工程流体力学与流体机械(二)
工程流体力学与流体机械(二)
(总分：54.00，做题时间：90分钟)
一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数：54，分数：54.00)
1.水力最优梯形断面的水力半径为水深的{{U}} {{/U}}。
? A. 2倍
? B. 1倍
? C. 一半
? D. 0.3倍
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：梯形断面的水力半径为[*]，水力最优条件为： [*]，代入得：[*]。2.运动黏度的量纲为{{U}} {{/U}}。
? A. [L1T2]
? B. [L-1T-2]
? C. [L-2T-1]
? D. [L2T-1]
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
3.超音速一元等熵气流在渐扩管道中随截面积增大，温度T{{U}} {{/U}}。
? A. 减小
? B. 增大
? C. 不变
? D. 不确定
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
4.在圆管流动中，层流时切应力在断面分布为{{U}} {{/U}}。
? A. 常数
? B. 管轴处为零，与半径成正比
? C. 管壁处为零，向管轴线形增大
? D. 按抛物线分布
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：参考[例4]。
5.气蚀产生的主要原因是{{U}} {{/U}}。
? A. 压力降低
? B. 压力升高
? C. 温度升高
? D. 速度较大
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：气蚀产生的主要原因是在较低压力下，水在常温下汽化及原溶于水中气体大量析出，又经加压后气泡破裂。这一过程伴随局部高温，逸出氧气等对金属有腐蚀的过程。
6.可压缩气体一元恒定流绝热过程的能量方程是{{U}} {{/U}}。
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：可压缩气体一元恒定流的能量方程是：[*]，将[*]代入可得到结论(D)。
7.管嘴的流速系数φn为( )。
? A. 0.62
? B. 1.32
? C. 0.75
? D. 0.82
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：见[例9]。
8.用雷利法分析水泵输出功率N与水的重度γ、流量Q、扬程H的关系是N=Kγa H b Q c，则a，b，c为{{U}} {{/U}}。
? A. a=1，b=2，c=3
? B. a=1，b=1，c=1
? C. a=2，b=2，c=2
? D. a=3，b=2，c=1
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
9.柏努利方程也被称作能量方程，式中各项具有的量纲是{{U}} {{/U}}。
? A. 能量的量纲
? B. 效率的量纲
? C. 质量的量纲
? D. 长度的量纲
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：能量方程表示单位重力能量的守恒。长度的量纲乘以重力量纲即为能量量纲。可以从这个方面得到答案。也可以从水头概念得出长度的量纲。
10.在可压缩气体流动中，当流速在音速左右时，弹性力成为影响流动的主要因素，此时流动相似，对应的是( )。
? A. 雷诺数相等
? B. 弗劳德数相等
? C. 欧拉数相等
? D. 马赫数相等
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
11.在水力模型实验中，要实现有压管流的动力相似，应选用的相似准则是{{U}} {{/U}}。
? A. 雷诺准则
? B. 弗劳德准则
? C. 欧拉准则
? D. 柯西准则
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：[解析] 本题属于记忆题，应熟知各准则的适用条件。雷诺准则是惯性力与黏滞力之比，在有压管流中，黏滞力成为主要矛盾，因此适用雷诺准则。 [解题关键] 流体力学的相似准则多为各种力与惯性力之比。如雷诺准则是惯性力与黏滞力之比，弗劳德准则是重力与惯性力之比，欧拉准则是压力与惯性力之比，韦伯准则是表面张力与惯性力之比，马赫准则是惯性力与弹性力之比。根据其准则内涵，根据研究对象的特点，选择适用的力学准则。
12.压强的量纲为( )。
? A. [ML1T2]
? B. [ML-1T-2]
? C. [ML-2T-1]
? D. [ML2T-1]
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：将压应力定义p=f/A中各个物理量量纲代入计算就可得到结论。
13.淹没射流是指( )。
? A. 流体射入水中
? B. 流体射入有限空间中
? C. 流体射入相同性质介质中
? D. 流体射入高压区
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
14.根据明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程，在a区{{U}} {{/U}}。
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：[解析] 棱柱形明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程：[*]。在a区，水深h大于临界水深h c，也大于正常水深h0。i-J＞0，1-Fr2＞0，[*]。
[解题关键] 首先应牢记或能够推演出明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程[*]=[*]。其次应了解a，b，c三个区(有的书也称作1，2，3区)的定义。底坡、临界水深h c和正常水深h0将流动区域分为三个区，a
区是最上面，b区在临界水深h c和正常水深矗。之间，c在最下面。根据坡度和Fr即可判断出水深变化规律。
