工程流体力学习题及答案
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第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
(d )【1.2】 与牛顿摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。
解:牛顿摩擦定律是d d v y τμ=,而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ,故d d t γτμ=。
(b )【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2。
解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
(a )【1.4】 理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p =ρ。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
(c ) 【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。
解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
(a )【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。
(c ) 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体:(a )汽油;(b )纸浆;(c )血液;(d )沥青。
《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。
解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。
《工程流体力学》考题及答案一、 单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于( )A 、牛顿流体B 、非牛顿流体C 、理想流体D 、无黏流体2.牛顿内摩擦定律yu d d μτ=中的y u d d 为运动流体的( ) A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率3.金属测压计的读数为( )A 、绝对压强p 'B 、相对压强pC 、真空压强v pD 、当地大气压a p4.文丘里管可用来测量( )A 、点流速B 、点压强C 、断面平均流速D 、流量5.在工程流体力学中,常取的基本量纲为( )A 、质量量纲M 、长度量纲L 、时间量纲TB 、流量量纲Q 、长度量纲L 、时间量纲TC 、流速量纲V 、长度量纲L 、时间量纲TD 、加速度量纲A 、长度量纲L 、时间量纲T6.静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力x c x c x A gh A p P ρ==,式中的( )A 、c p 为受压面形心处的绝对压强B 、c p 为压力中心处的相对压强C 、x A 为受压曲面的面积D 、x A 为受压曲面在铅垂面上的投影面积7.圆管层流运动的断面流速分布为( )A 、平面B 、抛物面C 、双曲面D 、对数曲面8.已知不可压缩流体的流速场为0),(),,(===z y x u x f u z y f u ,则该流动属于( )A 、一元流B 、二元流C 、三元流D 、非恒定流9.水力最优梯形断面渠道的水力半径=R ( )A 、4/hB 、3/hC 、2/hD 、h10.渗流系数比尺=k λ( )A 、l λ(长度比尺)B 、v λ(流速比尺)C 、Q λ(流量比尺)D 、t λ(时间比尺)二、多项选择题(本大题共3小题,每小题4分,共12分)在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
工程流体力学习题及答案(1)1 某种液体的比重为3,试求其比容。
(答:3.3×10-4米3/公斤)2 体积为5.26米3的某种油,质量为4480公斤,试求这种油的比重、密度与重度。
(答:0.85;851公斤/米3;8348牛/米3)3 若煤油的密度为0.8克/厘米3,试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。
(答:800公斤力/米3;81.56公斤力·秒2/米4;1.25×10-3米3/公斤力)4 试计算空气在温度t=4℃,绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。
(答:42.4牛/米3;4.33公斤/米3;0.231米3/公斤)5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃,绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。
(答:104牛/米3;10.6公斤/米3;0.09厘米3/公斤 )6 空气在蓄热室内于定压下,温度自20℃增高为400℃,问空气的体积增加了多少倍? (答:1.3倍)7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃,烟气经烟道及其中设置的换热器后,至烟道出口温度下降为500=t 出℃,若烟气在0℃时的密度为28.10=ρ公斤/米3,求烟道入口与出口处烟气的密度。
