù)阿基米德原理，浮力的大小等于該物體所排開液體的重量，故浮力的大小與液體的密度成正比。 （b）【】靜止流場中的壓強(qiáng)分布規(guī)律：（）僅適用于不可壓縮流體；（b）僅適用于理想流體；（c）僅適用于粘性流體；（d）既適用于理想流體，也適用于粘性流體。解：由于靜止流場均可作為理想流體，因此其壓強(qiáng)分布規(guī)律既適用于理想流體，也適用于粘性流體。 （d）【】靜水中斜置平面壁的形心淹深與壓力中心淹深的關(guān)系為：（）大于；（b）等于；（c）小于；（d）無規(guī)律。解：由于平壁上的壓強(qiáng)隨著水深的增加而增加，因此壓力中心淹深hD要比平壁形心淹深大。 （c）【】流體處于平衡狀態(tài)的必要條件是：（）流體無粘性；（b）流體粘度大；（c）質(zhì)量力有勢；（d）流體正壓。解：流體處于平衡狀態(tài)的必要條件是質(zhì)量力有勢 （c）【】液體在重力場中作加速直線運(yùn)動時，其自由面與處處正交：（）重力；（b）慣性力；（c）重力和慣性力的合力；（d）壓力。解：由于流體作加速直線運(yùn)動時，質(zhì)量力除了重力外還有慣性力，由于質(zhì)量力與等壓面是正交的，很顯然答案是 （c）計(jì)算題：【】試決定圖示裝置中A、B兩點(diǎn)間的壓強(qiáng)差。已知h1=500mm，h2=200mm，h3=150mm，h4=250mm，h5=400mm，酒精γ1=7848N/m3，水銀γ2=133400N/m3，水γ3=9810N/m3。解：由于 而 因此 即 【】試對下列兩種情況求A液體中M點(diǎn)處的壓強(qiáng)（見圖）：（1）A液體是水，B液體是水銀，y=60cm，z=30cm；（2）A液體是比重為的油，B液體是比重為的氯化鈣溶液，y=80cm，z=20cm。解（1）由于 而 （2）【】在斜管微壓計(jì)中，加壓后無水酒精（比重為）的液面較未加壓時的液面變化為y=12cm。試求所加的壓強(qiáng)p為多大。設(shè)容器及斜管的斷面分別為A和，，。解：加壓后容器的液面下降 則 【】矩形閘門AB寬為，左側(cè)油深h1=1m，水深h2=2m，油的比重為，閘門傾角α=60o，試求閘門上的液體總壓力及作用點(diǎn)的位置。解：設(shè)油，水在閘門AB上的分界點(diǎn)為E，則油和水在閘門上靜壓力分布如圖所示?，F(xiàn)將壓力圖F分解成三部分，，，而， 其中油水故總壓力設(shè)總壓力作用在閘門AB上的作用點(diǎn)為D，實(shí)質(zhì)是求水壓力圖的形狀中心離開A點(diǎn)的距離。由合力矩定理，故 或者【】如圖所示一儲水容器，容器壁上裝有3個直徑為d=的半球形蓋，設(shè)h=，H=，試求作用在每個球蓋上的靜水壓力。解：對于蓋，其壓力體體積為 （方向↑） 對于b蓋，其壓力體體積為 （方向↓） 對于蓋，靜水壓力可分解成水平及鉛重兩個分力，其中 水平方向分力（方向←） 鉛重方向分力（方向↓）【】某空載船由內(nèi)河出海時，吃水減少了20cm，接著在港口裝了一些貨物，吃水增加了15cm。設(shè)最初船的空載排水量為1000t，問該船在港口裝了多少貨物。設(shè)吃水線附近船的側(cè)面為直壁，設(shè)海水的密度為ρ=1026kg/m3。 解：由于船的最初排水量為，即它的排水體積為， 它未裝貨時，在海水中的排水體積為 ， 按題意，在吃水線附近穿的側(cè)壁為直壁，則吃水線附近的水 線面積為 因此載貨量 第3章流體運(yùn)動學(xué)選擇題：【】 用歐拉法表示流體質(zhì)點(diǎn)的加速度等于：（）；（）；（）；（）。解：用歐拉法表示的流體質(zhì)點(diǎn)的加速度為（d）【】 恒定流是：（）流動隨時間按一定規(guī)律變化；（）各空間點(diǎn)上的運(yùn)動要素不隨時間變化；（）各過流斷面的速度分布相同；（）遷移加速度為零。解：恒定流是指用歐拉法來觀察流體的運(yùn)動，在任何固定的空間點(diǎn)若 流體質(zhì)點(diǎn)的所有物理量皆不隨時間而變化的流動. （b）【】 一元流動限于：（）流線是直線；（）速度分布按直線變化；（）運(yùn)動參數(shù)是一個空間坐標(biāo)和時間變量的函數(shù)；（）運(yùn)動參數(shù)不隨時間變化的流動。解：一維流動指流動參數(shù)可簡化成一個空間坐標(biāo)的函數(shù)。 （c）【】 均勻流是：（）當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?；（）遷移加速度為零；（）向心加速度為零；（）合加速度為零。解：按歐拉法流體質(zhì)點(diǎn)的加速度由當(dāng)?shù)丶铀俣群妥兾患铀俣龋ㄒ喾Q遷移加速度）這兩部分組成，若變位加速度等于零，稱為均勻流動 （b）【】 無旋運(yùn)動限于：（）流線是直線的流動；（）跡線是直線的流動；（）微團(tuán)無旋轉(zhuǎn)的流動；（）恒定流動。解：無旋運(yùn)動也稱勢流，是指流體微團(tuán)作無旋轉(zhuǎn)的流動，或旋度等于零的流動。 （d）【】 變直徑管，直徑，，流速。為：（）；（）；（）；（）。解：按連續(xù)性方程，，故 （c）【】 平面流動具有流函數(shù)的條件是：（）理想流體；（）無旋流動；（）具有流速勢；（）滿足連續(xù)性。 解：平面流動只要滿足連續(xù)方程，則流函數(shù)是存在的。 （d）【】恒定流動中，流體質(zhì)點(diǎn)的加速度：（）等于零；（）等于常數(shù)；（）隨時間變化而變化；（）與時間無關(guān)。解：所謂恒定流動（定常流動）是用歐拉法來描述的，指任意一空間點(diǎn)觀察流體質(zhì)點(diǎn)的物理量均不隨時間而變化，但要注意的是這并不表示流體質(zhì)點(diǎn)無加速度。 （）【】 在流動中，流線和跡線重合：（）無旋；（）有旋；（）恒定；（）非恒定。解：對于恒定流動，流線和跡線在形式上是重合的。（）【】流體微團(tuán)的運(yùn)動與剛體運(yùn)動相比，多了一項(xiàng)運(yùn)動：（）平移；（）旋轉(zhuǎn)；（）變形；（）加速。解：流體微團(tuán)的運(yùn)動由以下三種運(yùn)動：平移、旋轉(zhuǎn)、變形迭加而成。而剛體是不變形的物體。 （）【】一維流動的連續(xù)性方程VA=C成立的必要條件是：（）理想流體；（）粘性流體；（）可壓縮流體；（）不可壓縮流體。解：一維流動的連續(xù)方程成立的條件是不可壓縮流體，倘若是可壓縮流體，則連續(xù)方程為 （）【】流線與流線，在通常情況下：（）能相交，也能相切；（）僅能相交，但不能相切；（）僅能相切，但不能相交；（）既不能相交，也不能相切。解：流線和流線在通常情況下是不能相交的，除非相交點(diǎn)該處的速度為零（稱為駐點(diǎn)），但通常情況下兩條流線可以相切。 （）【】歐拉法描述流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動：（）直接；（）間接；（）不能； （）只在恒定時能。解：歐拉法也稱空間點(diǎn)法，它是占據(jù)某一個空間點(diǎn)去觀察經(jīng)過這一空間點(diǎn)上的流體質(zhì)點(diǎn)的物理量，因而是間接的。而拉格朗日法（質(zhì)點(diǎn)法）是直接跟隨質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動觀察它的物理量（）【】非恒定流動中，流線與跡線：（）一定重合；（）一定不重合；（） 特殊情況下可能重合；（）一定正交。解：對于恒定流動，流線和跡線在形式上一定重合，但對于非恒定流動，在某些特殊情況下也可能重合，舉一個簡單例子，如果流體質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動，盡管是非恒定的，但流線和跡線可能是重合。 （）【】一維流動中，“截面積大處速度小，截面積小處速度大”成立的必要條件是：（）理想流體；（）粘性流體；（）可壓縮流體；（）不可壓縮流體。解：這道題的解釋同題一樣的。 （）【】速度勢函數(shù)存在于流動中：（）不可壓縮流體；（）平面連續(xù)；（）所有無旋；（）任意平面。解：速度勢函數(shù)（速度勢）存在的條件是勢流（無旋流動） （）【】流體作無旋運(yùn)動的特征是：（）所有流線都是直線；（）所有跡線都 是直線；（）任意流體元的角變形為零；（）任意一點(diǎn)的渦量都為零。解：流體作無旋運(yùn)動特征是任意一點(diǎn)的渦量都為零。 （）【】速度勢函數(shù)和流函數(shù)同時存在的前提條件是：（）兩維不可壓縮連續(xù)運(yùn)動；（）兩維不可壓縮連續(xù)且無旋運(yùn)動；（）三維不可壓縮連續(xù)運(yùn)動；（）三維不可壓縮連續(xù)運(yùn)動。