也可以记住a区壅水，b区降水，c区壅水。
15.对于后向式叶轮β＜90°时，理论功率曲线是{{U}} {{/U}}。
? A. 一条水平直线
? B. 一条向上直线
? C. 一条向上凹的二次曲线
? D. 一条向下凹的二次曲线
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
16.以下哪一项不是明渠均匀流水力计算的基本问题{{U}} {{/U}}。
? A. 验算渠道输水能力
? B. 决定渠道底坡
? C. 决定渠道断面尺寸
? D. 决定渠道流速
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
17.水力最优矩形断面宽深比是{{U}} {{/U}}。
? A. 0.5
? B. 1
? C. 2
? D. 4
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：梯形断面水力最优的宽深比为：[*]，当m=0，宽深比为2。
18.在圆管流动中，层流的断面流速分布符合{{U}} {{/U}}。
? 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
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：[解析] 本题属于记忆题型，圆管中层流的断面流速分布符合抛物线规律。紊流的断面流速分布符合对数规律。 [解题关键] 相关记忆，由于剪切应力为动力黏滞系数乘以速度梯度，故圆管中层流的切应力呈直线分布。又在中心处速度梯度为零，在中心处切应力为零，在边界处最大。在圆管流动中，紊流的断面流速分布符合普朗特卡门对数分布律。
19.超音速一元等熵气流在渐扩管道中随截面积增大，流速v{{U}} {{/U}}。
? A. 减小
? B. 增大
? C. 不变
? D. 不确定
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
20.超音速一元等熵气流在渐缩管道中随截面积减小，流速v{{U}} {{/U}}。
? A. 减小
? B. 增大
? C. 不变
? D. 不确定
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
21.孔口的收缩系数ε为{{U}} {{/U}}。 (A) 0.62(B) 0.97(C) 0.75 (D) 0.64
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
22.串联管道中各串联管段的{{U}} {{/U}}。
? A. 水头损失相等
? B. 水力坡度相等
? C. 流量相等
? D. 总能量损失相等
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
23.音速a越大，说明传播音速的介质( )。
? A. 越容易压缩
? B. 越不容易压缩
? C. 是不可压缩的
? D. 与可压缩性无关
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：[解析] 对于液体，可以推出[*]，可见弹性模量E越大，音速a越大。对于气体，[*]，可见音速与密度对压强的变化率的平方根成反比，即流体越容易压缩，音速a越小。对于不可压缩流体，音速a为无穷大。 [解题关键] 声音的传播是一种小扰动波，密度对压强的变化率与小扰动波的传播速度有密切关系。音速n是流体的一个重要参数。
24.根据流入介质可将射流分为{{U}} {{/U}}。
? A. 淹没射流和非淹没射流
? B. 自由射流和受限射流
? C. 圆形射流和条缝射流
? D. 对称射流和非对称射流
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：射流分类见例[例13]。
25.当用于杂质较多的污水时，应选用以下哪个字头的水泵{{U}} {{/U}}。
? A. B字头
? B. DA字头
? C. SN字头
? D. PW字头
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：B字头为常用清水泵，DA字头为多级清水泵，SN字头为双吸凝水泵，PW字头为排污泵。
26.无压圆管均匀流的输水能力最大时水深h为直径d的{{U}} {{/U}}。
? A. 0.9倍
? B. 0.95倍
? C. 0.81倍
? D. 0.79倍
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：水力最优充满度为0.95。
27.由尼古拉兹实验，在圆管阻力平方区的沿程阻力系数λ{{U}} {{/U}}。
? A. 只与雷诺数有关
? B. 只与管壁相对粗糙度有关
? C. 与雷诺数和管壁相对粗糙度均有关
? D. 与雷诺数和管长有关
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
28.超音速一元等熵气流在渐缩管道中随截面积减小，压力p{{U}} {{/U}}。
? A. 减小
? B. 增大
? C. 不变
? D. 不确定
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
29.临界流时{{U}} {{/U}}。
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
30.明渠流动模型实验，长度比尺为4，模型流量应为原型流量的{{U}} {{/U}}。
? A. 1/2
? B. 1/4
? C. 1/8
? D. 1/32
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：明渠流动模型实验适用弗劳德准则，当g惟一，可推出：[*]。
31.速度v、密度ρ、压强p的无量纲集合是{{U}} {{/U}}。
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
32.采用切削叶轮调节时，对于中、高比转数水泵，根据第二切削定律，调节后流量与原流量的比为切削比的{{U}} {{/U}}。
? A. 一次方