(答:298.0=ρ人公斤/米3;452.0=ρ出公斤/米3) 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。
(答:15.49牛/米3)9 已知速度为抛物线分布,如图示 y=0,4,8,12,17厘米处的速度梯度。
又若气体的绝对粘性系数为1013.25-⨯=μ牛·秒/米3,求以上各处气体的摩擦切应力。
9 题图10 夹缝宽度为h ,其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。
若板上方流体的粘性系数为μ,下方流体的粘性系数为K μ,问应将大平板放在夹缝中何处,方能使其移动时阻力为最小?(答:h kk kh =++11或)11 如图所示,一正方形b ×b=67×67厘米2、质量为12公斤的平板,在厚3.1=δ毫米的油膜支承下,以匀速v=0.18米/秒沿一斜面滑下,问油的粘性系数是多少?10 题图 11 题图(答:0.728牛·秒/米2)12 如图所示,气缸直径D 1=16厘米,活塞直径D 2=16厘米,质量0.97公斤,若活塞以匀速0.05米/秒在气缺内下降,试求油的粘性系数是多少?12 题图 15 题图(答:0.63牛·秒/米2)13 直径为150毫米的圆柱,固定不动。
《工程流体力学》试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪个选项不是流体力学的分支?A. 流体静力学B. 流体动力学C. 流体力学实验D. 流体力学数值模拟答案:C2. 下列哪种流体是不可压缩流体?A. 水蒸气B. 液体C. 气体D. 所有流体答案:B3. 下列哪个方程描述了流体运动的基本规律?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 上述都是答案:D4. 在伯努利方程中,流速增加时,压力会?A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:B5. 下列哪个因素对流体流动的影响最小?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的温度D. 流体的流速答案:C二、填空题(每题3分,共15分)1. 流体力学研究的对象是______。
答案:流体2. 流体的连续性方程表达了______与______之间的关系。
答案:流量,流速3. 流体力学中的动量方程是由______和______推导得出的。
答案:牛顿第二定律,动量定理4. 在伯努利方程中,流速与压力之间的关系为:流速越______,压力越______。
答案:大,小5. 流体力学实验中,常用的测量流体流速的仪器是______。
答案:流速仪三、计算题(每题20分,共60分)1. 已知一圆柱形管道,直径为0.2米,管道中水流速度为2米/秒,水的密度为1000千克/立方米,水的粘度为0.001帕·秒。
求管道中的压力分布。
解答:首先,根据连续性方程,计算管道中的流量Q:Q = A v = π (d/2)^2 v = π (0.2/2)^2 2 = 0.0628 m^3/s然后,根据伯努利方程,计算管道中的压力分布:P1 + 1/2 ρ v1^2 + ρ g h1 = P2 + 1/2 ρ v2^2 + ρ g h2由于管道为水平管道,h1 = h2,所以可以简化为:P1 + 1/2 ρ v1^2 = P2 + 1/2 ρ v2^2代入已知数据,得到:P1 + 1/2 1000 2^2 = P2 + 1/2 1000 2^2解得:P1 = P2所以,管道中的压力分布为均匀分布。
⼯程流体⼒学习题及答案(李良)⼯程流体⼒学习题第⼀部分流体及其物理性质1、按连续介质的概念,流体质点是指:A 、流体的分⼦;B 、流体内的固体颗粒;C 、⼏何的点;D 、⼏何尺⼨同流动空间相⽐是极⼩量,⼜含有⼤量分⼦的微元体。
2、与⽜顿内摩擦定律有关的因素是:A 、压强、速度和粘度;B 、流体的粘度、切应⼒与⾓变形率;C 、切应⼒、温度、粘度和速度;D 、压强、粘度和⾓变形。
3、在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为:A 、⽜顿流体及⾮⽜顿流体;B 、可压缩流体与不可压缩流体;C 、均质流体与⾮均质流体;D 、理想流体与实际流体。
4、理想液体的特征是:A 、粘度为常数B 、⽆粘性C 、不可压缩D 、符合RT p ρ=。
5、流体运动黏度υ的国际单位是:A 、m 2/s ;B 、N/m 2;C 、 kg/m ;D 、N·s/m 2。
6、液体黏度随温度的升⾼⽽____,⽓体黏度随温度的升⾼⽽_____。
A 、减⼩,升⾼;B 、增⼤,减⼩;C 、减⼩,不变;D 、减⼩,减⼩ 7、下列说法正确的是:A 、液体不能承受拉⼒,也不能承受压⼒B 、液体不能承受拉⼒,但能承受压⼒C 、液体能承受拉⼒,但不能承受压⼒D 、液体能承受拉⼒,也能承受压⼒。
8、下列流体哪个属⽜顿流体:A 、汽油;B 、纸浆;C 、⾎液;D 、沥青。
9、液体的黏性主要来⾃于液体:A 、分⼦热运动;B 、分⼦间内聚⼒;C 、易变形性;D 、抗拒变形的能⼒。
10、流体是⼀种物质。
A 、不断膨胀直到充满容器的;B 、实际上是不可压缩的;C 、不能承受剪切⼒的;D 、在任⼀剪切⼒的作⽤下不能保持静⽌的。
11、简答题(1)连续介质假设(2)⽜顿流体(3)流体微团12、如图所⽰为压⼒表校正器。