解：流函數(shù)存在條件是不可壓縮流體平面流動，而速度勢存在條件是無旋流動，即流動是平面勢流。 （）計(jì)算題 【】設(shè)流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為 其中C1、C2、C3為常數(shù)。試求（1）t=0時位于，，處的流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程；（2）求任意流體質(zhì)點(diǎn)的速度；（3）用Euler法表示上面流動的速度場；（4）用Euler法直接求加速度場和用Lagrange法求得質(zhì)點(diǎn)的加速度后再換算成Euler法的加速度場，兩者結(jié)果是否相同。解：（1）以，，，代入軌跡方程，得 故得當(dāng)時位于流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為 （） （2）求任意質(zhì)點(diǎn)的速度 （） （3）若用Euler法表示該速度場 由（）式解出； 即 （） （）式對t求導(dǎo)并將（）式代入得（） （4）用Euler法求加速度場 由（）式Lagrange法求加速度場為 （） 將（）式代入（）式得 兩種結(jié)果完全相同【】已知流場中的速度分布為 （1）試問此流動是否恒定。（2）求流體質(zhì)點(diǎn)在通過場中（1,1,1）點(diǎn)時的 加速度。解： （1）由于速度場與時間t有關(guān)，該流動為非恒定流動。（2） 將代入上式，得 【】已知流動的速度分布為 其中為常數(shù)。（1）試求流線方程，并繪制流線圖；（2）判斷流動是否有旋，若無旋，則求速度勢并繪制等勢線。解：對于二維流動的流線微分方程為 即 消去 得 積分得 或者 若取一系列不同的數(shù)值，可得到流線族—雙曲線族，它們的漸近 線為如圖 有關(guān)流線的指向，可由流速分布來確定。 對于, 當(dāng)時，當(dāng)時， 對于, 當(dāng)時， 當(dāng)時， 據(jù)此可畫出流線的方向 判別流動是否有旋，只要判別是否為零， 所以流動是有旋的，不存在速度勢?！尽肯铝袃蓚€流動，哪個有旋哪個無旋哪個有角變形哪個無角變形 （1），， （2），， 式中、是常數(shù)。 解：（1）判別流動是否有旋，只有判別是否等于零。 所以 流動為有旋流動。 角變形 所以流動無角變形。 (2) 故流動為無旋 同理 【】已知平面流動的速度分布，。試確定流動： （1）是否滿足連續(xù)性方程；（2）是否有旋；（3）如存在速度勢和流函數(shù)， 求出和。 解：（1）由是否為零 得 故滿足連續(xù)性方程 （2）由二維流動的 得 故流動有旋 （3）此流場為不可壓縮流動的有旋二維流動，存在流函數(shù) 而速度勢不存在 積分得 故 ， 因此 （常數(shù)可以作為零）第4章 理想流體動力學(xué)選擇題如圖等直徑水管，A—A為過流斷面，B—B為水平面，1、2、3、4為面上各點(diǎn)，各點(diǎn)的運(yùn)動參數(shù)有以下關(guān)系：（）；（）；（）；（）。 解：對于恒定漸變流過流斷面上的動壓強(qiáng)按靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律，即 ，故在同一過流斷面上滿足 （）【】 伯努利方程中表示（）單位重量流體具有的機(jī)械能；（）單位質(zhì)量流體具有的機(jī)械能；（）單位體積流體具有的機(jī)械能；（）通過過流斷面流體的總機(jī)械能。解：伯努利方程表示單位重量流體所具有的位置勢能、壓強(qiáng)勢能和動能之和或者是總機(jī)械能。故 （）【】 水平放置的漸擴(kuò)管，如忽略水頭損失，斷面形心的壓強(qiáng)，有以下關(guān)系：（）；（）；（）；（）不定。解：水平放置的漸擴(kuò)管由于斷面1和2形心高度不變，但因此（）【】 粘性流體總水頭線沿程的變化是：（）沿程下降；（）沿程上升；（）保持水平；（）前三種情況都有可能。解：粘性流體由于沿程有能量損失，因此總水頭線沿程總是下降的 （）【】 粘性流體測壓管水頭線沿程的變化是：（）沿程下降；（）沿程上升；（）保持水平；（）前三種情況都有可能。解：粘性流體測壓管水頭線表示單位重量流體所具有的勢能，因此沿程的變化是不一定的。 （）計(jì)算題【】 如圖，設(shè)一虹吸管a=2m,h=6m,d=15cm。試求：（1）管內(nèi)的流量；（2）管內(nèi)最高點(diǎn)S的壓強(qiáng)；（3）若h不變，點(diǎn)S繼續(xù)升高（即a增大，而上端管口始終浸入水內(nèi)），問使吸虹管內(nèi)的水不能連續(xù)流動的a值為多大。解：(1)以水箱底面為基準(zhǔn)，對自由液面上的點(diǎn)1和虹吸管下端出口處2建立1-2流線伯努利方程，則 其中 ，， 則 管內(nèi)體積流量 (2)以管口2處為基準(zhǔn)，對自由液面1處及管內(nèi)最高點(diǎn)列1-流線伯努利方程。則 其中,,,, 即9807 即點(diǎn)的真空壓強(qiáng) (3)當(dāng)不變，點(diǎn)增大時，當(dāng)點(diǎn)的壓強(qiáng)等于水的汽化壓強(qiáng)時， 此時點(diǎn)發(fā)生水的汽化，管內(nèi)的流動即中止。查表，在常溫下（15 ℃）水的汽化壓強(qiáng)為1697（絕對壓強(qiáng)）以管口2為基準(zhǔn)，列點(diǎn)的伯努利方程， 其中，，，， （大氣絕對壓強(qiáng)） 即本題要注意的是伯努利方程中兩邊的壓強(qiáng)計(jì)示方式要相同，由于為絕對壓強(qiáng)，因此出口處也要絕對壓強(qiáng)?！尽?如圖，水從密閉容器中恒定出流，經(jīng)一變截面管而流入大氣中，已知H=7m,=,A1=A3=50cm2，A2=100cm2，A4=25cm2，若不計(jì)流動損失，試求：（1）各截面上的流速、流經(jīng)管路的體積流量；（2）各截面上的總水頭。解：（1）以管口4為基準(zhǔn)，從密閉容器自由液面上0點(diǎn)到變截面管出口處4列0－4流線伯努利方程， 其中， 即 由連續(xù)性原理，由于故 又 由于 故 由于 故 流經(jīng)管路的體積流量（2）以管口為基準(zhǔn)，該處總水頭等于，由于不計(jì)粘性損失，因此各截面上總水頭均等于?！尽?如圖，在水箱側(cè)壁同一鉛垂線上開了上下兩個小孔，若兩股射流在O點(diǎn)相交,試證明。解：列容器自由液面0至小孔1及2流線的伯努利方程，可得到小孔處出流速度。此公式稱托里拆利公式（Toricelli），它在形式上與初始速度為零的自由落體運(yùn)動一樣，這是不考慮流體粘性的結(jié)果。 由公式，分別算出流體下落距離所需的時間，其中 經(jīng)過及時間后，兩孔射流在某處相交，它們的水平距離相等， 即 ，其中，， 因此 即【】 如圖，一消防水槍，向上傾角水管直徑D=150mm，壓力表讀數(shù)p=3m水柱高，噴嘴直徑d=75mm，求噴出流速，噴至最高點(diǎn)的高程及在最高點(diǎn)的射流直徑。解：不計(jì)重力，對壓力表截面1處至噴咀出口2處列伯努利方程 其中 得 另外，由連續(xù)方程 得 上式代入式得 因此 設(shè)最高點(diǎn)位置為，則根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的上拋運(yùn)動有 射流至最高點(diǎn)時，僅有水平速度，列噴咀出口處2至 最高點(diǎn)處3的伯努利方程（在大氣中壓強(qiáng)均為零）。 得 或者水平速度始終是不變的 由連續(xù)方程，最高點(diǎn)射流直徑為 故 【】 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(jì)損失，試求作用在連接螺栓上的拉力。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(biāo)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方向同方向相反.第7章粘性流體動力學(xué)選擇題：速度v、長度l、重力加速度g的無量綱集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。速度v、密度、壓強(qiáng)p的無量綱集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。速度v、長度l、時間t的無量綱集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。