工程流体力学题及答案
《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。( )
3．迹线与流线是两个不同的概念。因此，对于流体的任何流动都不能把两者混为一谈。( )
4．流体都具有黏性，只是大小不同，因此一定都有内摩擦力。（）
5．边界层分离不会出现在减速增压区，只可能出现在加速降压区。（）6．判断流动状态的标准是雷诺数。（）
7．流体作定常流动时，流体的速度不随时间改变，因此加速度等于零。（）8．系统是流体质点的集合，一经划定，其质量、形状和体积将不再变化。（）9．管道入口段以后的流动是各截面速度分布相同的均匀流动。（）
10．临界雷诺数的大小与流体的性质无关。（ ）
11．按程沿程阻力系数的变化规律,尼古拉滋试验曲线分为三个区。（ ）
12、温度升高时，水的表面张力减小。（ ）
13、温度升高时，空气的粘度减小。（ ）
14、对于可压缩的流体，在定常流动时流线与迹线是重合的。（ ）
15、在相同位置湍流边界层内的壁面切应力比层流的小。（ ）
16、伯努力方程适用于可压缩流体。（ ）
17、雷诺数表征了流体运动的惯性力与粘性力之比值。（ ）
18、流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。（ ）
19. 一切流体都是牛顿流体。（ ）
20. 流体静压强的方向不一定垂直于受力面的内法线方向。（ ）
21. 平衡流体等压面微分方程为0Xdx Ydy Zdz ++=（ ）
22. 过水断面都是平面。（ ）
23. 实际流体圆管层流的平均流速是最大流速的一半。（ ）
24. 在紊流状态下，能量损失包括流体层之间的内摩擦力损失和流体层之间相
互混杂、能量交换而引起的附加损失。（ ）
25. 尼古拉茨试验的水力光滑管区阻力系数λ与雷诺数Re 无关。（ ）
26. 只要流体流过的面积的大小和形状不变的过水断面，这种流动称为均匀流
动。（ ）
27. 在质量力只有重力作用下，实际流体微小流束的伯努利方程为 g v p z g v p z 222222211
1++=++γγ （ ） 28. 液体的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增大。
29. 平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定，而与该压强
的作用方向无关。即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。
30. 若平衡流体在x 、y 、z 方向的单位质量力分别为X =5、Y =4、 Z =3，则
等压面方程为0345=++z y x 。
31. 流线和迹线实质是一回事。
32. 理想流体在有势质量力的作用下作定常流动时，函数)2
(2u p W --ρ的值在任一点上保持不变。
33. 同一水头作用下，出流直径相同的管嘴与孔口，管嘴出流量大于孔口出流量。
34. 实际流体流经水力半径小的过水断面时，流动阻力小。
35．无黏性流体的特征是黏度为常数。
36．流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。
37．静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。
38. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。
39. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。
40. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 和管长l 有关。
41、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（ √ ）
42、当管流过水断面流速按抛物线规律分布时，管中水流为紊流。 （ ╳ ）
43、紊流实质上是非恒定流。 （ √ ）
44、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 （ √ ）
45、尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系
的试验。 （ ╳ ）
46、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。 （ ╳ ）
47、有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。 （ √
48、不可压缩液体连续性微分方程0=??+??+??z
u y u x u z y x 只适用于恒定流。 （ ╳ ）
三、选择
1. 温度升高时，液体的粘度( )。
a.升高
b.降低
c.不变
d.时升时降
2. 在重力作用下的液体内部静压强随深度h 按( )变化。
a.直线
b.抛物线
c.对数曲线
d.双曲线
3. 不可压缩理想流体在重力场中作稳定流动的系统中，总能头线是( )，而实
际流体的总能头线是( )。
a.下降
b.上升
c.水平
d.可上可下
【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 ）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/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。
解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
（a ）
【1.8】 15C 时空气和水的运动黏度6215.210m /s υ-=?空气，621.14610m /s υ-=?水，
这说明：在运动中（a ）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。 （d ）
【1.9】 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。
解：液体的黏性主要由分子内聚力决定。
（b ）
1． 连续介质假设意味着 。
(A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数
(C) 流体分子间有间隙 (D) 流体不可压缩
8． 的流体称为理想流体。
(A) 速度很小 （B ）速度很大 (C) 忽略粘性力 （D ）密度不变
9． 的流体称为不可压缩流体。
(A) 速度很小 （B ）速度很大 (C) 忽略粘性力 （D ）密度不变
10.用一块平板挡水，平板形心的淹深为h c ，压力中心的淹深为h D ，则h c h D 。
(A) > （B ）< (C) =
12．油的密度为800kg/m 3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下0.5m
处的表压强为kPa。
(A)0.8 （B）0.5 (C) 0.4 （D）3.9
14．大气压p a=105 Pa，如果某点的真空度为0.49×105 Pa，则该点的绝对压强为Pa。
(A) 51×103（B）149×103(C) 1.5×105（D）1.05×105
15．用一块垂直放置的平板挡水，其挡水面积为A，形心淹深为h，平板的水平倾角为θ，该平板受到的静水压力为。
(A)ρghA.sinθ（B）ρghA.cosθ(C) ρghA.tanθ（D）ρghA
16．欧拉法研究的变化情况。
(A)每个质点的速度（B）每个质点的轨迹
(C) 每个空间点的流速（D）每个空间点的质点轨迹
18．水从一个水池经一条管道流出大气，应对这两个截面应用伯努利方程较好。
(A)管道的入口和出口（B）水池面和管道入口
(C) 水池面和管道出口（D）管道内任意两截面
19．在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2 = 2，则这两个截面上的雷诺数之比Re1/Re2 = 。
(A)2 （B）4 (C) 1/2 （D）1/4
20．定常流动中，。
(A) 加速度为零（B）流动参数不随时间而变
(B)流动参数随时间而变（D）速度为常数
21．在流动中，流线和迹线重合。
(A)定常（B）非定常(C) 不可压缩（D）无粘