器内充满压缩系数为βp =4.75×10-10 1/Pa 的油液,器内压⼒为105Pa 时油液的体积为200mL 。
一、 是非题。
1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
( )2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
( )3. 附面层分离只能发生在增压减速区。
( )4. 等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。
( )5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。
( )6. 平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。
( )7. 流体的静压是指流体的点静压。
( )8. 流线和等势线一定正交。
( )9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。
( )10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。
( )11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
( )12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。
( )13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。
( )14. 相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。
( )15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。
( )16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。
( )17. 流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。
( )18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。
( )二、 填空题。
1、1mmH 2O= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。
3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 粘性力与 惯性力 的对比关系。
5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q 为 ,总阻抗S 为 。
串联后总管路的流量Q 为 ,总阻抗S 为 。
6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ,处理方法是 时均法 。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括 沿程阻力 和 局部阻力 。
8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动 、 旋转流动 和 变形运动 。
第 1 章绪论选择题( a )流体的分子; ( b )流体内的固体颗粒; 【1.1 】 按连续介质的概念,流体质点是指:( c )几何的点;( d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子, 且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
( d )【1.2 】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:( a )切应力和压强; ( b )切应力和剪切变 形速度;( c )切应力和剪切变形; ( )切应力和流速。
ddv dv解:牛顿内摩擦定律是dy,而且速度梯度dy是流体微团的剪切变形速度dddt ,故dt 。
( b )【1.3 】 流体运动黏度 υ 的国际单位是: ( a ) m 2/s ;( ) N/m 2 ;( ) kg/m ;( )N ·s/m 2。
bcd解:流体的运动黏度 υ 的国际单位是 m 2 /s 。
( a )p 【1.4 】 理想流体的特征是:( a)黏度是常数;( b )不可压缩;( c )无黏性;( d )符合RT。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
( c )【1.5 】当 水的 压 强 增 加一 个 大 气 压 时, 水 的 密 度 增 大约 为 :( a ) 1/20 000 ;( b ) 1/1 000 ;( c ) 1/4 000 ;( d ) 1/2 000 。
解 : 当 水 的 压 强 增 加 一 个 大 气 压 时 , 其 密 度 增 大 约 dkdp0.5 10 9 1 105120 000 。
( a )【1.6 】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:( a)能承受拉力,平衡时不能承受切应力; ( )不能承受拉力,平衡时能承受切应力; ( )不能承受拉力,bc平衡时不能承受切应力; (d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力, 同时具有很大的流动性, 即平衡时不能承受切应力。
