工程流体力学试题九
《工程流体力学》考试试卷及答案解析解析
《工程流体力学》复习题及参考答案整理人：郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班使用专业：热能与动力工程一、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= Pa2、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与 的对比关系。
5、流量Q 1和Q 2，阻抗为S 1和S 2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q为 ，总阻抗S 为 。
工程流体力学习题及答案
第1章 绪论选择题【】 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 ）【】 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 ）【】 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 ）【】 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 ）【】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 ）【】 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 ）【】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。
工程流体力学试题及答案
图
8、长输管线，设计水力坡降 9.5‰，输送相对密度 0.9、运动粘度 1.125 St 的油品，设 计输送量为 40 t/h。试求应用多大管径？（先设流态为层流）
《工程流体力学》综合复习资料参考答案
一、判断题
题目 答案 1 × 2 × 3 × 4 × 5 √ 6 ×
二、选择题
题目 答案 1 2 3 4 5 6 7 8
图
7、如图水流经过 60 渐细弯头 AB ，已知 A 处管径 D A 0.5m ， B 处管径 DB 0.25m , 通过的流量为 0.1m /s，A 处压强为 PA=178350.2Pa， B 处压强 p B 1.8 大气压。设弯头在
3
同一水平面上，摩擦力不计，求弯头所受推力为多少牛顿？
1、如图所示，一挡水坝二向曲面 AB，已知 d 1m ， h1 0.5m ， h 2 2.0m ，曲面 AB 的 宽度 b 1.5m ，求曲面 AB 上所受总压力的大小。
图
2、直径 257mm 的长输管线，总长 50km ，起点高程 45m，终点高程 84m，输送相对密度
4 2 （比重） 0.88 的原油，运动粘度 0.276 10 m / s ，设计输量为 Q 0.063m 3 / s ，求
图
5、相对密度 0.8 的石油以流量 50L/s 沿直径为 150mm 的水平管线流动，石油的运动粘 度为 0.1 10 4 m 2 / s ，试求每公里管线上的压降（设 0.2mm ） 。 6、如图所示，一输水管变径段。已知， D 1 1.5m ， D 2 1m ，当支座前压力表读数为 4 个工程大气压，流量 Q 1.8m 3 / s ，试确定渐缩段中所承受的轴向力？
《工程流体力学》综合复习资料
《工程流体力学》考题及答案
《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》考试试卷及答案解析
《⼯程流体⼒学》考试试卷及答案解析《⼯程流体⼒学》复习题及参考答案整理⼈：郭冠中内蒙古科技⼤学能源与环境学院热能与动⼒⼯程09级1班使⽤专业：热能与动⼒⼯程、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、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、1mm2O= Pa2、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 ____________与的对⽐关系。
《工程流体力学》考试试卷与答案解析
《工程流体力学》复习题及参考答案整理人：郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班使用专业：热能与动力工程亠、名词解释。
1、雷诺数2、流线37、湿周8、恒定流动12、流场13、无旋流动17、浓差或温差射流18自动模型区1、是非题1.2.3.4.5.6.7.8.9. 、压力体4、牛顿流体5、欧拉法6、拉格朗日法9、附面层10、卡门涡街11、自由紊流射流14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、O流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
附面层分离只能发生在增压减速区。
等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。
相对静止状态的等压面一定也是水平面。
平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。
流体的静压是指流体的点静压。
流线和等势线一定正交。
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11.12.13.14.15. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。
相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。
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、1mmHO=2Pa2、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与的对比关系。
5、流量Q和Q，阻抗为S 和S的两管路并联，则并联后总管路的流量Q1 2 1 2为，总阻抗S为。
《工程流体力学》考试试卷及标准答案解析-