23．在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2 = 3，则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。
(A)3 （B）1/3 (C) 9 （D）1/9
24．文丘里管用于测量。
(A)点速度（B）压强(C) 密度（D）流量
26．流量为Q，速度为V的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲
击力为。
(A)Q V （B）QV2(C) ρQV （D）ρQV2
27．沿程损失系数λ的量纲（单位）为。
(A)m（B）m/s (C) m2/s （D）无因次量
28．圆管流动中，层流的临界雷诺数等于。
(A)2320 （B）400 (C) 1200 （D）50000
29．层流中，沿程损失与速度的次方成正比。
(A)1 （B）1.5 (C) 1.75 （D）2
35．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 . 无大小的几何点；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。
38．水的粘性随温度升高而
A . 增大；B. 减小；C. 不变。
43．以下关于流体粘性的说法中不正确的是
Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度
Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；Ｄ. 流体的粘性随温度的升高而增大。
57．用U形水银差压计测量水管内A、B两点的压强差，水银面高差h p=10cm ,p A-p B为
A.A. 13.33kpa ；
B. 12.35kpa ；Ｃ. 8kpa 。
58．垂直放置的矩形挡水平板，深为3m,静水总压力P的作用点到水面的距离y D 为
A．1.25m ；B．1.5m ；C．2.0m D．2.5m 。
62．一元流动是
A. 均匀流；B．速度分布按直线变化；C．运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。
68．粘性流体总水头线的变化规律是
A．沿程下降；Ｂ．沿程上升；Ｃ．保持水平；Ｄ．前三种情况都有可能。84．圆管流动过流断面上的切应力分布为：
Ａ．在过流断面上是常数；Ｂ．管轴处是零，且与半径成正比；
Ｃ．管壁处为零，向广轴线性增大；Ｄ．抛物线分布。
86．在圆管层流中，过水断面流速分布符合
Ａ．均匀规律；Ｂ．直线变化规律；Ｃ．抛物线规律；Ｄ．对数曲线规律。93．理想液体在流动过程中,流层之间的切应力为
Ａ．零；Ｂ．粘性切应力τ1；Ｃ．惯性切应力τ2；Ｄ．τ1＋τ2。94．实际液体在紊流状态，其流层间的切应力为
Ａ．零；Ｂ．粘性切应力τ1；Ｃ．惯性切应力τ2；Ｄ．τ1＋τ2。95．在紊流状态下，流场固定空间点的瞬时流速为
Ａ．时间平均流速u;Ｂ．脉动流速u'；Ｃ．断面平均流速v；Ｄ．u+u'。
1．伯努利方程中
2
2
p v
z
g
α
γ
++表示
A．单位重量流体具有的机械能；B．单位质量流体具有的机械能；
C．单位体积流体具有的机械能；D．通过过流断面的流体所具有的总机械能。
【2.1】相对压强的起算基准是：（a）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）
【2.2】金属压力表的读值是：（a）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）
【2.3】某点的真空压强为65 000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为：（a）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
64ab 0.110 6.51035 000Pa p =?-?=。
（c ）
【2.4】 绝对压强ab p 与相对压强p 、真空压强v p 、当地大气压a p 之间的
关系是：（a ）ab v p p p =+；（b ）ab a p p p =+；（c ）v ab a p p p =-；（d ）
v a p p p +=。
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ab a v p p p p -==-，故ab v a p p p =-。
（c ）
【2.5】 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：（a ）p 1>p ２> p 3；（b ）p 1=p ２= p 3；（c ）
p 1
解：设该封闭容器内气体压强为0p ，则20p p =，显然32p p >，而
21H g p h p h γγ+=+气体，显然12p p <。
（c ）
习题.52图 习题.62
图
【2.6】 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：（a ）13.33kPa ；（b ）12.35kPa ；（c ）9.8kPa ；（d ）6.4kPa 。
解：由于222H O H O H O Hg A p B p p h h p h h γγγγ++=++
故
2Hg H O () (13.61)9 8070.112.35kPa A B p p p h γγ-=-=-??=。
（b ） 【2.7】在液体中潜体所受浮力的大小：（a ）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 ）
【2.8】 静止流场中的压强分布规律：（a ）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 ） 【2.9】 静水中斜置平面壁的形心淹深C h 与压力中心淹深D h 的关系为C h
D h ：（a ）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C h 大。
（c ） 【2.10】流体处于平衡状态的必要条件是：（a ）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 ）
【2.11】液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与 处处正交：
（a ）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 ） 【3.1】 用欧拉法表示流体质点的加速度a 等于：（a ）22d d t r ；（b ）v
t ??；
（c ）()v v ??；（d ）()t ?+???v v v 。
解：用欧拉法表示的流体质点的加速度为
()d d t t ?==+??v v a v v （d ） 【3.2】 恒定流是：（a ）流动随时间按一定规律变化；（b ）各空间点
上的运动要素不随时间变化；（c ）各过流断面的速度分布相同；
（d ）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 ） 【3.3】 一元流动限于：（a ）流线是直线；（b ）速度分布按直线变化；
（c ）运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（d ）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 ）
【3.4】 均匀流是：（a ）当地加速度为零；（b ）迁移加速度为零；（c ）
向心加速度为零；（d ）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 ）
【3.5】 无旋运动限于：（a ）流线是直线的流动；（b ）迹线是直线的流动；（c ）微团无旋转的流动；（d ）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 ）
【3.6】 变直径管，直径1320mm d =，2160mm d =，流速1 1.5m/s V =。2V 为：（a ）3m/s ；（b ）4m/s ；（c ）6m/s ；（d ）9m/s 。 解：按连续性方程，
22112244V d V d ππ=，故
2212123201.56m/s 160d V V d ????==?= ? ?????