? B. 二次方
? C. 三次方
? D. 不变化
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：根据第二切削定律：流量改变：[*]。
33.由尼古拉兹实验，在圆管紊流过渡区的沿程阻力系数λ{{U}} {{/U}}。
? A. 只与雷诺数有关
? B. 只与管壁相对粗糙度有关
? C. 与雷诺数和管壁相对粗糙度均有关
? D. 与雷诺数和管长有关
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：[解析] 本题考查大家对尼古拉兹实验结果的记忆。由尼古拉兹实验，在圆管紊流过渡区的沿程阻力系数λ与雷诺数和管壁相对粗糙度均有关。[解题关键] 雷诺实验和尼古拉兹实验是流体力学史上经典的实验。其结论为阻力的研究奠定了基础。根据尼古拉兹实验的结论，将实验曲线分为五个阻力区：层流区和紊流光滑区只与雷诺数有关；紊流过渡区与雷诺数和管壁相对粗糙度均有关；阻力平方区只与管壁相对粗糙度有关。
34.层流时，沿程阻力系数λ( )。
? A. 与雷诺数有关
? B. 与管壁相对粗糙度有关
? C. 与雷诺数和管壁相对粗糙度均有关
? D. 与雷诺数和管长有关
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：尼古拉兹实验结果，经典实验，内容必须掌握。
35.{{U}} {{/U}}。
? A. 通过过流断面单位重量流体具有的机械能
? B. 通过过流断面单位质量流体具有的机械能
? C. 通过过流断面单位体积流体具有的机械能
? D. 通过过流断面流体具有的总机械能
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：[解析] 本题考查柏努利方程中各项的物理意义。将式中各项乘以质量和重力加速度既为能量量纲，据此可以判断出这三项之和应为单位重量流体具有的机械能。 [解题关键] 柏努利方程可以看作是欧拉运动微分方程在特定条件下的积分。式中三项分别代表单位重量流体具有的位能(重力势能)、压能(压强势能)和动能。而三项之和代表机械能。柏努利方程的物理意义和几何意义以及方程的使用条件是方程重要的理论内涵，应熟练掌握。同样的问题有时也会涉及欧拉运动微分方程。
36.压力输水管模型实验，长度比尺为16，原型水管的流速应为模型水管流速的{{U}} {{/U}}。
? A. 1/2
? B. 1/4
? C. 1/8
? D. 1/16
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：压力输水管模型实验适用雷诺准则，当实验流体黏性不变，可以推出：[*]。
37.圆形外管嘴的正常工作条件是{{U}} {{/U}}。
(A) l=(3～4)d，H0＞9m (B) l=(3～4)d，H0＜9m
(C) l＞(3～4)d，H0＞9m(D) l＜(3～4)d，H0＜9m
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：管嘴长度不能太大，亦不能太小。太大沿程阻力不能忽略。太小收缩后无法扩大到整个断面。作用水头太大会使空气从管嘴吸入，破坏原有负压。
38.发现黏性流体两种流态的实验是{{U}} {{/U}}。 (A) 尼古拉兹实验(B) 达西实验 (C) 帕斯卡实验 (D) 雷诺实验
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：雷诺实验为经典实验，内容必须掌握。
39.理想流体的运动方程式与实际流体的运动方程式区别在于{{U}} {{/U}}。
? A. 理想流体运动方程式的局部阻力为零，沿程阻力不为零
? B. 理想流体运动方程式的沿程阻力为零，局部阻力不为零
? C. 理想流体运动方程式的局部阻力、沿程阻力均为零
? D. 二者没有区别
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：理想流体无黏性，故阻力为零。
40.可压缩气体一元恒定流定容过程的能量方程是{{U}} {{/U}}。
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：可压缩气体一元恒定流的能量方程是：[*]，将ρ=常数代入可得到结论(B)。
41.对于后弯式叶轮β＜90°时，理论流量曲线是{{U}} {{/U}}。
? A. 一条水平直线
? B. 一条向上直线
? C. 一条向下直线
? D. 一条向下凹的二次曲线
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
42.一般情况下，局部阻力系数ζ( )。
? A. 与雷诺数有关
? B. 管壁相对粗糙度有关
? C. 管壁形状有关
? D. 与以上三者都有关
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
43.马赫数Ma等于( )。
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：马赫数Ma定义。
44.平面射流的喷口长2m、高0.05m，喷口速度10m/s，用阿勃拉莫维奇的旧方法(α=0.11)计算，射程2m 处的质量平均流速为{{U}} {{/U}}。
? A. 2.74m/s
? B. 3.74m/s
? C. 4.74m/s
? D. 5.74m/s
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：阿勃拉莫维奇的旧方法：[*]
45.水泵扬程的常用单位是{{U}} {{/U}}。
? A. mH2O
? B. Pa
? C. mmHg
? D. MPa
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
46.对于径向式叶轮β=90°时，理论流量曲线是{{U}} {{/U}}。
? A. 一条水平直线
? B. 一条向上直线
? C. 一条向下直线
? D. 一条向下凹的二次曲线
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
47.管嘴的流量系数μn为{{U}} {{/U}}。
? A. 0.62