《工程流体力学》试题(一)一、填空1.我们所学的流体力学中描述流体运动的方法常采用( )法。
2. 伯努利方程是( )定律在流体力学中的应用。
3.管道的总水力损失等于( )之和。
4.流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( )。
5.在虹吸管中,压力最低点的数值,不能低于( ),否则液体汽化,从而破坏虹吸现象。
6.等压面上的每一空间点上的单位质量力,必与等压面()7.皮托管原理依据是( ),而文丘里流量计(或喷嘴、孔板流量计等) 原理依据则是( )。
8.等压面上任一点的质量力方向是( )等压面。
9.根据雷诺数可以判断流体的流动状态,如管内流动时,Re( )为层流。
10.当流体的流动处于紊流粗糙管区时,其沿程损失系数与()无关,只与相对粗糙度有关。
11.描述流体运动的方法有拉格朗日法和()。
12.流场中运动的流体若存在加速度,它包括()加速度和迁移加速度。
13.紊流流场中流体不仅受到摩擦切应力作用,还受到()切应力作用。
14.工程上,流体在流管中流动时,雷诺数()时,流动为层流。
15. 流体是由无数的一个紧挨一个的( )组成的稠密而无间隙的连续介质, 这就是流体的( )假设。
16. 不考虑粘性的流体是( )流体, 反之是( ), 符合牛顿内摩擦定律的流体是( )流体, 反之是( )流体。
17. 在平衡流体中, 静压力相等的各点所组成的面称( ), 并且通过每一点的等压面与该点所受的( )力互相垂直。
18. 流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( ); 涡线是角速度场中一条假想的曲线, 在同一瞬时处在这条曲线上的所有流体质点旋转角速度都与该曲线( )。
二、判断并改错1.理想流体是指不考虑粘性的流体;不可压缩流体是指忽略密度变化的流体。
这两种近似处理和流体连续介质假设一样都是流体力学中主要的力学模型。
( 2.质量力只有重力的静止流体,其等压面一定是水平面。
【最新整理,下载后即可编辑】第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
(d ) 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。
解:牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=,而且速度梯度d d vy 是流体微团的剪切变形速度d d tγ,故d d tγτμ=。
(b )【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2。
解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
(a )【1.4】 理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RTp=ρ。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
(c )【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。
解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
(a )【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。
(c ) 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体:(a )汽油;(b )纸浆;(c )血液;(d )沥青。
(完整版)工程流体力学习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
(d )【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。
解:牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=,而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ,故d d t γτμ=。
(b )【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2。
解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
(a )【1.4】理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RTp=ρ。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
(c )【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。
解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
(a )【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。
第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
