渗流力学考试试题及参考答案

渗流力学考试试题及参考答案
渗流力学考试试题及参考答案

硕士研究生课程渗流力学考试试题及答案

一. 简答题

1.什么是多孔介质?

多孔介质指的是这样的一个体积;可以把它分成很多微小的体积,在每个小体积中,都包含有固体和流体;其中固体部分称为“骨架”,而充满流体(液体及气体)的部分称为“孔隙”。所有连通的孔隙所占的体积称为“有效孔隙”。在有效孔隙中,流体可以从一点连续运动到任意另外一点。在一般情况下,常认为孔隙都是连通的。

在自然界,多孔介质指的是松散土层,含裂隙或溶隙的坚硬岩石,而含有溶洞或地下暗河的岩溶介质不属于这个范围。多孔介质具有孔隙性、压缩性和贮水或释放出水的一些性质。

2.比贮水系数

比贮水系数S s 定义为水头下降一个单位时,从表征体元中释出的水所占的体积,即 h

U U S w s ??=0 其中?U w 表示[U 0]中由于多孔介质骨架的变形和水的膨胀而释出的水的体积;?h 表示水头的下降值。

3.Darcy 定律

1856年,法国的H .Darcy 在装满砂的圆管中进行实验。得到如下关系式:

l

H H KA Q 21-= 式中Q 是渗流量;H 1和H 2是通过砂样前后的水头;l 是砂样沿水流方向的长度;A 是试验圆筒的横截面积,包括砂粒和孔隙两部分面积在内;K 是比例系数,称为渗透系数,也称水力

传导系数。上式中l

H H 21-的即水力梯度J ,故可改写为 KJ A

Q V == 上述两个关系式称为Darcy 定律。它表示渗流速度V 与水力梯度成正比关系。

4.建立双重介质渗流方程时的基本假设

(1)岩层中孔隙和裂隙的分布彼此都是连续的,即所谓的“二重性”假定。双重介质的名称即由此而来。根据这一假定,在渗流区中每个点上都有两个水头,一个是孔隙水头H ,另一个是裂隙水头H f 。

(2)孔隙以贮水为主,裂隙以导水为主,水自孔隙经裂隙流向别处,这样总的渗透性就决定于裂隙的渗透性。水在裂隙中的流动服从Darcy 定律。

(3)孔隙和裂隙的初始水头相等,它们之间交换的水量与其水头差成正比,即

Q pf =C ( H —H f )

其中Q pf为单位体积的含水层在单位时间内从孔隙流入裂隙的水量,C是比例常数。

(4)含水层的骨架是可以压缩的,但其固体颗粒不可压缩,视为刚性的。

5.岩石水力学的定义

岩体水力学是应用渗流力学和岩石力学的基本理论,以动态的地质结构体为基础,研究自然岩体和工程岩体与地下水相互力学作用规律的科学。这个定义包含两层涵义:一方面研究在岩体应力场〔包括人类工程力)作用下,岩体中地下水的运动规律;另一方面研究在地下水渗透力(Seepage forces)作用下的岩体渗透稳定性问题。正确指导工程施工设计及地下水资源合理开采。它是一门新兴的正在发展中的边缘性交叉学科。

6.岩体渗透稳定性的定义

岩体渗透稳定性(Rock mass stability under seepage)是指在地下水渗透作用下,自然岩体或工程岩体稳定程度。按照岩体分布的规模大小,岩体渗透稳定性可分为区域岩体渗透稳定性和岩质边坡渗透稳定性。

区域岩体渗透稳定性是指在地下水渗透作用下,区域岩体的稳定程度。研究区域地质构造(尤其地震)与地下水的关系,提供大区域工程及城市规划,进行地震预测与控制研究;进行水库诱发地震的分析评价与预测。

岩质边坡渗透稳定性是指在地下水渗透作用下,岩质边坡的稳定程度。地下水渗透作用对岩质边坡稳定性的影响,主要表现为地下渗透静水压力和渗透动水压力对固体岩体的作用力,以及地下水对岩体软弱面的物理化学作用。

7.岩体及其特点

岩体(Rock mass)一般指已固结的坚硬岩石,并且在地质历史中经历了多次变形与破坏。岩体以裂隙渗流为主,具有以下特点:①岩体渗透性大小取决于岩体中结构面的性质及岩块的岩性;②岩体渗流以裂隙导水,微裂隙和岩石孔隙储水为其特色;③岩体裂隙网络渗流具有定向性;④岩体的渗流一般看作非连续介质(对密集裂隙可看作等效连续介质);⑤岩体的渗流具有高度的非均质性和各向异性;⑥一般岩体中的渗流符合达西线性流定律(岩溶管道流一般属紊流,不符合达西定律);⑦岩体渗流受应力场影响明显;⑧复杂裂隙系统中的渗流,在裂隙交叉处,具有“偏流效应”,即裂隙水流经大小不等裂隙交叉处时,水流偏向宽大裂隙一侧流动。

