《流体力学》练习题

《流体力学》练习题一、判断题1.流体是一种承受任何微小切应力都会发生连续变形的物质。（T）2.静水内任意一点的静水压强均相等。（F）3.液体表面压强p0，对液体内部不同点的影响是不同的。（F）4.某点的绝对压强小于同高程大气压强时即称该点产生真空。（T）5.流场中液体质点通过空间点时，所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流。如果有一个运动要素随时间变化则称为非恒定流。（T）6.流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。（F）7.过流断面一定是平面。（F）8.实际流体中总水头线是沿程下降的，而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。（T）9.圆形管的直径就是其水力半径。（F）10.有两个圆形管道，管径不同，输送的液体也不同，则流态判别数（雷诺数）不相同。（F）11、牛顿流体就是理想流体。（F）12、在静止液体中，静水压强的分布规律是随淹没深度按线性规律变化的。（T）13、如果某点的相对压强为负值，则说明该处发生了真空。（T）14、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。（F）15、一变直径管段，A断面直径是B断面直径的2倍，则B断面的流速是A断面流速的4倍。（T）16、在恒定流前提下，断面平均流速与过水断面面积成正比。（F）17、水平面是等压面。（T）18、有两根管道，一根输油管，一根输水管，当直径d、长度L、边界粗糙度Δ均相等时，则沿程水头损失必然相等。（F）19、流体绕流曲面物体时，边界层的分离只能发生在减速增压区。（T）20、水流中由于阻力的存在，其水流总能量总是沿流程减小的。（T）二、选择题（每小题只有一个正确答案）1.液体与气体统称为流体，它们在静止时不能承受__C___。A.重力B.压力C.剪切力D.表面张力2.温度升高时，空气的动力黏度__B___。A.变小B.变大C.不变D.不确定3.液体受到表面压强p作用后，它将__A___地传递到液体内部任何一点。A.毫不改变B.有所增加C.有所减小D.只传压力不传递压强.4.圆管中层流流动时,平均流速是最大流速的___B__倍A.1/3B.1/2C.3D.25.在管流中，如果两个截面的直径比为2/21dd，则这两个截面上的雷诺数之比为21Re/Re__B___。A.2B.1/2C.4D.1/46.流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是__C___A.流体能穿过管侧壁由管内向管外流动B.流体能穿过管侧壁由管外向管内流动C.流体不能穿过侧壁流动D.不能确定流管内部流动情况7.伯努利方程表示控制体的__A___守恒。A.能量B.动量C.质量D.流量8.相对压强是指该点的绝对气压与___B___的差值。A.标准大气压B.当地大气压C.真空压强D.工程大气压9.速度水头的表达式为___A__。A.gv22B.22vC.22vD.gh210.圆管流动的下临界雷诺数Re为__D___A.300B.1200C.3600D.230011.大圆直径为d2、小圆直径为d1的充满运动流体的圆环截面管道，其当量直径为__D___。A.d2B.d1C.d2+d1D.d2-d112.判定流体流动是有旋流动的关键是看__D___A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线B.流体微团运动轨迹是曲线C.流体微团运动轨迹是直线D.流体微团自身有旋转运动13.如图1所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度v=1m/s，平板与固定边界的距离δ=5mm，油的动力粘度μ＝0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为____C____A.10PaB.15PaC.20PaD.25Pa14.气体自由射流时，射流中任意点上的静压强均__C___周围气体的压强。A.大于B.小于C.等于D.不确定15.圆管层流的沿程阻力系数仅与_____A___有关A.雷诺数B.管壁粗糙度C.雷诺数和管壁粗糙度D.以上都不对16.__C__的流体称为理想流体。A.速度很小B.速度很大C.忽略粘性切力D.密度不变17.动力粘性系数与运动粘性系数的关系为__B__。A.B./C.p/D.p18.油的密度为8003/mkg，静止的油的自由面与大气接触，油面下0.5m的深处的表压强为__D__kPa。（重力加速度g＝10m/s2）A.0.8B.0.5C.0.4D.419.以完全真空时的绝对零压强为基准计量的压强称为____C____。A.计示压强B.表压强C.绝对压强D.真空20.恒定流动中，__B__。A.加速度为零B.流动参数不随时间而变C.流动参数随时间变化D.速度为常数21.水在一条管道中流动，如果两截面的管径比为3/21dd，则速度比为______/21Dvv。A.3B.1/3C.9D.1/922.在____B____情况下，流体的流线与迹线相重合。A.非恒定流动B.恒定流动C.有旋流动D.无旋流动23.边界层流动的基本特点是__D__。A.惯性力比粘性力重要B.粘性力远比惯性力重要C.惯性力与粘性力都不重要D.贴近物面的薄层（即边界层）中惯性力与粘性力同样重要，薄层之外区域粘性可忽略24.连续性方程表示控制体的__D__守恒。A.能量B.动量C.质量D.流量25.雷诺数Re表征__A__之比。A.惯性力与粘性力B.惯性力与重力C.粘性力与质量力D.粘性力与压力26.局部损失产生的主要原因是__D__。A.壁面切应力B.流态的变化C.流体的粘性D.局部漩涡和二次流27.流体的比容表示（B）A.单位流体的质量B.单位质量流体所占据的体积C.