（c ）
【3.7】 平面流动具有流函数的条件是：（a ）理想流体；（b ）无旋流动；
（c ）具有流速势；（d ）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 ）
【3.8】恒定流动中，流体质点的加速度：（a ）等于零；（b ）等于常数；
（c ）随时间变化而变化；（d ）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。
（d ） 【3.9】 在 流动中，流线和迹线重合：（a ）无旋；（b ）有旋；（c ）
恒定；（d ）非恒定。
解：对于恒定流动，流线和迹线在形式上是重合的。
（c）
【3.10】流体微团的运动与刚体运动相比，多了一项运动：（a）平移；（b）旋转；（c）变形；（d）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。
（c）
【3.11】一维流动的连续性方程VA=C成立的必要条件是：（a）理想流体；（b）粘性流体；（c）可压缩流体；（d）不可压缩流体。
=成立的条件是不可压缩流体，倘解：一维流动的连续方程VA C
ρ=
若是可压缩流体，则连续方程为VA C
（d）
【3.12】流线与流线，在通常情况下：（a）能相交，也能相切；（b）仅能相交，
但不能相切；（c）仅能相切，但不能相交；（d）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。
（c）
【3.13】欧拉法描述流体质点的运动：（a）直接；（b）间接；（c）不能；
（d ）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 （b
【3.16】速度势函数存在于 流动中：（a ）不可压缩流体；（b ）平
面连续；（c ）所有无旋；（d ）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）
（c ）
【3.17】流体作无旋运动的特征是：（a ）所有流线都是直线；（b ）所有
迹线都
是直线；（c ）任意流体元的角变形为零；（d ）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。
（d ）
【4.1】 如图等直径水管，A —A 为过流断面，B —B 为水平面，1、2、3、
4为面上各点，各点的运动参数有以下关系：（a ）21p p =；（b ）
43p p =；（c ）g p z g p z ρρ2211+=+；（d ）
g p z g p z ρρ4
433+=+。
习题.14图
解：对于恒定渐变流过流断面上的动压强按静压强的分布规律，即
p
z c γ+=，故在同一过流断面上满足g p z g p z ρρ2211+=+ （c ）
【4.2】 伯努利方程中2
2p aV z g g ρ++表示（a ）单位重量流体具有的机械能；（b ）单位质量流体具有的机械能；（c ）单位体积流体
具有的机械能；（d ）通过过流断面流体的总机械能。 解：伯努利方程
g v g p z 22
αρ++表示单位重量流体所具有的位置势能、压强势能和动能之和或者是总机械能。故
（a ）
【4.3】 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心的压强，有以下关系：（a ）21p p >；（b ）21p p =；（c ）21p p <；（d ）
不定。
解：水平放置的渐扩管由于断面1和2形心高度不变，但21V V <因
此12p p <
（c ） 【4.4】 粘性流体总水头线沿程的变化是：（a ）沿程下降；（b ）沿程
上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。
解：粘性流体由于沿程有能量损失，因此总水头线沿程总是下降的
（a ）
【4.5】 粘性流体测压管水头线沿程的变化是：（a ）沿程下降；（b ）
沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。
解：粘性流体测压管水头线表示单位重量流体所具有的势能，因此
沿程的变化是不一定的。
（d ） 1 速度v 、长度l 、重力加速度g 的无量纲集合是：（a ）g lv ；（b ）gl v
；（c ）
gv l
；（d ）gl v 2。
解：（d ）。
7.5 进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则
是：（a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其它。
解：对于有压管流进行水力模型实验，主要是粘性力相似，因此取雷诺数相等（a）
7.6 雷诺数的物理意义表示：（a）粘性力与重力之比；（b）重力与惯性
力之比；（c）惯性力与粘性力之比；（d）压力与粘性力之比。
7.8 判断层流或紊流的无量纲量是：（a）弗劳德数Fr；（b）雷诺数Re；
（c）欧拉数Eu；（d）斯特劳哈尔数Sr。
Re 为层流，否解：判断层流和紊流的无量纲数为雷诺数，当2300
则为紊流。（b）
解：（a）
四、计算题
1．图示为水自压力容器定常出流，压力表读数为10atm，H=3.5m，管嘴直径D1=0.06m，D2=0.12m，试求管嘴上螺钉群共受多少拉力？计算时管嘴内液体本身重量不计，忽略一切损失。
2、有一直径d=200mm供油管道，输送质量流量q m=25kg/s的石油，石油的密度ρ=900kg/m3，冬季石油的运动粘性系数γ=1.092cm2/s，管道全长l=300m,求管道的沿程阻力损失是多少？
3、黏度μ=3.92×10﹣2Pa·s的黏性流体沿壁面流动，距壁面y处的流速为v=3y+y2（m/s），试求壁面的切应力
4、在相距1mm的两平行平板之间充有某种黏性液体，当其中一板以1.2m/s的速度相对于另一板作等速移动时，作用于板上的切应力为 3 500 Pa。试求该液体
的黏度。
5、试决定图示装置中A 、B 两点间的压强差。已知h 1=500mm ，h 2=200mm ，
h 3=150mm ，h 4=250mm ，h 5=400mm ，酒精γ1=7 848N/m 3，水银γ2=133 400 N/m 3，水γ3=9 810 N/m 3。
习题.122图B A
1
h 3113
2
水
水水银
6、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0.8
的油，B 液体是比重为1.25的氯化钙溶
液，y =80cm ，z =20cm 。
7、如图所示，底面积为0.2m 0.2m b b ?=?的方口容器，自重G =40N ，静止时装水高度h =0.15m ，设容器在荷重W =200N 的作用下沿平
面滑动，容器底与平面之间的摩擦因数f =0.3，试求保证水不
能溢出的容器最小高度。 习题.132图液体液体y M
13
工程流体力学试题及答案1