8.岩体的空隙结构类型

岩体的空隙是地下水贮存场所和运移通道。岩体空隙的分布形状、大小、连通性以及空隙的类型,是影响岩体的力学性质和岩体的渗流特性的。因此,研究岩体的空隙类型是岩体水力学研究的一项重要内容。按岩体空隙形成的机理,把岩体的空隙结构划分为原生空隙结构和次生空隙结构;根据岩体空隙的表现形式把岩体空隙结构划分为准孔隙结构、裂隙网络结构、孔隙一裂隙双重结构、孔洞一裂隙双重结构、溶隙一管道(或暗河)双重结构等;根据岩体结构面的连续性,可将岩体划分为连续介质、等效连续介质及非连续介质(包括双重介质和裂隙网络介质)。

9.岩体裂隙网络系统的生成技术

裂隙网络模拟的程序是,先进行野外岩体露头的裂隙测量,包括裂隙间距、隙宽、迹长、倾向和倾角等;再求裂隙几何要素的概率密度分布函数关系;最后采用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟,模拟出比较符合实际的裂隙网络系统,这种方法称为裂隙网络的生成技术。

岩体裂隙网络的生成技术,为裂隙岩体应力分析和裂隙网络渗流问题研究提供了物理基础,即把人为难以勾画的裂隙网络系统通过样区裂隙几何要素的测量,采用Monte Carlo技术模拟出来,当去除不连通裂隙后,形成连通裂隙网络,把裂隙交叉处作为节点(Nodes),节点与节点之间的裂隙称为线单元(Line element),各线单元流向共同节点的流量等于零(稳定流)或等于贮存量的变化量(非稳定流),依此建立渗流方程式,结合初始条件和边界条件就构成了裂隙网络渗流数学模型。

10.机理分析法、混合分析法及系统辨识法

机理分析方法是通过岩体与地下水相互力学作用的机理分析,运用力学和数学手段,建立岩体系统双场耦合的数学模型的一种方法。通常要分析岩体中地下水的运动机理,岩体应力或变形机理,运用已知的定理、定律或原理(如达西定律、水均衡原理、能量守恒定律、力学平衡原理、应力—应变定理等),建立本构方程式及定解条件,形成双场耦合的分布参数数学模型。这种建模方法也称为理论建模。

混合分析方法是以机理分析方法为基础,结合试验分析方法,来研究岩体系统力学机理的方法。运用该方法建立的数学模型,是以机理分析得出的本构方程式为基础,耦合试验分析公式,这种建模方法称为混合建模方法。该方法的特点是:对于容易弄清的机理间题,采用已有的本构关系式,对于复杂的机理间题,无法用简单的数学表达式表述时,要用试验结果得出的经验或半经验关系式描述。这种方法在研究岩体系统的双场叠加问题时,是实际中应用得比较多的方法。

系统辨识方法是通过测量系统在人为输入作用下的输出响应,或正常运行时的输入输出数据记录,加以必要的数据处理和数学计算,估计出系统的数学模型的一种方法。这种方法建立的数学模型为集中参数模型。

二.计算题

1.设温度为10?C 的水(μ=1.31mPa ?s)通过Darcy 实验装置流动,装置中A =200cm 2,L =120cm ,H l -H 2=120cm 。水力传导系数K =20m /d ,试确定流量Q 和砂柱中渗流速度V 。(10分) 解: d m 4.0s m 10296.4120100003600241202002033621=?=?????=-=-l H H KA

Q m 10315.2120

360024120204-?=???===KJ A Q V

2.某实验室做实验测定圆柱形岩心渗透率。岩心半径为1cm ,长度为5cm ,在岩心两端建立压差,使粘度为1mPa ?s 的液体通过岩心,2min 内测量出通过的液量为真15cm 3,从水银压差计上知道岩心两端压差为157mmHg 高,试计算岩心的渗透率。(10分)

解: 由 g l p KA Q ρ?=和μ

ρg k K = 得 213m 1051.98

.913600157.0110001002601000000100001515-?=????????????=?=πμp A Ql k

渗流力学试题一

《渗流力学》试题一 一填空题(本大题20分,每空1分) 1 油气储集层。 2 油气储集层的特点、、和。 3 流体渗流中受到的力主要有、和。 4 单相液体稳定渗流的基本微分方程是,为型方程。 5 油井不完善类型有、和。 6 等产量两汇流场中等势线方程为。y轴是一条。平衡点是指。 7 油气两相渗流中拟压力函数H的表达式为:,其物理意义:。 8 气井稳定试井时,按二项式处理试井资料时,其流动方程为, 绝对无阻流量表达式。 二简答题(本大题30分,每小题3分) 1 试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期? 2 试说明溶解气驱油藏气油比变化的特点。 3 渗流速度和真实渗流速度定义。给出两者之间的关系。 4 试绘图说明流变性只与剪切速率有关的纯粘性非牛顿流体的分类及其流变曲线形态。 5 什么是折算压力?其公式和实质分别是什么? 6 写出导压系数的表达式。导压系数物理意义是什么? 7 试绘图说明平面单向流和平面径向流的压力消耗特点。 8 说明井干扰现象及其实质。