? B. 1.32
? C. 0.75
? D. 0.82
（分数：1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：[解析] 本题可通过记忆或推导得到结果。管嘴出流速度可推出为：
[*]
式中：α=1，ζn=0.5，可以算出φn=0.82。
又因为管嘴出流无收缩，φn=μn。
[解题关键] 本题的推导只是经过柏努利方程的简单变形，加上突缩局部阻力系数的导入既可得到结论。
48.图10-5所示，并联长管1、2、3，A、B之间的水头损失为{{U}} {{/U}}。
? A. h fAB=h f1=h f2=h f3
? B. h fAB=h f1+h f2+h f3
? C. h fAB=h f1+h f2
? D. h fAB=h f2+h f3
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
49.流体单位时间内获得的能量是{{U}} {{/U}}。
? A. 输入功率
? B. 电机功率
? C. 输出功率
? D. 轴功率
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
50.流体单位时间内获得的能量是{{U}} {{/U}}。
? A. 输入功率
? B. 电机功率
? C. 有效功率
? D. 轴功率
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
51.可压缩一元恒定流动运动微分方程是{{U}} {{/U}}。
? A. 质量守恒的表达式
? B. 牛顿第二定律的表达式
? C. 能量守恒的表达式
? D. 动量守恒的表达式
（分数：1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
52.在均匀流中断面单位能量沿程{{U}} {{/U}}。
? A. 增加
? B. 减少
? C. 不变
? D. 不确定
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
53.如图10-3所示，阀门K全开时各管段流量为Q1、Q2、Q3。现关小阀门K，其他条件不变流量变化为{{U}} {{/U}}。
? A. Q1、Q2、Q3都减小
? B. Q1减小、Q2不变、Q3减小
? C. Q1减小、Q2增加、Q3减小
? D. Q1不变、Q2增加、Q3减小
（分数：1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：[解析] 本题考查考生对管路系统的分析能力。当阀门K关小，系统总阻力系数增加，流量变小，所以Q1减小。当总流量减小，Q1段水头损失减小，并联管路上的作用水头增大，Q2增加。Q3等于Q1减去Q2增加，所以Q3减小。
[解题关键] 应分析系统流动特性改变后对流动的分析水头损失影响如何，综合考虑其变化。只有熟练掌握阻力特性和串、并联流动特点，做起题来才得心应手。
54.根据射流流态可将射流分为{{U}} {{/U}}。
? A. 紊流射流和层流射流
? B. 自由射流和受限射流
? C. 圆形射流和条缝射流
? D. 对称射流和非对称射流
（分数：1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：[解析] 本题属于记忆题，根据射流流态可将射流分为紊流射流和层流射流。 [解题关键] 射流的分类可按流态分为紊流射流和层流射流；按流动空间不同可将射流分为自由射流和受限射流；按流入介质可将射流分为淹没射流和非淹没射流；按流动形状不同可将射流分为圆形射流和条缝射流等。
工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论
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工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论 实验一流体静力学实验 验原理 重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中： z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。 对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 验分析与讨论 同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根。 当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分：
)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，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。 )同理，过箱顶小水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)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 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 至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 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，毛由下式计算 中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有 单位为mm) 一般来说，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，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h较普管小。 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、时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？