一\选择题部分 （1）在水力学中，单位质量力是指（答案：c ） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 （2）在平衡液体中，质量力与等压面（答案：d） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（答案：d ） 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。 （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（答案：b） a、8； b、4； c、2； d、1。 （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于答案：c a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区（7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为答案：c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m （8）在明渠中不可以发生的流动是（答案：c ） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（答案：b）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为答案：b a、缓流； b、急流； c、临界流； （11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（答案：d ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 （12）渗流研究的对象是（答案：a ）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 （13）测量水槽中某点水流流速的仪器有答案：b a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 （14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为答案：d a、1米，λQ =1000； b、10米，λQ =100；
工程流体力学课后习题答案
工程流体力学 （第二版） 习题与解答
1 2 p p 2 1 V 第 1 章 流体的力学性质 1-1 用压缩机压缩初始温度为 20℃的空气，绝对压力从 1 个标准大气压升高到 6 个标准大气压。试计算等温压缩、绝热压缩、以及压缩终温为 78℃这三种情况下，空气的体积 减小率?V = (V 1 - V 2 )/V 1 各为多少？ 解：根据气体压缩过程方程： pV k = const ，有(V /V ) = ( p / p )1/ k ，所以 2 1 1 2 (V -V ) V ? p ?1/ k ? = 1 2 = 1 - 2 = 1 - 1 ? V V V p 1 1 ? 2 ? 等温过程 k =1，所以 ?V = 1 - p 1 / p 2 = 1 -1/ 6 =83.33% 绝热过程 k =1.4，所以 ? = 1 - ( p / p )1/1.4 = 1 - (1/ 6)1/1.4 =72.19% 压缩终温为 78℃时，利用理想气体状态方程可得 ? = 1 - V 2 = 1 - p 1T 2 = 1 - 1? 78 =80.03% V 1 p 2T 1 6 ? 20 1-2 图 1-12 所示为压力表校验器，器内充满体积压缩系数 β = 4.75 ?10-10 m 2/N 的油， 用手轮旋进活塞达到设定压力。已知活塞直径 D =10mm ，活塞杆螺距 t =2mm ，在 1 标准大气压时的充油体积为 V 0=200cm 3。设活塞周边密封良好，问手轮转动多少转，才能达到 200 标准大气压的油压（1 标准大气压=101330Pa ）。 解：根据体积压缩系数定义积分可得： β = - 1 d V → V = V exp[-β ( p - p )] p V d p p 因为 nt π D 2 4 = V 0 - V = V 0 ??1 - e x p - β p ( p - p 0 ) ?? 所以 n = 4 V ?1 - e - β ( p - p ) ? = 12.14 rpm π D 2t 0 ? ? 0.05mm 1kN 20° 图 1-12 习题 1-2 附图 图 1-13 习题 1-3 附图 1-3 如图 1-13 所示，一个底边为200mm ? 200mm 、重量为 1kN 的滑块在 20°斜面的油膜上滑动，油膜厚度 0.05mm ，油的粘度μ= 7 ?10-2 Pa·s 。设油膜内速度为线性分布，试求滑块的平衡速度u T 。 V
工程流体力学全试题库完整
水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（√） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当 Fr＞1为急流。 (√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（×） 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（×） 6、达西定律适用于所有的渗流。（×） 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（√） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 (√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 (√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×） 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。 (√) 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。 (×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们 的正常水深不等。 (√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（√） 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 (√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 (×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√） 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。 (√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。 (√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。 (√) 26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（×） 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。 (×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 (×)
工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案 第一章 绪论 1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？ 解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。如空气、水等。而在同等条件下，固体则产生有限的变形。 因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。 1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？ 解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。 流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。 在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。 1-3 底面积为2 5.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层 厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 0 20时密度为3 856m kg 的原油时，移动平板 所需的力各为多大？ 题1-3图 解：20℃ 水：s Pa ??=-3 10 1μ 20℃，3 /856m kg =ρ， 原油：s Pa ??='-3 102.7μ 水： 23 3 /410 416 101m N u =??=? =--δμτ N A F 65.14=?=?=τ