9 什么是稳定试井?指示曲线的用途是什么? 10 说明水驱油的活塞式和非活塞式驱动方式各自的特点。 三(本大题10分) 长为1 m的岩心,横截面积为4 cm2,渗透率为2.5×10-12 m2,通过液体的粘度为1 cp,流量为4 cm3/min,则需要在模型两端建立多大的压差? 四(本大题10分) 某井在生产过程中产量变化如第四题图所示,试推导t2时刻井底压力公式。 五(本大题10分) 一均质地层中有一供给边界和一条断层相交成90°,中间为一口生产井,如第五题图所示。已知地层厚度为h,渗透率为k,液体的粘度为μ,井筒半径为r w,井底压力为p wf,供给边界压力为p e。试导出该井的产量公式。 (第四题图) (第五题图) 六(本大题10分) 根据生产气油比定义推导生产气油比公式。 七(本大题10分,每小题5分) 实验室有一地层模型,如第七题图所示。 1 导出其流量计算公式; 2 画出压力分布曲线示意图,并说明理由。

渗流力学练习题+答案

《渗流力学》练习题+答案 一、名词解释 1.渗流力学:研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。 2.采油指数:单位压差下的产油量。 3.舌进现象:当液体质点从注水井沿x 方向己达到生产井时,沿其他流线运动的质点还未达到生产井,这就形成了舌进现象。 4.稳定渗流:运动要素(如速度、压力等)都是常数的渗流。 5.绝对无阻流量:气井井底压力为一个大气压时的气井产量。 6.渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量。 7.多井干扰:多井同时工作时,地层各点的压降等于各井单独工作时的压力降的代数和。 8.稳定试井:通过认为地改变井的工作制度,并在各个工作制度稳定的条件下测量其压力及对应的产量等有关资料,以确定井的生产能力和合理的工作制度,以及推算地层的有关参数等。 二、填空 1.符合(流量和压差成正比)的渗流叫(线性渗流)。 2.油气储集层的特点(储容性)、(渗透性)、(比表面大)和(结构复杂)。 3.渗流的三种基本几何形式有(平面单向流)、(平面径向流)、(球形径向流)。 4.流体渗流中受到的力主要有(粘滞力)、(弹性力)和(毛细管压力)。 5.单相液体稳定渗流的基本微分方程是(02 =? p ),为(拉普拉斯型方程)。 6.单相液体不稳定渗流的基本微分方程是( 21p p t η??= ?),为(热传导方程型方程)。 7.油井不完善类型有(打开程度不完善)、(打开性质不完善)和(双重不完善)。 8.等产量两汇流场中等势线方程为(r 1r 2=C 0),y 轴是一条(分流线),平衡点是指(流场中

流速为零的点)。 9.气井稳定试井时,按二项式处理试井资料时,其流动方程为(2 sc sc 2wf 2e Bq Aq p p +=-), 绝对无阻流量表达式(B p p B A A q 2) (42 a 2e 2AOF -++-= )。 三、简答题 1.试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期? 2.渗流速度和真实渗流速度定义。给出两者之间的关系。 渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量,A q v /=。真实渗流速度:流体通过单位孔隙渗流面积的体积流量,φφA q v /=。两者关系:φv v =?Φ 3.什么是折算压力?其公式和实质分别是什么? 折算压力:油藏中任一点的实测压力均与油藏埋藏深度有关,为了确切的表示地下的能量的分布情况,必须把地层各点的压力折算到同一水平面上,经折算后的压力称为折算压力。公式:M M ZM D g p p ?+=ρ;实质:代表了该点流体所具有的总的机械能。 4.试绘图说明平面单向流压力消耗特点。 平面单向流:在沿程渗流过程中压力是均匀消耗的。 p p e p B L O 5.试绘图说明流变性只与剪切速率有关的纯粘性非牛顿流体的分类及其流变曲线形态。

油气层渗流力学答案

油气层渗流力学答案 1.有四口油井测压资料间表1。 表 题1的压力梯度数据 已知原油的相对密度0.8,原始油水界面的海拔为-950m ,试分析在哪个井 附近形成低压区。 解: 将4口井的压力折算成折算压力进行比较 =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-940)=9.08MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-870)=9.48MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-850)=9.58MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-880)=9.45MPa 由数值上可以看出在第一口井处容易形成低压区。 2.某油田有一口位于含油区的探井,实测油层中部的原始地层压力为8.822×106Pa ,油层中部海拔为-1000m 。位于含水区有一口探井,实测地层中部原始地层压力为11.47×106 Pa ,地层中部海拔-1300m 。已知原油的相对密度为0.85,地层水的相对密度为1。求该油田油水界面的海拔高度。 解:由于未开采之前,油层中的油没有流动,所以两口探井的折算压力应相等,设h 为油水界面的海拔高度,则: 由21zm zm p p =可得:=h -1198.64m 该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m 3.某油田在开发初期钻了五口探井,实测油层中部原始地层压力资料见表2。 后来又钻了一口井,已知其油层中部海拔为-980m ,试根据已有资料推算此井