《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 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、就是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定就是水平面。 ( ) 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,速度与压力都减少。 ( ) 5.相对静止状态的等压面一定也就是水平面。 ( ) 6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。 ( ) 7.流体的静压就是指流体的点静压。 ( ) 8.流线与等势线一定正交。 ( ) 9.附面层内的流体流动就是粘性有旋流动。 ( ) 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就是斜面或曲面。 ( ) 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就是低于受压壁面的形心。 ( ) 14.相邻两流线的函数值之差,就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就是等压面。 ( ) 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,与其她无关。 ( ) 三、填空题。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流体运动的方法有与。 3、流体的主要力学模型就是指、与不可压缩性。 4、雷诺数就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Q1与Q2,阻抗为S1与S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q
工程流体力学复习知识总结
一、 二、 三、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。（错误） 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。（正 确） 3.附面层分离只能发生在增压减速区。 （正确） 4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。（错误） 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。（错 误） 6.平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。（正 确） 7.流体的静压是指流体的点静压。 （正确） 8.流线和等势线一定正交。 （正确） 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。（正 确） 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。（正确） 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。（正 确） 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。（正确） 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。（正确） 14.相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。（正确） 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。（正 确） 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。（错 误） 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。（错误 ) 18流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（错误） 四、填空题。 1、1mmH2O= 9.807 Pa 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惯性力 与粘性力的对比关系。 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。
工程流体力学(水力学)闻德第五章-实际流体动力学基础课后答案
工程流体力学闻德课后习题答案 第五章 实际流体动力学基础 5—1设在流场中的速度分布为u x =2ax ，u y =-2ay ，a 为实数，且a >0。试求切应力τxy 、τyx 和附加压应力p ′x 、p ′y 以及压应力p x 、p y 。 解：0y x xy yx u u x y ττμ??? ?==+= ????? 24x x u p a x μμ?'=-=-?，24y y u p a y μμ?'=-=?， 4x x p p p p a μ'=+=-，4y y p p p p a μ'=+=+ 5－2 设例５－1中的下平板固定不动，上平板以速度v 沿x 轴方向作等速运动（如图 所示），由于上平板运动而引起的这种流动，称柯埃梯（Couette ）流动。试求在这种流动情况下，两平板间的速度分布。（请将 d 0d p x =时的这一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较） 解：将坐标系ox 轴移至下平板，则边界条件为 y ＝０，0X u u ==；y h =，u v =。 由例５－1中的（11）式可得 2d (1)2d h y p y y u v h x h h μ=- - （１） 当d 0d p x =时，y u v h =，速度ｕ为直线分布，这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或简单剪切流动。它只是由于平板运动，由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。 当 d 0d p x ≠时，即为一般的柯埃梯流动，它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成，速度分布为 (1)u y y y p v h h h =-- （２） 式中2d ()2d h p p v x μ= - （３） 当p ＞０时，沿着流动方向压强减小，速度在整个断面上的分布均为正值；当p ＜０时，沿流动方向压强增加，则可能在静止壁面附近产生倒流，这主要发生p ＜－１的情况． 5－3 设明渠二维均匀（层流）流动，如图所示。若忽略空气阻力，试用纳维—斯托克斯方程和连续性方程，证明过流断面上的速度分布为2sin (2)2 x g u zh z ，单宽流量 3 sin 3 gh q 。