工程流体力学历年试卷及答案[精.选]
一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均 值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为s L /2，分析 当汞水压差计读数cm h 9=?，通过流量为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ，其适用范围是 。 10、压力中心是指 。 一、判断题 ×√×√× ×××√× 二、填空题 1、 3 L/s 2、 ρμν=，斯(s m /2 ) 3、 因次和谐的原理，п定理 4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的，而平均流速在过流断面上是相等的 5、 22222212111 122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ，稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为缓变流动 6、 单位重量液体所增加的机械能 7、 ∑?=F dA uu cs n ρ
工程流体力学试题库
工程流体力学试题库 工程流体力学试题一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字 母填在题后的括号内。 1.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 2.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是:从B管进高压油，A管排油时平台上升(图 一的左图);从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原 设计意图，将A、B两管联在一起成为 C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机 升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 3.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p=1个大气压时，两测压计水银柱高0之差?h=h-h=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p=2个大气压时。则?h应为( ) 120 A.?h=-760mm(Hg) B.?h=0mm(Hg)
C.?h=760mm(Hg) D.?h=1520mm(Hg) .流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) 4 A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 5.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 6.下列说法中，正确的说法是( ) A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒 B.理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒 C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 D.理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 7.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于( ) A.1 B.2 C.3 D.2000 8.如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H=常数，液面压强为大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( )
工程流体力学课后作业答案-莫乃榕版本
流体力学练习题 第一章 1-1解：设：柴油的密度为ρ，重度为γ；40C 水的密度为ρ0，重度为γ0。则在同一地点的相对密度和比重为： 0ρρ=d ，0 γγ=c 30/830100083.0m kg d =?=?=ρρ 30/81348.9100083.0m N c =??=?=γγ 1-2解：336/1260101026.1m kg =??=-ρ 3/123488.91260m N g =?==ργ 1-3解：269/106.191096.101.0m N E V V V V p p V V p p p ?=??=?-=?-=????-=ββ 1-4解：N m p V V p /105.210 41010002956 --?=?=??-=β 299/104.0105.211m N E p p ?=?==-β 1-5解：1）求体积膨涨量和桶内压强 受温度增加的影响，200升汽油的体积膨涨量为： ()l T V V T T 4.2202000006.00=??=?=?β 由于容器封闭，体积不变，从而因体积膨涨量使容器内压强升高，体积压缩量等于体积膨涨量。故： 26400/1027.16108.9140004 .22004.2m N E V V V V V V p p T T p T T ?=???+=?+?-=?+?-=?β 2）在保证液面压强增量0.18个大气压下，求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积为V ，那么：体积膨涨量为： T V V T T ?=?β 体积压缩量为：
()()T V E p V V E p V T p T p p ?+?=?+?=?β1 因此，温度升高和压强升高联合作用的结果，应满足： ()()???? ? ??-?+=?-?+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.012001145 0l E p T V V p T =???? ?????-??+=???? ???-?+=β ()kg V m 34.1381063.19710007.03=???==-ρ 1-6解：石油的动力粘度：s pa .028.01.010028=?= μ 石油的运动粘度：s m /1011.39 .01000028.025-?=?==ρμν 1-7解：石油的运动粘度：s m St /1044.0100 4025-?===ν 石油的动力粘度：s pa .0356.010 4100089.05=???==-ρνμ 1-8解：2/1147001 .01147.1m N u =?== δμτ 1-9解：()()2/5.1621196.012.02 15.0065.021m N d D u u =-?=-==μδμτ N L d F 54.85.16214.01196.014.3=???=???=τπ 第二章 2-4解：设：测压管中空气的压强为p 2，水银的密度为1ρ，水的密度为2ρ。在水银面建立等压面1-1，在测压管与容器连接处建立等压面2-2。根据等压面理论，有 21p gh p a +=ρ （1） gz p z H g p 2221)(ρρ+=++（2） 由式（1）解出p 2后代入（2），整理得： gz gh p z H g p a 2121)(ρρρ+-=++