(d ) 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。
解:牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=,而且速度梯度d d vy 是流体微团的剪切变形速度d d t γ,故d d t γτμ=。
(b )【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N ·s/m 2。
解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
(a )【1.4】 理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RTp =ρ。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
(c )【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。
解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
(a )【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。
(c )【1.7】下列流体哪个属牛顿流体:(a )汽油;(b )纸浆;(c )血液;(d )沥青。
第 1 页 共 12 页试卷11.如图所示有一圆形容器,内装三种液体,上层为比重8.01=d 的油,中层为比重12=d 的水,下层为比重6.133=d 的水银。
已知各层的高度均为5.0=h m ,容器直径1=D m ,试求: (1)A 、B 点的相对压强;(2)A 、B 点的绝对压强(用水柱高度表示); (3)容器底面EF 上的相对总压力。
题2图题2图2.如图所示,一直径1=d m 的球一半浸没在海水中,海水的比重为1.025, 为使它完全淹没在海水中在球的下面系一混凝土块,混凝土块的密度=m ρ 2 400kg/m 3,试求所需混凝土块的重量。
3.一平面流动的x 方向的速度分量为2233ay ax u -=,在点(0,0)处0==v u ,试求:通过A (0,0),B (1,1)两点联线的单位宽度流量。
4.在水深45=d m 的海面上有一前进波,波高4=H m ,波长80=λm ,试求:(1)水面下7m 深处水质点所受的压强;(2)用图表示该质点在波动时的最高位置和最低位置。
5.试用瑞利法求理想流体经圆形孔口出流的流量关系式。
假设孔口的出流量Q 与孔口直径d ,作用水头0H 和重力加速度g 有关。
6.如图所示平板闸门下出流,已知:4=H m ,1e h =m ,闸门宽3=B m ,流量20=Q m 3/s 作用在闸门上的动水总压力。
试卷 21.如图所示一封闭容器水表面绝对压强85ab =p kPa , 中间玻璃管两端是开口的,当既无空气通过玻璃管 进入容器,又无水进入玻璃管时,求玻璃管应该 伸入水面下的深度h 。
2.已知平面流动的速度势2304.0axy x +=ϕ,x 、y 单位为m ,ϕ的单位为m 2/s ,试求:(1)常数a ;(2)点A (0,0)和B (3,4)间的压强差p ∆。
(设流体的密度1000=ρkg/m 3) 3.如图所示管路,已知容器B 的初始水位为1h ,截面积为A ,当管中流入和流出随时间变化的流量分别为)(1t Q 和)(2t Q 时,写出容器B 中水深)(t h 的表达4.如图所示为射流推进船的简图。
【最新整理,下载后即可编辑】第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
(d ) 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。
解:牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=,而且速度梯度d d vy 是流体微团的剪切变形速度d d tγ,故d d tγτμ=。
(b )【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2。
解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
(a )【1.4】 理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RTp=ρ。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
(c )【1.5】 当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。
解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
(a )【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。
(c ) 【1.7】 下列流体哪个属牛顿流体:(a )汽油;(b )纸浆;(c )血液;(d )沥青。
流体力学练习题一、填 空 题1.流体力学中三个主要力学模型是(1)连续介质模型(2)不可压缩流体力学模型(3)无粘性流体力学模型。
2.在现实生活中可视为牛顿流体的有水 和空气 等。
3.流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于:前者是作用在某一面积上的总压力;而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