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》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 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 与的对比关系。
工程流体力学知识整理
流体：一种受任何微小剪切力作用，都能产生连续变形的物质。 流动性：当某些分子的能量大到一定程度时，将做相对的移动改变它的平衡位置。 流体介质：取宏观上足够小、微观上足够大的流体微团，从而将流体看成是由空间上连续分布的流体质点所组成的连续介质 压缩性：流体的体积随压力变化的特性称为流体的压缩性。 膨胀性：流体的体积随温度变化的特性称为流体的膨胀性。 粘性：流体内部存在内摩擦力的特性，或者说是流体抵抗变形的特性。 牛顿流体：将遵守牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，反之称为非牛顿流体。 理想流体：忽略流体的粘性，将流体当成是完全没有粘性的理想流体。 表面张力：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。 表面力：大小与表面面积有关而且分布作用在流体微团表面上的力称为表面力。 质量力：所有流体质点受某种力场作用而产生，它的大小与流体的质量成正比。 压强：把流体的内法线应力称作流体压强。 流体静压强：当流体处于静止或相对静止时，流体的压强称为流体静压强。 流体静压强的特性：一、作用方向总是沿其作用面的内法线方向。二、任意一点上的压强与作用方位无关，其值均相等（流体静压强是一个标量）。 绝对压强：以完全真空为基准计量的压强。 相对压强：以当地大气压为基准计量的压强。 真空度：当地大气压-绝对压强 液体的相对平衡：指流体质点之间虽然没有相对运动，但盛装液体的容器却对地面上的固定坐标系有相对运动时的平衡。 压力体：曲面上方的液柱体积。 等压面：在平衡流体中，压力相等的各点所组成的面称为等压面。特性一、在平衡的流体中，过任意一点的等压面，必与该点所受的质量力互相垂直。特性二、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。 流场：充满运动流体的空间称为流场。 定常流动：流场中各空间点上的物理量不随时间变化。 缓变流：当流动边界是直的，且大小形状不变时，流线是平行（或近似平行）的直线的流动状态为缓变流。
工程流体力学课件
流体力学 绪论 第一章流体的基本概念 第二章流体静力学 第三章流体动力学 第四章粘性流体运动及其阻力计算 第五章有压管路的水力计算 第六章明渠定常均匀流 第九章泵与风机 绪论 一、流体力学概念 流体力学——是力学的一个独立分支，主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。 1738年伯努利出版他的专著时，首先采用了水动力学这个名词并作为书名；1880年前后出现了空气动力学这个名词；1935年以后，人们概括了这两方面的知识，建立了统一的体系，统称为流体力学。 研究内容：研究得最多的流体是水和空气。 1、流体静力学：关于流体平衡的规律，研究流体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于流体上的各种力之间的关系； 2、流体动力学：关于流体运动的规律，研究流体在运动状态时，作用于流体上的力与运动要素之间的关系，以及流体的运动特征与能量转换等。 基础知识：主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律，常常还要用到热力学知识，有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程（反映物质宏观性质的数学模型）和物理学、化学的基础知识。 二、流体力学的发展历史
流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。古时中国有大禹治水疏通 江河的传说；秦朝李冰父子带领劳动人民修建的 马人建成了大规模的供水管道系统等等。 流体力学的萌芽：距今约2200年前，希腊学者阿基米德写的“论浮体”一文，他对静止时的液体力学性质作了第一次科学总结。建立了包括物理浮力定律和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。 15世纪，意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题；17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。 流体力学的主要发展： 17世纪，力学奠基人牛顿（英）在名著《自然哲学的数学原理》（1687年）中讨论了在流体中运动的物体所受到的阻力，得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他针对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了牛顿粘性定律。使流体力学开始成为力学中的一个独立分支。但是，牛顿还没有建立起流体动力学的理论基础，他提出的许多力学模型和结论同实际情形还有较大的差别。 