油层中部原始地层压力。 解: 由表格中数据绘得海拔与油层中部的压力曲线,从图上查得当海拔为-980m 时,此井的油层中部原始地层压力为8.6m 。 7.在重力水压驱动方式下,某井供给边界半径为250m ,井半径为10cm ,供给边界上压力为9MPa ,井底流压为6MPa 。井底流压为6MPa ,原始饱和压力为4.4MPa ,地层渗透率是0.5×10-12m 2,原油体积系数为1.15。相对密度为0.85,粘度为9×10-3Pa·s ,油层厚度为10m 。 (1) 求出距井中心0.2m ,0.5m ,1m ,10m ,50m ,100m ,200m 处压力值。 (2) 画出此井的压力分布曲线。 (3) 求该井日产量。 解: 已知:r e =250m ,r w =0.1m ,p e =9×106Pa ,p wf =6×106Pa ,p i =4.4×106Pa ,K =0.5×10-12m 2,γ=0.85,μ=9×10-3Pa·s ,h =10m 。 由平面径向流压力公式可知 代入数据化简可得 p =0.38ln r +7 r (m) 0.2 0.5 1 10 50 100 200 p (MPa) 6.3 6.7 6.8 7.77 8.38 8.65 8.91 地面的产量 化为以质量表示的产量 ρ?=e m q q =0.117×10-2×0.85×1000=0.99kg/s=85.5t/d 日产量为85.5t 。 8.注出开发油田的井距为500m ,地层静止压力为10.8MPa 。油层厚度为15m ,渗透率为0.5×10-12m 2。地下流体粘度为9mPa·s ,体积系数为1.15。原油相对密度为0.85,油层孔隙度为0.2,油井半径为10cm 。 (1) 若油井日产量为60t ,井底压力多大? (2) 供油区范围内平均地层压力为多大? (3) 距井250 m 处的原油流到井底需要多少时间? 解: 已知:r e =250m ,r w =0.1m ,p e =10.8×106Pa ,p wf =6×106Pa ,K =0.5×10-12m 2,γ=0.85,

渗流力学课后答案

第一章 1.有四口油井测压资料间表1。 表 题1的压力梯度数据 已知原油的相对密度0.8,原始油水界面的海拔为-950m ,试分析在哪个井附近形成低压区。 解: 将4口井的压力折算成折算压力进行比较 111m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-940)=9.08MPa 222m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-870)=9.48MPa 333m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-850)=9.58MPa 444m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-880)=9.45MPa 由数值上可以看出在第一口井处容易形成低压区。 2.某油田有一口位于含油区的探井,实测油层中部的原始地层压力为8.822×106Pa ,油层中部海拔为-1000m 。位于含水区有一口探井,实测地层中部原始地层压力为11.47×106 Pa ,地层中部海拔-1300m 。已知原油的相对密度为0.85,地层水的相对密度为1。求该油田油水界面的海拔高度。 解:由于未开采之前,油层中的油没有流动,所以两口探井的折算压力应相等,设h 为油水界面的海拔高度,则: ()10008.91085.010822.8361111-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ ()13008.91011047.11362222-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ 由21zm zm p p =可得:=h -1198.64m 该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m

《渗流力学》复习题及答案_4431525658164019

中国石油大学(北京)远程教育学院 渗流力学期末复习题 一、概念题(可由文字或公式表示,本类型题目也可以以填空题的形式出现) 1、压力梯度曲线 2、非线性渗流的二项式 3、采油指数 4、不完善井折算半径 5、势的叠加 6、平面径向稳定流的渗流阻力 7、稳定试井 8、折算压力 9、活塞式水驱油 10、渗流速度 11、达西定律 12、汇点反映 13、综合弹性压缩系数 14、导压系数 15、等饱和度面移动方程 二、简答及概念题(本类型题目有的可以以填空题的形式出现) 16、按照储集层的空间形态,油藏可以分成为哪两种类型? 17、简述油藏开发中的几种天然能量对应驱油方式。 18、简述油藏流体渗流时流体质点真实平均速度的概念,及其与渗流速度的关系。 19、简述多口生产井同时生产时存在死油区的原因,并给出2种以上动用死油区的方法。 20、写出不稳定试井的概念。 21、写出单相不可压缩流体单向渗流时的产量表达式。 22、根据镜像原理,作出图中两条断层相夹油井的“镜像”:

备注:此题可以扩展为两条平行断层、两条断层呈直角、两条断层呈120°等等类型,复习的时候应该要注意。 23、什么是压力的叠加原理?(可由公式或文字表达) 24、简述油水两相渗流区形成的原因是什么,其中哪一个更重要? 25、作出单相液体封闭边界,油井定产时地层的压力波传播示意图,并说明压力传播的阶段及其特点。(此题还需要注意和它相似的另外三种情况:封边外边界、油井定压;定压外边界、油井定产;定压外边界、油井定压) 26、什么是汇源反映法?汇点反映? 27、可压缩流体在弹性介质中油水两相的连续性方程的一般形式。 三、在由一条断层和一条直线供给边界构成的水平、均质、等厚油藏中有一口生产井,如图所示,供给边界的压力为pe ,井到水平边界距离为a ,到垂直边界的距离为b ,地层渗透率K ,原油粘度μ,孔隙度φ,油层厚度h ,油井半径Rw ,在 稳定渗流的情况下,试写出该井井底流压的表达 式。(本题15分) 考虑:如果是不稳定渗流时井底流压的表达式又 是什么 四、推导考虑重力与毛管力作用下的含水率公式。 (本题共10分) w o w c t o o w K K gSin x P V K f ?+?-??? += 01)(11μμαρμ 另外请考虑其它三种情况:(1)毛管力和重力都不考虑、(2)不考虑重力,只考虑毛管力、 (3)考虑重力,不考虑毛管力。 五、已知地层被直线供给边界(边界压力为pe )分割成为半无限大地层,边界附近一口生产井以定压pw 生产(如右图),井距边界距离为a ,地层厚度为h ,渗透率为K ,孔隙度为φ,流体粘度为μ,生产井井底半径为rw ,综合弹性压缩系数为C t ,请建立此情况下地层不稳定渗流 的数学模型(或者稳定渗流时的数学模型),并求地层压力分布、或者生产井的产量表达式。 (备注:这一类型的题目一般要注意告诉的是什么条件,稳定渗流或者不稳定渗流,生产井定压还是定产) 断 层 题三图 e P

流体力学课后习题答案(孔珑编)中国电力出版社

第一章 1-4 解: 系统内水的总体积38m V =,水的体积膨胀系数V 0.005α=1/℃。 水温升高50T ?=℃时,水的体积膨胀量 3V 80.005502m V V T α?=???=??=。 1-6解:油的运动粘度7214.2810m s ν--=??,密度3678kg m ρ-=?,则油的动力粘度74678 4.2810 2.910Pa s μρν--==??=??。 1-7解:水的动力粘度31.310Pa s μ-=??,密度3999.4kg m ρ-=?,则水的运 动粘度36211.310 1.310m s 999.4 μνρ---?===??。 1-9解:如图示:在锥体表面距离定点x 处取一宽度为d x 的微圆环,则在x 处的微圆环的半径sin r x α=。由牛顿粘性定律可得,微圆环所受到的摩擦阻力 22 2sin d d 2d U r F A rdx x x h ωπμωαμμπδδ =??=??=, 微圆环旋转时所需的微圆力矩为332sin d d d M r F x x πμωα δ =?== 所以锥体旋转时所需的总力矩 3 34 cos 3cos cos 0 2sin 2sin d d 4H H H x M M x x α ααπμωα πμωαδ δ?? === ????? ? 344342sin tan 4cos 2cos H H πμωα πμωα δ αδα = = 1-10解:设轴承内轴旋转角速度为ω ,所以由牛顿粘性定律可得,内

轴表面所受的摩擦阻力2 22D U b D F A Db h ωμπωμμπδδ ? ===, 内轴旋转的摩擦力矩3 24D b D M F μπωδ == 克服摩擦需要消耗的功率23 4b D P M μπωωδ == 所以内轴的圆周角速度19.37rad s ω-===? 所以内轴转速60609.372 89.50rpm 22 3.14 n ωπ?= ==? 1-13解:润滑油的动力粘度μρν=, 活塞表面所受的摩擦阻力2()2 U V dLV F A dL D d h D d πμμμπ=== --, 所以活塞运动所消耗的功率 22 22dLV dLV P FV D d D d πμπρν===-- 43223 2 3.149200.914410152.41030.48106 4.42KW (152.6152.4)10----?????????==-? 第二章 流体静力学 2-1解:在图中1-2等压面处列平衡方程: 1A P P =,2B Hg P P gh ρ=+, 因为12P P =, 所以A B Hg P P gh ρ=+, 所以 44A B 3 Hg 2.710( 2.910)0.420m 13.6109.81 P P h g ρ-?--?===??

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

2013年北京石油学院大学函授石油工程概论答案

中国石油大学(北京)期末考核 《石油工程概论》 一、综述题(共5小题,每小题20分,第1、2和3题选做两道,第4和第5题选做一道,共60分)(每道题目不少于500字。照抄知识点提示不得分。) 1. 阐述井身结构的主要内容,说出各内容所包括的具体知识,并画出基本的井深结构图。(20分) 知识点提示:井深结构的主要内容包括套管的层次、各层套管下入深度、相应的钻头直径、套管外水泥返高等,请详细列出各内容所包含的具体内容,并画出简单的井深结构图。 答:井身结构是指由直径、深度和作用各不相同,且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深,以及相应各井段钻进所用钻头直径。井身结构是钻井施工设计的基础。 (一)井身结构的组成及作用 井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。 1.导管:井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。 2.表层套管:井身结构中第二层套管叫表层套管,一般为几十至几百米。下入后,用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。 3.技术套管:表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管,其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层,保持钻井工作顺利进行。 4.油层套管:井身结构中最内的一层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100~150米。其作用封隔油气水层,建立一条供长期开采油气的通道。 5.水泥返高:是指固井时,水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离 (二)相关名词及术语 1.完钻井深:从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井的最后位置之间的距离。 2.套管深度:从转盘上平面到套管鞋的深度。 3.人工井底:钻井或试油时,在套管内留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是从转盘