4.均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
5.和液体相比,固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。
6.空气在温度为290K ,压强为760mmHg 时的密度和容重分别为 1.2a ρ= kg/m 3和11.77a γ=N/m 3。
7.流体受压,体积缩小,密度增大 的性质,称为流体的压缩性 ;流体受热,体积膨胀,密度减少 的性质,称为流体的热胀性 。
8.压缩系数β的倒数称为流体的弹性模量 ,以E 来表示9.1工程大气压等于98.07千帕,等于10m 水柱高,等于735.6毫米汞柱高。
10.静止流体任一边界上压强的变化,将等值地传到其他各点(只要静止不被破坏),这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律。
11.流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
12.液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。
13.静止非均质流体的水平面是等压面,等密面和等温面。
14.测压管是一根玻璃直管或U 形管,一端连接在需要测定的容器孔口上,另一端开口,直接和大气相通。
15.在微压计测量气体压强时,其倾角为︒=30α,测得20l =cm 则h=10cm 。
16.作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于其压力体内的水重。
17.通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。
18. 流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量,流线只能是一条光滑的曲线或直线。
19.静压、动压和位压之和以z p 表示,称为总压。
20.液体质点的运动是极不规则的,各部分流体相互剧烈掺混,这种流动状态称为紊流。
30.(6分)飞机在10000m 高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h 飞行,燃烧室的进口扩压通道朝向前方,设空气在扩压通道中可逆压缩,试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。
(空气的比热容为C p =1006J/(kg ·K),等熵指数为k=1.4,空气的气体常数R 为287J/(kg ·K))T 0=T ∞+v C p ∞=+⨯⨯232222315*********21006/.()/()=247.69KM ∞=v a ∞∞=⨯⨯⨯=(/)...80010360014287223150743 P 0=p ∞11221+-⎡⎣⎢⎤⎦⎥∞-k M k k =0.26411412074038214141+-⨯⎡⎣⎢⎤⎦⎥=-.....bar31.(6分)一截面为圆形风道,风量为10000m 3/h ,最大允许平均流速为20m/s ,求:(1)此时风道内径为多少?(2)若设计内径应取50mm 的整倍数,这时设计内径为多少? (3)核算在设计内径时平均风速为多少? 依连续方程(ρ=C )v 1A 1=v 2A 2=q v(1)v 1π412d q v = d 1=100004360020⨯⨯π=0.42m=420mm (2)设计内径应取450mm 为50mm 的9倍,且风速低于允许的20m/s (3) 在设计内径450mm 时,风速为 v q d m s v 2222441000036000451746==⨯⨯=ππ../ 32.(7分)离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量,已知风机入口侧管道直径d=400mm,U 形管读数h=100mmH 2O ,水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/m 3,ρ空=1.2kg/m 3,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量q v 。
由伯努利方程0+0+0=p gρ+0+v g 22得v=-2p ρ由静力学方程p+ρ水gh=0⇒p=-ρ水gh 代入 得 v=22980701100012ghρρ水=⨯⨯⨯...=40.43m/s q v =v •=⨯⨯=ππ44043404508223d m s .(.)./33.(7分)要为某容器底部设计一个带水封的疏水管,结构如图示:容器内部的压强值,最高时是表压强p e =1500Pa,最低时是真空值p v =1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m ,最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度ρ=1000kg/m 3,重力加速度g=9.8m/s 2)求:(1)疏水管长度L 。
第1章绪论选择题【】按连续介质的概念,流体质点是指:()流体的分子;(b)流体内的固体颗粒;(c)几何的点;(d)几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