工程流体力学试卷答案样本
资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 工程流体力学考试试卷 解答下列概念或问题（15分） 填空（10分） 粘度。 加速度为a y =（ ）。 已知平面不可压缩流体流动的流速为x x 2 2x 4y , 2xy 2y （ 20 分） 3. 求流场驻点位置； 4. 求流函数。 1. 恒定流动 2. 水力粗糙管 3. 压强的表示方法 4. 两流动力学相似条件 5. 减弱水击强度的措施 1. 流体粘度的表示方法有（ ）粘度、（ ）粘度和（ ） 2. 断面平均流速表示式V =（ ）；时均流速表示式 =（ ）。 3.—两维流动y 方向的速度为 y f （t,x, y ）, 在欧拉法中y 方向的 4. 动量修正因数（系数）的定义式。=（ 5. 雷诺数R e =（ ）,其物理意义为（ 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 （15 分） 四. 1. 检查流动是否连续;
五.水射流以20m/s的速度从直径d 100mm的喷口射出，冲击 对称叶片，叶片角度45 ,求：（20分） 1. 当叶片不动时射流对叶片的冲击力； 2. 当叶片以12m/s的速度后退而喷口固定不动时，射流对叶片的冲击 力。 第（五）题
六.求如图所示管路系统中的输水流量q v ,已知H =24, l112丨3 l4100m , d1 d2 d4100mm , d3200mm , 第（六）题图 参考答案 一.1.流动参数不随时间变化的流动； 2. 粘性底层小于壁面的绝对粗糙度（）； 3. 绝对压强、计示压强（相对压强、表压强）、真空度； 4. 几何相似、运动相似、动力相似； 5. a）在水击发生处安放蓄能器；b）原管中速度V。设计的尽量小些；c）缓慢关闭；d）采用弹性管。 1 .动力粘度，运动粘度，相对粘度；
工程流体力学试题含答案
《工程流体力学》复习题及参考答案 一、名词解释。 1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流 17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点 22、自动模型区 二、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。（） 三、填空题。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流体运动的方法有和。 3、流体的主要力学模型是指、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
工程流体力学试卷答案
工程流体力学考试试卷 一． 解答下列概念或问题 （15分） 1． 恒定流动 2． 水力粗糙管 3． 压强的表示方法 4． 两流动力学相似条件 5． 减弱水击强度的措施 二． 填空 （10分） 1．流体粘度的表示方法有（ ）粘度、（ ）粘度和（ ）粘度。 2．断面平均流速表达式V =（ ）；时均流速表达式υ=（ ）。 3．一两维流动y 方向的速度为),,(y x t f y =υ，在欧拉法中y 方向的加速度为y a =（ ）。 4．动量修正因数（系数）的定义式0α=（ ）。 5．雷诺数e R =（ ），其物理意义为（ ）。 三． 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 （15分） 四． 已知平面不可压缩流体流动的流速为y x x x 422-+=υ， y xy y 22--=υ （20分） 1． 检查流动是否连续； 2． 检查流动是否有旋；
3．求流场驻点位置； 4．求流函数。 五．水射流以20s m/的速度从直径mm d100 =的喷口射出，冲击一对称叶片，叶片角度 θ，求：（20分） 45 = 1．当叶片不动时射流对叶片的冲击力； 2．当叶片以12s m/的速度后退而喷口固定不动时，射流对叶片的冲击力。 第（五）题图
六． 求如图所示管路系统中的输水流量V q ，已知H =24， m l l l l 1004321====， mm d d d 100421===， mm d 2003=， 025.0421===λλλ，02.03=λ，30=阀ξ。（20分） 第（六）题图 参考答案 一．1．流动参数不随时间变化的流动； 2．粘性底层小于壁面的绝对粗糙度（?<δ）； 3．绝对压强、计示压强（相对压强、表压强）、真空度； 4．几何相似、运动相似、动力相似； 5．a)在水击发生处安放蓄能器；b)原管中速度0V 设计的尽量小些；c)缓慢关闭；d)采用弹性管。 二．1．动力粘度，运动粘度，相对粘度； 第2 页 共2 页
工程流体力学习题及答案
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，
(完整版)工程流体力学习题及答案
(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 γ τμ =。 （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。
工程流体力学课后习题答案72110
流体及其主要物理性质 7 相对密度0.89的石油，温度20oC 时的运动粘度为40cSt ，求动力粘度为多少？ 解：89.0== 水 ρρ d ν＝40cSt ＝0.4St ＝0.4×10-4 m 2 /s μ＝νρ＝0.4×10-4 ×890＝3.56×10-2 Pa ·s 8 图示一平板在油面上作水平运动，已知运动速度u=1m/s ，板与固定边界的距离δ=1，油的动力粘度μ＝1.147Pa ·s ，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？ 解：233/10147.110 11147.1m N dy du ?=??==-μ τ 9 如图所示活塞油缸，其直径D ＝12cm ，活塞直径d ＝11.96cm ，活塞长度L ＝14cm ，油的μ＝0.65P ，当活塞移动速度为0.5m/s 时，试求拉回活塞所需的力F=？ 解：A ＝πdL , μ＝0.65P ＝0.065 Pa ·s , Δu ＝0.5m/s , Δy=(D-d)/2 ()N dy du A F 55.82 1096.11125 .010141096.1114.3065.0222=?-??????==---μ流体静力学 6油罐内装相对密度0.70的汽油，为测定油面高度，利用连通器原理，把U 形管内装上相对密度为1.26的甘油，一端接通油罐顶部空间，一端接压气管。同时，压气管的另一支 引入油罐底以上0.40m 处，压气后，当液面有气逸出时，根据U 形管内油面高差h ＝0.70m 来推算油罐内的油深H 为多少？ 解：p －γ甘油Δh ＝p －γ汽油（H-0.4） H ＝γ甘油Δh/γ汽油+0.4=1.26×0.7/0.70+0.4=1.66m 7为测定油品重度，用如下装置，经过1管或2管输入气体，直至罐内油面出现气泡为止。用U 形管水银压力计分别量出1管通气时
工程流体力学试题与答案3