之后，皮托（法）发明了测量流速的皮托管；达朗贝尔（法）对运动中船只的阻力进行了许多实验工作，证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系；瑞士的欧拉采用了连续介质的概念，把静力学中压力的概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动；伯努利（瑞士）从经典力学的能量守恒出发，研究供水管道中水的流动，精心地安排了实验并加以分析，得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。 欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。从18世纪起，位势流理论有了很大进展，在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国拉格朗日对于无旋运动，德国赫尔姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究……。在上述的研究中，流体的粘性并不起重要作用，即所考虑的是无粘性流体。这种理论当然阐明不了流体中粘性的效应。 19世纪，工程师们为了解决许多工程问题，尤其是要解决带有粘性影响的问题。于是他们部分地运用流体力学，部分地采用归纳实验结果的半经验公式进行研究，这就形成了水力学，至今它仍与流体力学并行地发展。1822年，纳维（法）建立了粘性流体的基本运动方程；1845年，斯托克斯
浙大工程流体力学试卷及答案
2002-2003学年工程流体力学期末试卷 一、单选题（每小题2分，共20分） 1、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下 4.2米处的测压管高度为2.2m，设当地压强为 98KPa，则容器内液面的绝对压强为水柱。 (a) 2m (b)1m (c) 8m (d)-2m 2、断面平均流速υ与断面上每一点的实际流速u 的关系是。 (a)υ =u (b)υ >u (c)υ
(a) 2300 (b)3300 (c)13000 (d) 575 9、已知流速势函数，求点（1，2）的速度分量为。 (a) 2 (b) 3 (c) -3 (d) 以上都不是 10、按与之比可将堰分为三种类型：薄壁堰、实用堰、宽顶堰 (a)堰厚堰前水头 (b) 堰厚堰顶水头 (c) 堰高堰前水头 (d) 堰高堰顶水头 二、简答题（共24分） 1．静水压强的特性(6分) 2．渐变流的定义及水力特性(6分) 3．边界层的定义及边界层中的压强特性(6分) 4．渗流模型简化的原则及条件(6分) 三、计算题（共56分） １、(本小题14分) 有一圆滚门，长度L=10m，直径D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m，求作用在圆滚门上的水平和铅直分压力。 题1图题2图 2、(本小题12分) 设导叶将水平射流作的转弯后仍水平射出，如图所示。若已知最大可能的支撑力为F，射流直径为d，流体密度为 ，能量损失不计，试求最大射流速度V1。 3、(本小题16分) 由水箱经变直径管道输水，H=16m，直径 d =d3=50mm，d2=70mm，各管段长度见图，沿程阻 1 力系数，突然缩小局部阻力系数
工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)
工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测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。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P B <0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (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，过箱顶小水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，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。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。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ 。 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h和h 0，由式，从而求得γ 。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 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；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm， =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，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h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，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 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？ 关闭各通气阀门，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
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
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）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 m2。（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 95 d1 d0.510110 20 000 k 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。