单位温度的压强D.单位压强的温度28.大气压250/10mNp，如果某点的真空压强为Pa51049.0，则该点的绝对压强为__A__Pa。A.0.51×105B.1.49×105C.1.5×105D.1.05×10529.不同的液体其粘滞性___D____，同一种液体的粘滞性具有随温度升高而_______的特性。A.相同，升高B.相同，降低C.不同，升高D.不同，降低30.长为b、高为h的充满运动流体的矩形截面管道，其当量直径为____D____。A.hbB.2hbC.hbbhD.hbbh231.泵与风机是将原动机的___A_____的机械。A.机械能转换成流体能量B.热能转换成流体能量C.机械能转换成流体内能D.机械能转换成流体动能32.长管并联管道各并联管段的___A_____A.水头损失相等B.水力坡度相等C.总能量损失相等D.通过的水量相等33.圆管层流中，沿程水头损失与速度的____B____A.0.5次方成正比B.1次方成正比C.1.75次方成正比D.2次方成正比34.粘性流体总流的伯努利方程中，单位重量流体从1截面到2截面的能量损失公式是____B____A.mwhh21B.mfwhhh21C.fwhh21D.)()(212121gpgpZZhw35.如图2所示，管段1与管段2直径相同，长度相同且对称布置。若在管段2上装一调节阀，则管段1与管段2的下列流动参数关系为__B___A．2121vvwwqq,hhB．2121vvwwqq,hhC．2121vvwwqq,hhD．2121vvwwqq,hh三、填空题1.某种油的运动粘度是4.28×10－7m2/s,密度是678kg/m3，则其动力粘度为___2.9×10-4___Pa·s。(采用科学计数法表示，保留一位小数)。2.设圆管的直径cmd2，流速scmv/12，水的运动粘度为scm/013.02，则水在管中的流动状态为__层流_____。3.在管流中，如果两个截面的直径比为2/21dd，则这两个截面上的雷诺数之比为____1/2____Re/Re21。4.黏性流体的流动分为____层流_____和___紊流_____两种流态。5.试判断图3的两种情况是有旋流动还是无旋流动。（a）_无旋____（b）_有旋____图36.在低于极限压强时，气体的压强增加，其体积__减小_____，密度___增大____。7.流速的大小可由流线的疏密程度反映出来。流线越密处流速越__大__，流线越稀疏处流速越_小___。8.在工程计算中，常把能量损失分为__沿程_____损失和___局部____损失两种。9.理想不可压缩流体恒定元流中，各断面总水头___相等____，单位重量的总能量保持__不变_____。10.整个管路的总损失等于_______损失和_______损失的总和。11.绕流阻力包括__摩擦____阻力和__形状____阻力。12.串联管路无中途分流或合流，则各管中流量__相等_____；并联管路中并联节点上的总流量等于各支管流量__之和_____。13.液体本身具有__可压缩_____性和__惯_____性是发生水击现象的内在原因。14.气体自由射流时，射流中任意点上的静压强均___等于____周围气体的压强。15.边界层的分离只能发生在压强__增大_____速度___减小____的区域。四、简答题1.如图4所示，开敞容器盛有12的两种液体，问1、2两测压管中的液面哪个高些？哪个和容器的液面同样高？为什么？答：1号管液面与容器液面同高。如果为同种液体，两根管液面应一样高，由于12，由常数h可知，2号管液面低。图42.如图5所示，有两长度尺寸相同的支管并联，如果在支管2中加一个调节阀（阻力系数为），则Q1和Q2哪个大些？阻力损失hL1和hL2哪个大些？答：⑴对于并联支管，有222211QSQS，S与有关，因为21SS，所以21QQ⑵21LLhh图53.如图6所示，水管上安装一复式水银测压计。问1p，2p，3p，4p哪个最大？哪个最小？哪些相等？答：hphpOHHg221OHHg212pp32pphphpHgOH342OHHg234pp1234pppp图64.图7中穿孔板上各孔眼的大小和形状相同，问每个孔口的出流量是否相同？为什么？答：由02gHAQ知，每个孔口的出流量与深度无关，只与两个自由液面的高度差有关，所以每个孔口的出流量相同。图7五、计算题1.圆管直径mmd200，管长mL500，输送运动黏度sm/106.124的石油，流量hmqV/1443，求沿程损失。解：smdqV/27.12.04136001444122判别流动状态：20005.1587106.12.027.1Re4vd为层流在层流中，沿程损失系数为0403.05.158764Re64沿程损失为油柱mgdLhf29.88.9227.12.05000403.02222.有一文丘里管，如图8所示，cmd151，cmd102，水银差压计液面高度差cmh20，若不计损失，求管流流量。已知3gm/13600kgH。解：由连续性方程得2211AvAv由伯努利方程得gvgpgvgp2020222211∴])(1[)(2212212AAppv又∵ghpp)(21∴sLsmAAghAvAqV/62/062.0])(1[)(23212222图83.水流过一段转弯变径管,如图9所示,已知小管径mmd2001，截面压强kPap701，大管径mmd4002，压强kPap402，流速2v=1m/s。两截面中心高度差z1m，求管中流量及水流方向。1256.04.014.341141222222dvAvqV(m3/s)42.014.31256.0442211dqvV（m/s）取截面1为基准面，截面1机械能：95.7806.924806.9100070000222111gvgpE（m）截面2机械能：13.51806.921806.9100040000222222zgvgpE（m）21EE∴水流方向为由1截面流向2截面。方法二：由连续性方程得：2211AvAv∴smddvA