流体力学练习题框

第1页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制一、填空题1、流体包括和。流体最基本的特性是。2、水的粘性随温度升高而______，空气的粘性随温度升高而。3、牛顿内摩擦定律适用于流体。4、作用于静止（绝对平衡）液体上的表面力有，质量力有。5、潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。6、只受重力作用，静止液体中的等压面是。7、流体静力学中，除平板水平放置外，压力中心D点的位置总是形心C。(低于、高于)8、恒定流是各空间点上的运动参数不随______变化的流动。9、流体运动时，流体充满整个流动空间并在压力作用下的流动，称为；液体流动时，具有与气体相接触的自由表面，且只依靠自身重力作用下的流动，称为流。10、流体运动存在两种流态，分别是和。11、圆管流的临界雷诺数Rek为______；非圆管流的临界雷诺数Rek为______。12、有压圆管层流运动时，。13、根据流体接触的边壁沿程是否变化，把能量损失分为和。14、由直径不同的几段简单管路顺次连接起来的管路称为管路，为了提高供水的可靠性，在两节点之间并设两条或两条以上的管路称为管路。15、对于水击现象，管路阀门关闭时间Ts与水击波在全管段长度上来回传递一次所需时间clt2对比，当Tsclt2时的水击称为水击，当Tsclt2的水击称为水击，（选直接或间接）。16、若d≦H/10，这种孔口称为，这种情况可认为孔口断面上个点的水头都相等，各点的流速相同。17、水由孔口直接流入大气中的出流，称为出流，水由孔口直接流入另一水体中的出流，称为______出流。18、管嘴正常工作的两个条件是和。19、在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。20、水泵叶轮按其盖板情况可分为叶轮、叶轮和叶轮三种形式。21、离心式风机根据其增压量大小，可分为三类：、和。22、按照叶轮出口安装角β2的大小，叶轮可以分为三类：、和第2页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制。23、泵与风机的有效功率与轴功率之比为。24、泵与风机中的能量损失按其产生原因常分为三类、、。25、凡相似的流动，必定是相似，相似和相似的流动。26、泵与风机的联合运行分为和两种情况。二、选择题1、某流体的运动粘度=3×10-6m2/s，密度=800kg/m3,其动力粘度为()A、3.75×10-9Pa·sB、2.4×10-3Pa·sC、2.4×105Pa·sD、2.4×109Pa·s2、理想流体是一种()的假想流体。A、动力粘度μ为0B、速度梯度dydu为0C、速度u为一常数D、流体没有剪切变形3、水力学中的一维流动是指（）A、恒定流动；B、均匀流动；C、层流运动；D、运动要素只与一个坐标有关的流动。4、静止液体中同一点各方向的压强（）A、数值相等B、数值不等C、仅水平方向数值相等D、铅直方向数值最大5、在平衡液体中，质量力与等压面（）A、重合；B、平行C、相交；D、正交。6、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为A、1kN/m2B、2kN/m2C、5kN/m2D、10kN/m27、有一直径d=25mm的水管，流速v=1.0m/s，水温为10℃时的运动粘度ν=1.31×10-6m2/s，则管中流体的流态为（）A、层流B、紊流C、临界流D、不确定8、圆管层流运动时，下列哪个选项不成立（）A、max21uvB、2C、33.1D、2.1第3页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制9、断面平均流速v与断面上每一点的实际流速u的关系是()。A、v﹤uB、v﹥uC、v﹦uD、v≤u或v≥u10、图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是()12123344A.1-1断面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面11、测量水槽中某点水流流速的仪器有（）。A、文丘里计B、毕托管C、测压管D、薄壁堰12、相同条件(2121,hhdd)的孔口与管嘴出流，孔口流速1Q和管嘴流速2Q的关系()A、1Q﹥2QB、1Q﹤2QC、1Q=2QD、无法比较13、直接水击和间接水击哪个危害大（）。A、直接水击B、间接水击C、都一样D、不确定14、水流经过一个渐扩管，小断面的直径d1，大断面的直径为d2，若d2/d1=2，则Re1/Re2=()A、1B、2C、4D、815、在并联管路问题中，有()。A、流经每一管路的水头损失相加得总水头损失B、流经所有管路的流量相同C、并联的任一管路的水头损失相同D、当总流量已知时，可直接解得各管的流量16、图示容器内有一放水孔，孔口设有面积为A的阀门ab，容器内水深为h，阀门所受静水总压力为()A、0.5hA；B、hAC、0.5Ah2；D、2hA第4页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制abH17、图示为两种液体盛于容器中、且密度12，则A、B两测压管中的液面必为（）A、B管高于A管B、A管高于B管C、A、B两管同高D、无法判断ρ1ABρ218、如图所示，水泵的扬程是()A、B、C、+D、++19、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2米处的测压管高度为2.2m，则容器内液面的相对压强p为()水柱。A、2mB、1mC、8mD、-2m水4.22.2p20、在渐变流过流断面上，动水压强分布满足()规律。A、z+p0B、z+p0C、z+p=cD、以上都不是21、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=（）A、8B、4C、2D、1。22、如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是()第5页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制A.QAQBB.QA=QBC.QAQBD.