一、判断题( 对的打“√”，错的打“×”，每题1分，共12分) 1．无黏性流体的特征是黏度为常数。 2．流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。 3．静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。 4．连通管中的任一水平面都是等压面。 5. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。 6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。 7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 和管长l 有关。 8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。 9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。 10.在平行平面缝隙流动中，使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。 11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。 12.亚声速加速管也是超声速扩压管。 二、选择题（每题2分，共18分） 1．如图所示，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（ ） A ．10Pa ； B ．15Pa ； C ．20Pa ； D ．25Pa ； 2. 在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向 总是在该点与此流线（ ） A ．相切； B ．重合； C ．平行； D ．相交。 3. 实际流体总水头线的沿程变化是： A ．保持水平； B ．沿程上升； C ．沿程下降； D ．前三种情况都有可能。 4．圆管层流，实测管轴上流速为0.4m/s ，则断面平均流速为（ ） A ．0.4m/s B ．0.32m/s C ．0.2m/s D ．0.1m/s 5．绝对压强abs p ，相对压强p ，真空度v p ，当地大气压a p 之间的关系是： A ．v abs p p p +=； B ．abs a v p p p -=； C ．a abs p p p +=； D ．a v p p p +=。 6．下列说法正确的是： A ．水一定从高处向低处流动； B ．水一定从压强大的地方向压强小的地方流动；
工程流体力学习题答案
第三章 流体静力学 【3-2】 图3-35所示为一直煤气管，为求管中静止煤气的密度，在高度差H =20m 的两个截面装U 形管测压计，内装水。已知管外空气的密度ρa =1.28kg/m3，测压计读数h 1=100mm ，h 2=115mm 。与水相比，U 形管中气柱的影响可以忽略。求管内煤气的密度。 图3-35 习题3-2示意图 【解】 1air 1O H 1gas 2p gh p +=ρ 2air 2O H 2gas 2p gh p +=ρ 2gas gas 1gas p gH p +=ρ 2air air 1air p gH p +=ρ 2gas gas 1air 1O H 2 p gH p gh +=+ρρ gH gh p p air 2O H 1air 2gas 2ρρ-=- gH gh gH gh air 2O H gas 1O H 2 2 ρρρρ-+= H H h h gas air 2O H 1O H 2 2 ρρρρ=+- () 3air 21O H gas kg/m 53.028.120 115 .01.010002 =+-?=+-=ρρρH h h 【3-10】 试按复式水银测压计（图3-43）的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p 。已知：H =3m ， h 1=1.4m ，h 2=2.5m ，h 3=1.2m ，h 4=2.3m ，水银的密度ρHg =13600kg/m 3。 图3-43 习题3-10示意图
【解】 ()p h H g p +-=1O H 12ρ ()212Hg 1p h h g p +-=ρ ()232O H 32p h h g p +-=ρ ()a 34Hg 3p h h g p +-=ρ ()()212Hg 1O H 2 p h h g p h H g +-=+-ρρ ()()a 34Hg 232O H 2 p h h g p h h g +-=+-ρρ ()()a 3412Hg 321O H 2 p h h h h g p h h h H g +-+-=+-+-ρρ ()()()()() Pa 14.3663101013252.15.24.13807.910004.15.22.13.2807.913600a 321O H 1234Hg 2=+-+-??--+-??=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ ()()()()()Pa 366300.683 1013252.15.24.1380665.910004.15.22.13.280665.913600a 321O H 1234Hg 2=+-+-??--+-??=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ 【3-15】 图3-48所示为一等加速向下运动的盛水容器，水深h =2m ，加速度a =4.9m/s 2。试确定：（1） 容器底部的流体绝对静压强；（2）加速度为何值时容器底部所受压强为大气压强？（3）加速度为何值时容器底部的绝对静压强等于零？ 图3-48 习题3-15示意图 【解】 0=x f ，0=y f ，g a f z -= 压强差公式 () z f y f x f p z y x d d d d ++=ρ ()()z g a z f y f x f p z y x d d d d d -=++=ρρ ()?? --=h p p z g a p a d d ρ ()()()()??? ? ??-=-=----=-g a gh a g h g a h g a p p a 10ρρρρ ??? ? ??-+=g a gh p p a 1ρ () a g h p p a -=-ρh p p g a a ρ-- = （1） ()()()Pa 111138.39.480665.921000101325=-??+=-+=a g h p p a ρ
32学时工程流体力学复习题与答案
32学时流体力学课复习题 一、填空题 1、流体是一种受任何微小的剪切力作用时都会产生连续变形的物质。 2、牛顿内摩擦定律=μ其中的比例系数称为动力黏性系数(动力粘度) 。 3、作用于流体上的力按其性质可以分为表面力力和质量力 4、水力学中，单位质量力是指作用在单位_质量_ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是L/T2。 6、对于不同的流体，体积弹性系数的值不同，弹性模量越大，流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的大气压强减去该处的真空度。 8、某点处的真空等于该处的大气压强减去该处的绝对压强。 9、某点处的相对压强等于该处的绝对压强减去该处的一个大气压。 10、根据粘性的大小，粘性流体的流动状态可分为层流和紊流。 11、根据流体是否有粘性，流体可分为粘性流体和理想流体。 12、根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为定常流动和非定常流动。 13、连续性方程是质量守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是机械能守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 15、计算局部阻力的公式为：；计算沿程阻力的公式为：。 16、相似条件包括几何相似、运动相似和动力相似。 17、沿程阻力主要是由于流体内摩擦力引起的，而局部阻力则主要是由于流动边界局部形状急剧变化引起的。 18、连续性方程表示控制体的__质量_____守恒。 19、液体随容器作等角速度旋转时，重力和惯性力的合力总是与液体自由面_垂直。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的1/2