《工程流体力学》考试试卷及答案解析-————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2《工程流体力学》复习题及参考答案整理人：郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班使用专业：热能与动力工程一、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= Pa2、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。
(完整版)工程流体力学习题及答案.doc
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1．粘性及粘性的表示方法（4 分） 答:产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力的这种流体的性质称粘性。（2 分） 二种表示方法：动力粘度、运动粘度（2 分） 2．流线与迹线（4 分） 答:流线：某瞬时流场中的一条空间曲线，该瞬时曲线上的点的速度与该 曲线相切。（2 分）迹线：流体微元的运动轨迹。（2 分） 3．边界层，边界层分离的条件（4 分） 答：由于流体的黏滞性，在紧靠物体便面的薄层内，流速将有物体表面上 的零值迅速增加到与来流速度相同数量级的薄层称为边界层。 （2 分） 边界层要分离必须满足条件：1）流体有粘性；2）流体必须流过物面（2 分） 4．流体连续介质模型（4 分） 以流体微元这一模型来代替实际由分子组成的结构，流体微元具有足够数量 的分子，连续充满它所占据的空间，彼此间无间隙，这就是连续介质模型。 5．恒定与非恒定流动（4 分） 流体运动的运动参数在每一时刻都不随时间发生变化，则这种流动为恒定流 动；（2 分）流体运动的参数在每一时刻都随时间发生变化，则这种流动为 非恒定流动。（2 分） 四．由粘性流体微小流束的伯努利方程推导出总流的伯努利方程。 （20 分）
如图：1-1 和 2-2 断面为两个缓变的过流断面，任取一个 微小流束 i ，当粘性流体恒定流动且质量力只有重力作用时， 对微小流束的 1-1 和 2-2 断面伯努利方程，得单位重力流体的 总能量： （1 分）
p v p v ' z1 i + 1i + 1i = z 2 i + 2 i + 2 i + hW ρg 2 g ρg 2 g
（2） （1 分）
' hW v2 i dρg A2 i = ' ' hW ρgdqV 2 中， hW 为一无
∫
A2
∫
qV 2
∫
qV 2
' hW ρgdqV 2
ρgqV
= hW
（3） （1 分）
将（1） （2） （3）代入上式，并且已知不可压流体，流量连续，得：
( z1 +
p1 α 1V1 2 p αV2 + ) ρgqV = ( z 2 + 2 + 2 2 ) ρgqV + hW ρgqV ρg 2g ρg 2g
z +
pa V1 2 p V2 + =z + a + 2 ρg 2 g ρg 2 g
（2 分）
得： V1 = V2 = V 由动量守恒（取动量修正系数均为 1）
（2 分）
V sin αqV 2 − VqV 1 = 0
所以 sin α =
（5 分）
VqV 1 1 = VqV 2 2
（2 分）
故有 α = 30° 在水平方向列动量方程
（1 分）
等式两边同除 ρgqV ，得到重力作用下不可压缩粘性流体恒定总流的伯努利方程：
z1 +
p1 α 1V1 2 p α V2 + = z 2 + 2 + 2 2 + hW ρg 2g ρg 2g
（2 分）
五． 将一平板深入水的自由射流内， 垂直于射流的轴线。 该平板截去射流流量的一部分 qV 1 ， 引 起 射 流 剩 余 部 分 偏 转 角 度 α 。 已 知 射 流 流 速 V = 30m / s ， 全 部 流 量 （18 分） qV = 36 × 10 −3 m 3 / s ，截去流量 qV 1 = 12 × 10 −3 m 3 / s 。求偏角 α 及平板受力 F 。 解；取控制体如图，对 I-I 和 1-1 列伯努利方程得
− F = ρqV 2 ⋅ V cos α − ρqV V = 456.46 ( N ) （5 分）
由牛顿第三定律，平板受力位 456.46N.方向向右。 （2 分）
六、 不可压缩流体平面流动的流函数ψ = xy + 2 x − 3 y + 10 ，试求其速度势（12ห้องสมุดไป่ตู้分）
解：
dψ = −v y dx + v x dy
2
2
p = C ，因 ρg
∫ ( z + ρg ) ρgvdA = ∫
A
p
qV
(z +
p p ) ρgdqV = ( z + ) ρgqV ρg ρg
（1） （1 分）
若以平均流速 V 计算单位时间内通过过流断面的流体动能：
v2 αV 2 ρ gvdA = ρgqV ∫A 2 g 2g
单位时间内流体克服摩擦阻力消耗的能量 规律变化的值，但可令
p v p vi ' ) v 2 i ρgdA2 i + ∫ hW v 2 i ρg dA2 i （3 分） ∫A1 ( z1i + ρ1gi + 21ig ) v1i ρgdA1i = ∫A2 ( z 2i + ρ2gi + 22g A2
前面讲过在缓变过流断面上，所有各点压强分布遵循静压强的分布规律： z + 此在所取的过流断面为缓变流动的条件下，积分
（2 分）
单位时间内流过微小流束过流断面 1-1 和 2-2 流体的总能量为：
2
2
（5 分）
( z1i +
p1i v1i p v ' + )v1i dA1i ρg = ( z 2 i + 2 i + 2 i + hW )v 2 i dA2 i ρg ρg 2 g ρg 2 g
2
2
（5 分）
单位时间内总流流经过流断面 1-1 和 2-2 流体的总能量为
（3 分）
dψ =
∂ψ ∂ψ dx + dy ∂x ∂y
（2 分）
vx =
∂ψ = x −3 ∂y ∂ϕ ∂ϕ dx + dy ∂x ∂y
vy = −
∂ψ = −y − 2 ∂x
（2 分）
dϕ =
（3 分） ∂ϕ = vy = − y − 2 ∂y
∂ϕ ∂ψ = vx = = x−3 ∂x ∂y
所以; ϕ = ( x 2 − y 2 ) / 2 − 3 x − 2 y