渗流力学课后习题答案 第一章

第一章 渗流的基本规律 【1-1】一圆柱岩样6cm D =,10cm L =,22m K μ=,0.2φ=,油样沿轴向流过岩样,04mPa s μ=?,密度为800kg/m 3,入口端压力为0.3MPa e p =,出口端压力为0.2MPa w p =。 求:(1) 每分钟渗过的液量? (2) 求雷诺数e R 。 (3) 求粘度162mPa s w μ=?、密度3=1000kg/m ρ的水通过岩样是的雷诺数(其余条件不变)。 【解】(1) 由达西定律知 22126 33(610)210(0.30.2)106084.82cm /min 44100.1 ?πμ---????-?==?=??=??AK p Q qt t L (2) 4284.82/60510m /s 6/4 π-===??q v A e 00.009R === (3) 356e 3/2101000 1.210 6.8100.2162 R ---???==?? 【1-2】设液体通过直径10cm D =,长30cm L =的砂管,已知0.2φ=,00.65mPa s μ=?,0.7MPa p ?=,0.3wc S =,200.2m μ=K ,求产量Q 、渗流速度v 和真实渗流速度t v 。 【解】由达西定律知 产 量 212663330.10.2100.7105.610m /s 5.6c m /s 40.65100.3?πμ---????==?=?=??AK p Q L 渗流速度 126430.2100.7107.1910m /s 0.65100.3 K p v L ?μ---???===??? 真实渗流速度 43t 7.1910= 3.6010m /s 0.2φ--?==?v v 【1-3】砂层500m L =,宽100m B =,厚4m h =,20.3m μ=K ,孔隙度0.32φ=,0 3.2mPa s μ=?,315m /d Q =,0.17wc S =,求: (1)压差p ?,渗流速度V 和真实渗流速度t V 。 (2)若330m /d Q =,则p ?、v 和t v 又为多少? (3)两种情况原油经过砂层所需的时间1T 和2T 等于多少?

工程流体力学习题集及答案

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 1 d 0.51011020 000k p ρ ρ-==???=。 (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 o 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。

流体力学 课后习题答案教学资料

流体力学课后习题答 案

第一章习题答案 选择题(单选题) 1.1 按连续介质的概念,流体质点是指:(d ) (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。 1.2 作用于流体的质量力包括:(c ) (a )压力;(b )摩擦阻力;(c )重力;(d )表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是:(d ) (a )N ;(b )Pa ;(c )kg N /;(d )2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:(b ) (a )剪应力和压强;(b )剪应力和剪应变率;(c )剪应力和剪应变;(d )剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高:(b ) (a )增大;(b )减小;(c )不变;(d )不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是:(a ) (a )2/s m ;(b )2/m N ;(c )m kg /;(d )2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是:(c ) (a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a ) (a )1/20000;(b )1/10000;(c )1/4000;(d )1/2000。 1.9 水的密度为10003kg/m ,2L 水的质量和重量是多少? 解: 10000.0022m V ρ==?=(kg ) 29.80719.614G mg ==?=(N ) 答:2L 水的质量是2 kg ,重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少? 解: 44109.807 899.3580.5 m G g V V ρ====(kg/m 3)

石油工程渗流力学习题答案

1、 由题意知ΔL =10cm 时: 3 2 60/60(/)*1.5()*10() p 0.5()1.5()*20() q L cm s cp cm atm K A D cm μ??= = = a 05.0MP P =? 1(2旧版):设有一均质无限大地层中有一生产井,油井产量q =100m 3/d ,孔隙度=0.25,h =10m ,求r =10m ,100m ,1000m ,10000m 时渗流速度和液流速度,通过计算,能看出什么? 解:2h A r π=,渗流速度q v A = ,液流速度w v φ = 当r=10m 时, 3 4 q 100/864001000(/)0.00184/22 3.1410()10() 0.00184100/10000.000184/ 1.8410/q m ks v m ks A rh m m cm s cm s π-?=== =???=?==? s /cm 10 37.7w 4 -?= 当r=100m 时,51.8410cm /s v -=?,s /cm 1037.7w 5-?= 当r=1000m 时,61.8410cm /s v -=?,s /cm 1037.7w 6-?= 当r=10000m 时,71.8410cm /s v -=?,s /cm 1037.7w 7-?= 由此可以看出,离井眼越远,渗流速度以及液流速度也越小 2(4旧版):设油层p e =12MPa ,p w =10.5MPa ,r e =10000m ,r w =0.1m ,r =100m ,求r ~r e 及r w ~r 两区内的平均压力。 解:e w e e e w r ln r r ln r P P P P =-- ;e w e w r 2ln r e P P P P -=- 当r =100m 时,1210.51000012ln 11.410000100 ln 0.1 P M Pa ==-- 在r ~re :,e 121.4e 1.93121.94r 102l n 2l n 100 r e P P P P M P a -- =- =-==MPa