()【】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:()切应力和压强;(b)切应力和剪切变形速度;(c)切应力和剪切变形;(d)切应力和流速。
解:牛顿内摩擦定律是,而且速度梯度是流体微团的剪切变形速度,故。
()【】流体运动黏度υ的国际单位是:()m2/s;(b)N/m2;(c)kg/m;(d)N·s/m2。
解:流体的运动黏度υ的国际单位是。
()【】理想流体的特征是:()黏度是常数;(b)不可压缩;(c)无黏性;(d)符合。
解:不考虑黏性的流体称为理想流体。
()【】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:()1/20 000;(b)1/1 000;(c)1/4 000;(d)1/2 000。
解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约。
()【】从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:()能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b)不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c)不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d)能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。
()【】下列流体哪个属牛顿流体:()汽油;(b)纸浆;(c)血液;(d)沥青。
解:满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
()【】时空气和水的运动黏度,,这说明:在运动中()空气比水的黏性力大;(b)空气比水的黏性力小;(c)空气与水的黏性力接近;(d)不能直接比较。
解:空气的运动黏度比水大近10倍,但由于水的密度是空气的近800倍,因此水的黏度反而比空气大近50倍,而黏性力除了同流体的黏度有关,还和速度梯度有关,因此它们不能直接比较。
()【】液体的黏性主要来自于液体:()分子热运动;(b)分子间内聚力;(c)易变形性;(d)抗拒变形的能力。
解:液体的黏性主要由分子内聚力决定。
()第2章流体静力学选择题:【】相对压强的起算基准是:()绝对真空;(b)1个标准大气压;(c)当地大气压;(d)液面压强。
解:相对压强是绝对压强和当地大气压之差。
(c)【】金属压力表的读值是:()绝对压强;(b)相对压强;(c)绝对压强加当地大气压;(d)相对压强加当地大气压。
解:金属压力表的读数值是相对压强。
(b)【】某点的真空压强为65 000Pa,当地大气压为,该点的绝对压强为:()65 000 Pa;(b)55 000 Pa;(c)35 000 Pa;(d)165 000 Pa。
解:真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。
故该点的绝对压强。
(c)【】绝对压强与相对压强p、真空压强、当地大气压之间的关系是:();(b);(c);(d)。
解:绝对压强-当地大气压=相对压强,当相对压强为负值时,其绝对值即为真空压强。
即,故。
(c)【】在封闭容器上装有U形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:()p1>p2>p3;(b)p1=p2=p3;(c)p1<p2<p3;(d)p2<p1<p3。
解:设该封闭容器内气体压强为,则,显然,而,显然。
(c)【】用U形水银压差计测量水管内A、B两点的压强差,水银面高度h p=10cm,p A-p B为:();(b);(c);(d)。
解:由于故。
(b)【】在液体中潜体所受浮力的大小:()与潜体的密度成正比;(b)与液体的密度成正比;(c)与潜体的淹没深度成正比;(d)与液体表面的压强成反比。
解:根据阿基米德原理,浮力的大小等于该物体所排开液体的重量,故浮力的大小与液体的密度成正比。
(b)【】静止流场中的压强分布规律:()仅适用于不可压缩流体;(b)仅适用于理想流体;(c)仅适用于粘性流体;(d)既适用于理想流体,也适用于粘性流体。
解:由于静止流场均可作为理想流体,因此其压强分布规律既适用于理想流体,也适用于粘性流体。
(d)【】静水中斜置平面壁的形心淹深与压力中心淹深的关系为:()大于;(b)等于;(c)小于;(d)无规律。
解:由于平壁上的压强随着水深的增加而增加,因此压力中心淹深h D要比平壁形心淹深大。
(c)【】流体处于平衡状态的必要条件是:()流体无粘性;(b)流体粘度大;(c)质量力有势;(d)流体正压。
解:流体处于平衡状态的必要条件是质量力有势(c)【】液体在重力场中作加速直线运动时,其自由面与处处正交:()重力;(b)惯性力;(c)重力和惯性力的合力;(d)压力。
解:由于流体作加速直线运动时,质量力除了重力外还有惯性力,由于质量力与等压面是正交的,很显然答案是(c)计算题:【】试决定图示装置中A、B两点间的压强差。
已知h1=500mm,h2=200mm,h3=150mm,h4=250mm ,h5=400mm,酒精γ1=7 848N/m3,水银γ2=133 400 N/m3,水γ3=9 810 N/m3。
解:由于而因此即【】试对下列两种情况求A液体中M点处的压强(见图):(1)A液体是水,B液体是水银,y=60cm,z=30cm;(2)A液体是比重为的油,B液体是比重为的氯化钙溶液,y=80cm,z=20cm。