壓強(qiáng)差、密度、長度l、流量Q的無量綱集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。進(jìn)行水力模型實(shí)驗(yàn)，要實(shí)現(xiàn)有壓管流的動力相似，應(yīng)選的相似準(zhǔn)則是：（a）雷諾準(zhǔn)則；（b）弗勞德準(zhǔn)則；（c）歐拉準(zhǔn)則；（d）其它。解：對于有壓管流進(jìn)行水力模型實(shí)驗(yàn)，主要是粘性力相似，因此取雷諾數(shù)相等 （）雷諾數(shù)的物理意義表示：（a）粘性力與重力之比；（b）重力與慣性力之比；（c）慣性力與粘性力之比；（d）壓力與粘性力之比。解：雷諾數(shù)的物理定義是慣性力與粘性力之比（）壓力輸水管模型實(shí)驗(yàn)，長度比尺為8，模型水管的流量應(yīng)為原型輸水管流量的：（a）1/2；（b）1/4；（c）1/8；（d）1/16。 解：壓力輸水管模型實(shí)驗(yàn)取雷諾數(shù)相等即，若， 則，而 （） 判斷層流或紊流的無量綱量是：（a）弗勞德數(shù)；（b）雷諾數(shù)；（c）歐拉數(shù)；（d）斯特勞哈爾數(shù)。解：判斷層流和紊流的無量綱數(shù)為雷諾數(shù)，當(dāng)為層流，否則為紊流。（b） 在安排水池中的船舶阻力試驗(yàn)時，首先考慮要滿足的相似準(zhǔn)則是：（a）雷諾數(shù)；（b）弗勞德數(shù)；（c）斯特勞哈爾數(shù)；（d）歐拉數(shù)。解：在安排船模阻力試驗(yàn)時，理論上要滿足雷諾準(zhǔn)則和弗勞德準(zhǔn)則，但數(shù)和數(shù)同時分別相等是很難實(shí)現(xiàn)的，而且數(shù)相等在試驗(yàn)條件又存在困難，因此一般是取實(shí)船和船模的弗勞德數(shù)相等。（b）弗勞德數(shù)代表的是之比：（a）慣性力與壓力；（b）慣性力與重力；（c）慣性力與表面張力；（d）慣性力與粘性力。解：（b）在安排管道閥門阻力試驗(yàn)時，首先考慮要滿足的相似準(zhǔn)則是：（a）雷諾數(shù)；（b）弗勞德數(shù)；（c）斯特勞哈爾數(shù)；（d）歐拉數(shù)。解：由于管道閥門阻力試驗(yàn)是粘性阻力，因此應(yīng)滿足雷諾數(shù)相等。（b）歐拉數(shù)代表的是之比：（a）慣性力與壓力；（b）慣性力與重力；（c）慣性力與表面張力；（d）慣性力與粘性力。解：（）圓管中的流動選擇題：水在垂直管內(nèi)由上向下流動，相距l(xiāng)的兩斷面間，測壓管水頭差h，兩斷面間沿程水頭損失，則：（a）；（b）；（c）；（d）。 解：上測壓管斷面為1，下測壓管斷面為2，設(shè)上測壓管高度為,下測壓管高度為，列1→2伯努利方程，由于速度相等，故，故，答案為()。圓管流動過流斷面上的切應(yīng)力分布為：（a）在過流斷面上是常數(shù)；（b）管軸處是零，且與半徑成正比；（c）管壁處是零，向管軸線性增大；（d）按拋物線分布。 解：由于圓管中呈層流，過流斷面上速度分布為拋物線分布，設(shè)為 ，由牛頓內(nèi)摩擦定律(c為常數(shù))，故在管軸 中心處，切應(yīng)力為零,處,切應(yīng)力為最大，且與半徑成正比，稱 為切應(yīng)力呈K字分布，答案(b)。在圓管流動中，紊流的斷面流速分布符合：（a）均勻規(guī)律；（b）直線變化規(guī)律；（c）拋物線規(guī)律；（d）對數(shù)曲線規(guī)律。 解：由于紊流的復(fù)雜性，圓管的紊流速度分布由半經(jīng)驗(yàn)公式確定符合對數(shù)分布規(guī)律或者指數(shù)分布規(guī)律。答案(d)。在圓管流動中，層流的斷面流速分布符合：（a）均勻規(guī)律；（b）直線變化規(guī)律；（c）拋物線規(guī)律；（d）對數(shù)曲線規(guī)律。 解：對圓管層流流速分布符合拋物線規(guī)律。答案(c)。變直徑管流，小管直徑，大管直徑，兩斷面雷諾數(shù)的關(guān)系是：（a）；（b）；（c）；（d）。 解：圓管的雷諾數(shù)為，由于小管直徑處的流速是大管直徑處流速的4倍，即,故,答案(d)。圓管層流，實(shí)測管軸上流速為，則斷面平均流速為：（a）；（b）；（c）；（d）。 解：圓管層流中，管軸處的流速為最