工程流体力学试题与答案样本
工程流体力学练习题及答案
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。
工程流体力学习题及答案
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 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。
《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。
工程流体力学试卷及答案6套
工程流体力学试卷及答案6套试卷 11．如图所示有一圆形容器，内装三种液体，上层为比重 d 1 0.8 的油，中层为比重 d 2 1的水，下层为比重 d 3 13.6的水银。
已知各层的高度均为 h 0.5m ，容器直径D 1m ，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。
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 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 u 3ax 3ay ，在点（0，0）处 u v 0，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 d 45m 的海面上有一前进波，波高 H 4m ，波长 80 m ，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孔口直径 d ，作用水头 H0 和重力加速度 g有关。
6．如图所示平板闸门下出流，已知： H 4m ， h e1m ，闸门宽 B 3m ，流量 Q 20m 3/s ，不计水头损失，试求：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 pab 85 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 。
假设孔口的出流量 Q 与 p ab题6 h e 图题1图322. 已知平面流动的速度势0.04x3axy2，x、y 单位为m，的单位为m2/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1000kg/m3）3．如图所示管路，已知容器 B 的初始水位为h1 ，截面积为A，当管中流入和流出随时间变化的流量分别为Q1（t）和Q2（t）时，写出容器B中水深h（t）的表达题 3 图题 4 图4．如图所示为射流推进船的简图。
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。
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。
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，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。
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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。
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一、判断题( 正确打”√”, 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 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;
C ．水总是从流速大的地方向流速小的地方流动;
D ．以上说法都错误。
7. 弗劳德数的物理意义为( )
A ．惯性力与重力之比;
B ．惯性力与粘滞力之比;
C ．压力与惯性力之比;
D ．粘滞力与重力之比。
8. 并联管道1、 2, 两管的直径相同, 沿程阻力系数相同, 长度123l l =, 经过的流量为( )
A. 21Q Q =; B ．215.1Q Q =; C ．213Q Q =; D ．2173.1Q Q =。
9. 圆柱形外管嘴的正常工作条件是
Ａ．()m 9,4~30〉=H d L Ｂ．()m 9,4~30〈=H d L
Ｃ．()m 9,4~30〉〉H d L L 〉 D. ()m 9,4~30〈〈H d L L
三、 画图题( 共10分)
1．绘出AB 壁面上的相对压强分布图( 6分) 2．绘出AB 曲面上的压力体( 4分)
四、 计算题( 10分)
输油管直径mm 150=d , 流量h m 153
=Q
, 油
的运动粘度s cm 2.02=υ, 求每公里管长的沿
程水头损失。
五、 计算题( 15分)
由一高位水池引出一条供水管路AB, 如图所
示。
已知: 流量s m 034.03=Q 管路的直径m 15.0=D ; 压力表的读数24B m N 109.4⨯=p ; 高度0m 2=H , 试计算水流在AB 段的水头损失。
六、 计算题( 15分)
如右图所示为一内径5m .0=D 的 90水平弯管, 弯管
O O
A D v
B H 压力表 v
内水流的速度s /0m .3=v , 进出口处的相对压强2421
m /N 1005.5⨯='='p p , 求流体作用在弯管上的
力的大小和方向( 不计损失) 。
七、 计算题( 15分)
一段直径mm 100=d 的管路长m 10=l 。
其中有两个
900的弯管( ζ900
= 0.294) , 管段的沿程阻力系数
λ= 0.037。
如拆除这两个弯管而管段长度不变, 作
用于管段两端的总水头也维持不变, 问管段中的流
量能增加百分之几?
八、 叙述题: 说出该题的解题过程( 5分)
某厂自高位水池加装一条管路, 向一个新建的居民点供水, 如右图所示。
已知水头差H , 管长l , 管径d , 用普通镀锌管( ∆已知) 。
问在平均温度20°C 时, 这条管路在一个昼夜中能供应多少水量?
答 案
一、 判断题( 每题1分, 共12分)
1．无黏性流体的特征是黏度为常数。
ⅹ
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。
ⅹ
4．连通管中的任一水平面都是等压面。
ⅹ
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。
√。