解(1)由于而(2)【】在斜管微压计中,加压后无水酒精(比重为)的液面较未加压时的液面变化为y=12cm。
试求所加的压强p为多大。
设容器及斜管的断面分别为A和,,。
解:加压后容器的液面下降则【】矩形闸门AB宽为,左侧油深h1=1m ,水深h2=2m,油的比重为,闸门倾角α=60º,试求闸门上的液体总压力及作用点的位置。
解:设油,水在闸门AB上的分界点为E,则油和水在闸门上静压力分布如图所示。
现将压力图F分解成三部分,,,而,其中油水故总压力设总压力作用在闸门AB上的作用点为D,实质是求水压力图的形状中心离开A点的距离。
由合力矩定理,故或者【】如图所示一储水容器,容器壁上装有3个直径为d=的半球形盖,设h=,H=,试求作用在每个球盖上的静水压力。
解:对于盖,其压力体体积为(方向↑)对于b盖,其压力体体积为(方向↓)对于盖,静水压力可分解成水平及铅重两个分力,其中水平方向分力(方向←)铅重方向分力(方向↓)【】某空载船由内河出海时,吃水减少了20cm,接着在港口装了一些货物,吃水增加了15cm。
设最初船的空载排水量为1 000t,问该船在港口装了多少货物。
设吃水线附近船的侧面为直壁,设海水的密度为ρ=1 026kg/m3。
解:由于船的最初排水量为,即它的排水体积为,它未装货时,在海水中的排水体积为,按题意,在吃水线附近穿的侧壁为直壁,则吃水线附近的水线面积为因此载货量第3章流体运动学选择题:【】用欧拉法表示流体质点的加速度等于:();();();()。
解:用欧拉法表示的流体质点的加速度为(d)【】恒定流是:()流动随时间按一定规律变化;()各空间点上的运动要素不随时间变化;()各过流断面的速度分布相同;()迁移加速度为零。
解:恒定流是指用欧拉法来观察流体的运动,在任何固定的空间点若流体质点的所有物理量皆不随时间而变化的流动. (b)【】一元流动限于:()流线是直线;()速度分布按直线变化;()运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;()运动参数不随时间变化的流动。
解:一维流动指流动参数可简化成一个空间坐标的函数。
(c)【】均匀流是:()当地加速度为零;()迁移加速度为零;()向心加速度为零;()合加速度为零。
解:按欧拉法流体质点的加速度由当地加速度和变位加速度(亦称迁移加速度)这两部分组成,若变位加速度等于零,称为均匀流动(b)【】无旋运动限于:()流线是直线的流动;()迹线是直线的流动;()微团无旋转的流动;()恒定流动。
解:无旋运动也称势流,是指流体微团作无旋转的流动,或旋度等于零的流动。
(d)【】变直径管,直径,,流速。
为:();();();()。
解:按连续性方程,,故(c)【】平面流动具有流函数的条件是:()理想流体;()无旋流动;()具有流速势;()满足连续性。
解:平面流动只要满足连续方程,则流函数是存在的。
(d)【】恒定流动中,流体质点的加速度:()等于零;()等于常数;()随时间变化而变化;()与时间无关。
解:所谓恒定流动(定常流动)是用欧拉法来描述的,指任意一空间点观察流体质点的物理量均不随时间而变化,但要注意的是这并不表示流体质点无加速度。
()【】在流动中,流线和迹线重合:()无旋;()有旋;()恒定;()非恒定。
解:对于恒定流动,流线和迹线在形式上是重合的。
()【】流体微团的运动与刚体运动相比,多了一项运动:()平移;()旋转;()变形;()加速。
解:流体微团的运动由以下三种运动:平移、旋转、变形迭加而成。
而刚体是不变形的物体。
()【】一维流动的连续性方程VA=C成立的必要条件是:()理想流体;()粘性流体;()可压缩流体;()不可压缩流体。
解:一维流动的连续方程成立的条件是不可压缩流体,倘若是可压缩流体,则连续方程为()【】流线与流线,在通常情况下:()能相交,也能相切;()仅能相交,但不能相切;()仅能相切,但不能相交;()既不能相交,也不能相切。
解:流线和流线在通常情况下是不能相交的,除非相交点该处的速度为零(称为驻点),但通常情况下两条流线可以相切。
()【】欧拉法描述流体质点的运动:()直接;()间接;()不能;()只在恒定时能。
解:欧拉法也称空间点法,它是占据某一个空间点去观察经过这一空间点上的流体质点的物理量,因而是间接的。
而拉格朗日法(质点法)是直接跟随质点运动观察它的物理量()【】非恒定流动中,流线与迹线:()一定重合;()一定不重合;()特殊情况下可能重合;()一定正交。
解:对于恒定流动,流线和迹线在形式上一定重合,但对于非恒定流动,在某些特殊情况下也可能重合,举一个简单例子,如果流体质点作直线运动,尽管是非恒定的,但流线和迹线可能是重合。
()【】一维流动中,“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的必要条件是:()理想流体;()粘性流体;()可压缩流体;()不可压缩流体。
解:这道题的解释同题一样的。
()【】速度势函数存在于流动中:()不可压缩流体;()平面连续;()所有无旋;()任意平面。
解:速度势函数(速度势)存在的条件是势流(无旋流动)()【】流体作无旋运动的特征是:()所有流线都是直线;()所有迹线都是直线;()任意流体元的角变形为零;()任意一点的涡量都为零。
解:流体作无旋运动特征是任意一点的涡量都为零。
()【】速度势函数和流函数同时存在的前提条件是:()两维不可压缩连续运动;()两维不可压缩连续且无旋运动;()三维不可压缩连续运动;()三维不可压缩连续运动。