不能确定23、并联管道A、B，两管材料、直径相同，长度AB2，两管的水头损失关系为()A、wAwBhhABB、wAwBhh2C、wAwBhh41.1D、wAwBhh424、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=（）A、8；B、4；C、2；D、1。25、对于后向叶型的叶轮，下式哪个成立（）。A、guHT222B、guHT222C、guHT222D、以上都不是26、当泵输送的流体温度升高时，泵的安装高度应该（）。A、升高B、降低C、不变D、不确定三、简答题1、流体静压强基本方程的两种形式是什么？他们分别表示了什么含义？2、试述液体静力学的基本方程Cpz及其各项的物理意义。3、如图所示两种液体盛在同一容器中，其中ρ1ρ2。试分析下面两个水静力学方程式(1)222111pzpz(2)233222pzpz第6页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制哪个对?哪个错?说明其原因。（6分）ρ1ρ212300z3z2z14、“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？5、简述压力流与无压流的含义，并举例说明工程中哪些是压力流？哪些是无压流？6、有压管路中直径一定时，随着流量增大雷诺数是增大还是减小？当流量一定时，随着管径增大，雷诺数将如何变化？7、如何用雷诺数对流体的流态进行判别？（请分别写出有压圆管和非圆管有压流、无压流的雷诺数计算公式以及判别标准。）8、请说明什么是枝状管网和环状管网？这两种管网各有什么优缺点。9、什么是长管和短管？在水力计算中计算内容和理论依据有没有实质性的差别？10、何谓长管?何谓短管?虹吸管、室外给水管道分别可用哪一种管道(长管还是短管)计算?11、什么叫管嘴出流？在孔口、管嘴断面面积和作用水头相等的条件下，为什么管嘴比孔口的过水能力大？并说明保证圆柱形管嘴正常出流的两个条件是什么？12、在孔口、管嘴断面面积相等的条件下，开孔位置的变化对孔口和管嘴的出流流量有无影响？为什么？13、离心式泵与风机的基本性能参数有哪些？14、离心泵的安装高度与哪些因素有关？为什么高海拔地区泵的安装高度要降低？15、串联管路的水流特点是什么？并联管路的水流特点是什么？16、为什么要考虑水泵的安装高度？什么情况下，必须使泵装设在吸水池面以下？17、流动相似的含义是什么？18、简述泵的气蚀现象，并说明气蚀的产生原因。19、泵与风机运行时，工况点如何确定，工况调节的方法有哪些。四、计算题1、某地大气压强为98kPa，求（1）绝对压强为117kPa时的相对压强及其水柱高度；（2）绝对压强为78kPa时的真空压强。第7页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制2、一铅直矩形闸门，如图所示，顶边水平，所在水深h1=1m，闸门高h=2m，宽b=1.5m，试求解水静压力P的大小和作用点。h1h3、渠道上有一平面闸门，宽mb0.4,闸门在水深mH5.2下工作，闸门斜放角度060，求闸门受到的静水总压力。H4、如图所示，一矩形平板闸门AB，宽b=2m，与水平面夹角α=30°，其自重G=19.6kN，A为阀门的转轴。水面通过A点，水深h=2m，试求打开闸门的最大铅直拉力T。5、设水流由水箱经水平串联管路流入大气，如图所示。H=3m，已知AB管段直径d1=0.25m，沿程损失hfAB=0.4g2V21，BC管段直径d2=0.15m，已知损失hfBC=0.5g2V22，进口局部损失hm1=0.5g2V21，突然第8页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制收缩局部损失hm2=0.32g2V22，试求管内流量Q。H=3md1v1d2v2BCA6、如图所示，烟囱直径d=0.8m，通过的烟气流量Q=16000m3/h，烟气密度=0.6kg/m3,外面大气的密度a=1.2kg/m3，烟囱压强损失2035.02vdhpw，要保证烟囱底部（1断面）负压不小于10mmH2O，烟囱高度至少应为多少？计算时1断面流速很低，可忽略不计。22H117、有一直径d=20cm的圆形锐圆孔口，其中心在水下的深度H=3.0m，出流前的行进流速v0=0.8m/s，孔口出流为完全完善收缩的自由出流，求孔口出流量。8、图示一跨河倒虹吸管，管径D=0.8m，长l=50m，两个30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差H=3m。求倒虹吸管通过的流量Q?第9页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制9、有一水平放置的管道（如图）。管径d1=0.1m，d2=0.05m。管中流量Q=0.01m3/s。d1断面处压强Pap41102。不计管道收缩段的水头损失。取动能校正系数均为1。求水流作用于收缩段管壁上的力。Qd1d210、从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm，水头H=5.5m。由水箱至喷嘴的水头损失lh=0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9Ncm2。如果要用手握住喷嘴，需要对喷嘴施加多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。11、一隔板将水箱分为A、B两格，隔板上有直径为mmd401的薄壁孔口，如图所示，B箱底部有一直径mmd302的圆柱形管嘴，管嘴长ml1.0，A箱水深H1=3m恒定不变。H1ABQ1H2Q2（1）分析出流恒定性条件（H2不变的条件）。第10页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制（2）在恒定出流时，B箱中水深H2等于多少?（3）水箱流量Q1为何值？12、一室外给水铸铁管道，管长2500m，管径400mm，λ=0.025，又已知水塔处的地形标高Z1=62m,水塔内最低水位距离地面的高度H1=18m，用水处地面标高Z2=40m，管路末端出口处要求的自由水头H2=24m，若忽略管路末端流速水头，求管路的流量。第11页共13页四川建筑职业技术学院教务处印制13、有一水箱水面保持恒定（5m），箱壁上开一孔口，孔口直径d=10mm。（1）如果箱壁厚度=3mm，求通过孔口的流速和流量；（2）如果箱壁厚度=40mm，求通过孔口的流速和流量。14、在产品试制中，一台模型离心泵的尺寸为实际泵的1/4，在转速n=750r