流体力学 课后答案

流体力学课后答案 一、流体静力学实验 1、同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、当时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。 答:以当时,第2次B点量测数据(表1.1)为例,此时,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。(3)在测压管5中,自水面向下深度为的一段水注亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为。 3、若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定。 答:最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度和,由式,从而求得。 4、如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 式中,为表面张力系数;为液体的容重;为测压管的内径;为毛细升高。常温()的水,或,。水与玻璃的浸润角很小,可认为。于是有 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时。相互抵消了。 5、过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平是不是等压面?哪一部分液体是同 一等压面? 答:不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面: (1)重力液体; (2)静止; (3)连通; (4)连通介质为同一均质液体; (5)同一水平面 而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。 ※6、用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗? 答:关闭各通气阀,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由C进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知,测压管1的液面始终与C点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒定流动。这是由于液位的的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例,医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。 ※7、该仪器在加气增压后,水箱液面将下降而测压管液面将升高H,实验时,若以时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强()与视在压强H的相对误差值。本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm。

渗流力学课后习题答案-第二章

第二章 单相不可压缩液体的稳定渗流 【2-1】在圆形油藏中心有一口完善井,穿透四个K 、h 不同的小层(见表)。各层的孔隙度0.2φ=,2000m e r =,10cm w r =,9MPa e p =,8MPa w p =,03mPa s μ=?, 求:(1) 油井总产量Q 。 (2) 平均地层渗透率p K 。 (3) 绘制地层压力分布曲线,求从供给边线到井距10m 处和1000m 处的压力损失。 (4) 求液体从供给边线处运动到井底所需的时间。 表2.1 不同厚度的渗透率 厚度 m 渗透率 2m μ 1h 3.0 1K 0.1 2h 6.0 2K 0.4 3h 8.0 3K 0.6 4h 10.0 4K 1.0 【解】(1) 记四个小层的产量分别为1Q ,2Q ,3Q ,4Q ,则总产量为 4 12341 2()ln e w i i e w p p Q Q Q Q Q K h r r πμ-=+++=∑ 612332(98)10(30.160.480.610 1.0)10319.6m /d 2000 310ln 0.1 π---?=?+?+?+??=?? (2) 令 Q Q =虚拟实际 则有 112233442()2() ()ln ln p e w e w e e w w K h p p p p K h K h K h K h r r r r ππμμ--=+++ ∴ 112233441 ()p K K h K h K h K h h = +++ 230.160.480.610 1.00.6536810 μ?+?+?+?==+++m (3) 由达西公式有 ()1 2w w r p r r p Q dr dp Kh r μπ?=?? 图2.6 压力分布曲线 e p

流体力学习题及答案-第七章

第七章 粘性流体动力学 7-1 油在水平圆管内做定常层流运动,已知75=d (mm ),7=Q (litres/s ),800=ρ (kg/m 3),壁面上480=τ(N/m 2),求油的粘性系数ν。 答:根据圆管内定常层流流动的速度分布可得出2 08 1m u λρτ=; 其中:λ是阻力系数,并且Re 64= λ; m u 是平均速度,585.1075.014.325.01074 123 2=???==-d Q u m π(m/s )。 由于阻力系数2 8m u ρτλ=,因此02 02886464Re τρτρλm m u u ===; 即: 2 8τρν m m u d u = ; 所以油的粘性系数为401055.3585 .18008075 .0488-?=???== m u d ρτν(m 2/s )。 7-2 Prandtl 混合长度理论的基本思路是什么? 答:把湍流中流体微团的脉动与气体分子的运动相比拟。 7-3无限大倾斜平板上有厚度为h 的一层粘性流体,在重力g 的作用下做定常层流运动,自由液面上的压力为大气压Pa ,且剪切应力为0,流体密度为ρ,运动粘性系数为ν,平板倾斜角为θ。试求垂直于x 轴的截面上的速度分布和压力分布。 答:首先建立如图所示坐标系。 二维定常N-S 方程为: ???? ????+??+??-=??+??22221y u x u x p f y u v x u u x νρ ??? ? ????+??+??-=??+??22221y v x v y p f y v v x v u y νρ 对于如图所示的流动,易知()y u u =,()y p p =,0=v ,θsin g f x =,θcos g f y -=;