二、简答题 1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？ 答: 温度升高时液体的黏性降低，因为液体的粘性主要是分子间的内聚力引起的，温度升高时，内聚力减弱，故粘性降低，而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动，温度越高，热运动越强烈，所以粘性就越大 2、请详细说明作用在流体上的力。 作用在流体上的力按其性质可分为表面力和质量力，表面力是指作用在所研究流体表面上的力，它是由流体的表面与接触的物体的相互作用差生的，质量力是流体质点受某种力场的作用力，它的大小与流体的质量成正比 3、简述连续介质假说。 连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成，占满空间而没有间隙，其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。（宏观无限小微观无限大） 4、何谓不可压缩流体？在什么情况下可以忽略流体的压缩性？ 除某些特殊流动问题，工程实际中将液体看作是密度等于常数的不可压缩流体，当气体的速度小于70m/s 且压力和温度变化不大时也可近似地将气体当作不可压缩流体处理 5、流体静压力有哪两个重要特征？ 特征一：在平衡的流体中，通过任意一点的等压面，必与该点所受的质量力互相垂直。 特征二：当两种互不相混的液体处于平衡时，它们的分界面必为等压面。 6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上，如果液深相同，容器底部的面积相同，试问作用于容器底部的总压力是否相同？桌面上受到的容器的作用力是否相同？为什么？ 容器底部的总压力=液体压强x面积，而压强由液深决定（同种液体），所以作用于容器底部的总压力相同； 桌面上所受力是整个储有液体容器的重力，桌面上受到的容器的作用力因容器总重量不同而不同。 本题目也有漏洞：不同形状的敞开的贮液容器，体积关系不能确定，其总重量不一定相同或也不一定不同。 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？ 质量力（在平衡点流体中，通过任意一点的等压面必须与该店所受的质量力互相垂直） 8、静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体？或者两者都可？为什么？ 流体处于静止或相对静止状态时，各流体质点间没有相对运动，速度梯度等于零，切向应力也等于
工程流体力学历年试卷及标准答案
一、判断题 1、根据牛顿内摩擦左律，当流体流动时,流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、一个接触液体的平而壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁而上所有各点水静压强的平均 值。 3、流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、在相同条件下，管嘴岀流流量系数大于孔口岀流流量系数。 5、稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、所谓水力光滑管是指内壁而粗糙度很小的管道。 D-J 9、外径为D,内径为d的环形过流有效断而,英水力半径为——。 10、凡是满管流流动,任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流疑计，当英汞-水压差计上读数ΔΛ=4
工程流体力学课后习题答案章
第1章 绪论 【1-1】500cm 3的某种液体，在天平上称得其质量为0.453kg ，试求其密度和相对密度。 【解】液体的密度 3340.4530.90610 kg/m 510 m V ρ-= ==?? 相对密度 3 3 0.906100.9061.010w ρδρ?===? 【1-2】体积为5m 3的水，在温度不变的条件下，当压强从98000Pa 增加到 4.9×105Pa 时，体积减少1L 。求水的压缩系数和弹性系数。 【解】由压缩系数公式 10-15 10.001 5.110 Pa 5(4.91098000) p dV V dP β-=-==???- 910 1 1 1.9610 Pa 5.110 p E β-= = =?? 【1-3】温度为20℃，流量为60m 3/h 的水流入加热器，如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1，问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少？ 【解】根据膨胀系数 1t dV V dt β= 则 211 3600.00055(8020)6061.98 m /h t Q Q dt Q β=+=??-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。罐装时液面上压强为98000Pa 。 封闭后由于温度变化升高了20℃，此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。若汽油的膨胀系数为0.0006K -1，弹性系数为13.72×106Pa ，（1）试计算由于压力温度变化所增加的体积，（2）问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少？ 【解】（1）由1 β=-=P p dV Vdp E 可得，由于压力改变而减少的体积为 6 20017640 0.257L 13.7210??=-= ==?P p VdP V dV E
工程流体力学试题库
六、根据题目要求解答下列各题 1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。 解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN 铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2, P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d ＝0.8m ，长 l =50 m ，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，沿程水头损失系 数λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道的计算断面建立能量方程 g v R l h H w 2)4(2 ∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.0 , m 2.04/=++?==== ∑ξχ d A R 将参数代入上式计算，可以求解得到 /s m 091.2 , m /s 16.4 3 ===∴ vA Q v 即倒虹吸管通过的流量为2.091m 3/s 。 3、某水平管路直径d 1=7.5cm ，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d 2=2.0cm 。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN /m 2，管路流速v 1=0.706m/s 。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1) 解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程：