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中国石油大学(北京)远程教育学院 期末考试 《石油工程概论》 学习中心:_______ 姓名:________ 学号:_______ 一、综述题(共8小题,每小题15分,任选4小题,共60分)(综述题请根据知识点提示结合课件组织答案,每道题目不少于400字。照抄知识点提示不得分。) 选做题号: 1. 阐述井身结构的主要内容,说出各内容所包括的具体知识,并画出基本的井深结构图。 答:井身结构是指由直径、深度和作用各不相同,且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深,以及相应各井段钻进所用钻头直径。 ⑴井身结构的组成及作用:井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。①.导管:井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。②.表层套管:井身结构中第二层套管叫表层套管,一般为几十至几百米。下入后,用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。 ③.技术套管:表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管,其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层,保持钻井工作顺利进行。 ④.油层套管:井身结构中最内的一层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100~150米。其作用封隔油气水层,建立一条供长期开采油气的通道。⑤.水泥返高:是指固井时,水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离。 2.简述绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率的定义,影响绝对渗透率的影响因素? 绝对渗透率:岩石孔隙中只有一种流体(单相)存在,流体不与岩石起任何物理和化学反应,且流体的流动符合达西直线渗滤定律时,所测得的渗透率。 有效渗透率:多相流体在多孔介质中渗流时,其中某一项流体的渗透率叫该项流体的有效渗透率,又叫相渗透率。 相对渗透率:多相流体在多孔介质中渗流时,其中某一项流体在该饱和度下的渗透系数与该介质的饱和渗透系数的比值叫相对渗透率,是无量纲量。 影响绝对渗透率的因素有:①岩石的颗粒大小;②孔隙截面形状和孔隙连通性的好坏:③胶结物的含量;④岩石中的裂缝。 3.阐述油藏的驱动能量及油藏驱动类型,并针对国内一油藏进行举例分析。 答:一般油藏驱动类型可以分为五类:1)弹性驱动:依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能进行原油驱动的方式。2)溶解气驱:油层压力低于饱和压力时,溶解状态的气体分离出的气泡膨胀而将石油推向井底的驱动方式。3)水压驱动:当油藏有边水、底水时就会形成水压驱动,可以分为刚性水驱和弹性水驱。4)气

渗流力学课后答案复习过程

渗流力学课后答案

第一章 1.有四口油井测压资料间表1。 表 题1的压力梯度数据 已知原油的相对密度0.8,原始油水界面的海拔为-950m ,试分析在哪个井附近形成低压区。 解: 将4口井的压力折算成折算压力进行比较 111m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-940)=9.08MPa 222m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-870)=9.48MPa 333m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-850)=9.58MPa 444m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-880)=9.45MPa 由数值上可以看出在第一口井处容易形成低压区。 2.某油田有一口位于含油区的探井,实测油层中部的原始地层压力为8.822×106Pa ,油层中部海拔为-1000m 。位于含水区有一口探井,实测地层中部原始地层压力为11.47×106 Pa ,地层中部海拔-1300m 。已知原油的相对密度为0.85,地层水的相对密度为1。求该油田油水界面的海拔高度。 解:由于未开采之前,油层中的油没有流动,所以两口探井的折算压力应相等,设h 为油水界面的海拔高度,则: ()10008.91085.010822.8361111-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ

()13008.91011047.11362222-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ 由21zm zm p p =可得:=h -1198.64m 该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m 3.某油田在开发初期钻了五口探井,实测油层中部原始地层压力资料见表2。 后来又钻了一口井,已知其油层中部海拔为-980m ,试根据已有资料推算此井油层中部原始地层压力。 解: 由表格中数据绘得海拔与油层中部的压力曲线,从图上查得当海拔为-980m 时,此井的油层中部原始地层压力为8.6m 。 -1120 -1100-1080-1060-1040-1020-1000-980-960-940-920-900-880-860-840-820-800△p (MPa ) h(m) 7.某实验室做测定岩芯渗透率实验。已知圆柱形岩芯半径为1cm ,长度为

流体力学-课后习题答案

第一章习题答案 选择题(单选题) 1.1 按连续介质的概念,流体质点是指:(d ) (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。 1.2 作用于流体的质量力包括:(c ) (a )压力;(b )摩擦阻力;(c )重力;(d )表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是:(d ) (a )N ;(b )Pa ;(c )kg N /;(d )2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:(b ) (a )剪应力和压强;(b )剪应力和剪应变率;(c )剪应力和剪应变;(d )剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高:(b ) (a )增大;(b )减小;(c )不变;(d )不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是:(a ) (a )2/s m ;(b )2/m N ;(c )m kg /;(d )2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是:(c ) (a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a ) (a )1/20000;(b )1/10000;(c )1/4000;(d )1/2000。 1.9 水的密度为10003 kg/m ,2L 水的质量和重量是多少? 解: 10000.0022m V ρ==?=(kg ) 29.80719.614G mg ==?=(N ) 答:2L 水的质量是2 kg ,重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53 m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少? 解: 44109.807 899.3580.5 m G g V V ρ= ===(kg/m 3) 答:该油料的密度是899.358 kg/m 3。 1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ?,其密度为8503 /kg m ,试求其运动黏度。

流体力学试题及答案

流体力学复习题 -----2013制 一、填空题 1、1mmH2O=9.807Pa 2、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Q=Q1+Q2,总阻抗S为。串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2。 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。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了 惯性力与弹性力的相对比值。

11、理想流体伯努力方程 z + p + u + + + 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 r 2 g 2 = 常数中,其中 z + p r 称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动 都存在 流线 ,因而一切平面流动都存在 流函数 , 但是,只有无旋流动才存在 势函数。 13、雷诺数之所以能判别 流态 ,是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力 性 、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。 15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。作用与液上的力包括 质量力, 表面力。 17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动 相似 与 动力相似 。 18、流体的力学模型是 连续介质 模型。 19、理想气体伯努力方程 p (z 1 - z 2)(γ α - γ g ) ρu 2 2 中, p (z 1 - z 2) (γ α - γ g ) 称 势压 , p + ρu 2 2 全压 ,

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