水力学工程流体力学
水力学工程流体力学 实验指导书及实验报告 专业农田水利班级 学号姓名 河北农业大学城乡建设学院水力学教研室
目录 （一）不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺里方程）实验 (1) （二）不可压缩流体恒定流动量定律实验 (4) （三）雷诺实验 (8) （四）文丘里实验 (10) （五）局部水头损失实验 (14) （六）孔口与管嘴出流实验 (18)
（一）不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺里方程）实验 一．实验目的要求： 1.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验两侧技术； 2.验证恒定总流的能量方程； 3.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。 二．实验装置： 本实验的装置如图1.1所示，图中： 1.自循环供水器； 2.实验台； 3.可控硅无级调速器； 4.溢流板； 5.稳水孔板； 6.恒压水箱； 7.测压计； 8.滑动测量尺； 9.测压管；10.实验管道；11.测压点；12.毕托管；13.实验流量调节阀。 三．实验原理：
在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面，可以列出进口断面（1）至断面（i ）的能量方程式（2,3,,i n =??????） 1i z + +=z +++22 1 1 1122i i i w i p v p v h g g 取121n a a a ==???=，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出z+ p 值，测出通过 管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及2 2v g ，从而即可得到各断面测管水头和总水头。 四．实验方法与步骤： 1.熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点，毕托管测点的对应关系。 2.打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，若不平则进行排气调平（开关几次）。 3．打开阀13，观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少时测管水头的变化情况。 4.调节阀13开度，待流量稳定后，侧记各测压管液面读数，同时测记实验流量（与毕托管相连通的是演示用，不必测记读数）。 5.再调节阀13开度1～2次，其中一次使阀门开度最大（以液面降到标尺最低点为限），按第4步重复测量。 五．实验成果及要求： 实验台号No 1.把有关常数记入表1.1 表1.1 有关常数记录表 水箱液面高程0?= cm,上管道轴线高程s ?= cm 。 注：（1）打“＊”者为毕托管测点（测点编号见图1.2） （2）2、3为直管均匀流段同一断面上的二个测压点，10、11为弯管非均匀流段同一断面上的二个测点。 2.量测（z+ p ）并记入表1.2。
工程流体力学课后答案带题目
工程流体力学课后答案带题目
第一章 流体及其主要物理性质 1-1. 轻柴油在温度15oC 时相对密度为0.83，求它的密度和重度。 解：4oC 时 3 3 /9800/1000m N m kg ==水水γρ 相对密度： 水 水γγρρ== d 所以， 3 3 /8134980083.083.0/830100083.083.0m N m kg =?===?==水水γγρρ 1-2. 甘油在温度0oC 时密度为1.26g/cm 3，求以国际单位表示的密度和重度。 解：3 3/1000/1m kg cm g = g ργ= 333/123488.91260/1260/26.1m N g m kg cm g =?==?==ργρ 1-3. 水的体积弹性系数为1.96×109N/m 2，问压强改变多少时，它的体积相对 压缩1％？ 解： dp V dV Pa E p p - == ββ) (1 MPa Pa E E V V V V p p 6.191096.101.07=?==?= ?= ?β 1-4. 容积4m 3的水，温度不变，当压强增加105N/m 2时容积减少1000cm 3，求该 水的体积压缩系数βp 和体积弹性系数E 。 解：1956 105.2104101000---?=?--=??-=Pa p V V p β Pa E p 89 10410 5.21 1 ?=?= = -β 1-5. 用200L 汽油桶装相对密度为0.70的汽油，罐装时液面上压强为1个大气压，封闭后由于温度变化升高了20oC ，此时汽油的蒸气压为0.18大气压。若汽油的膨胀系数为0.0006oC －1，弹性系数为14000kg/cm 2。试计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜？ 解：E ＝E’·g ＝14000×9.8×104Pa
工程流体力学试卷A答案
流体力学试卷 一、名词解释（5×4=20分） 1、黏性 流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性或粘性。 2、连续介质 由于假定组成流体的最小物理实体是流体质点而不是流体分子，因而也就假定了流体是由无穷多个、无穷小的、紧邻毗邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。 3、绝对压强 以绝对真空或完全真空为基准计算的压强成为绝对压强。 4、流管 在流场中任意取一非流线的封闭曲线，通过该曲线上的每一点作流线，这些流线所构成的封闭管状曲面称为流管。 5、局部阻力（局部损失） 发生在流动边界有急变的流域中，能量的损失主要集中在该流域及其附近的流域，这种集中发生的能量损失称为局部阻力或局部损失。 二、选择题（10×2=20分） １、理想流体是指 C 的流体。 Ａ. 所需要；Ｂ. 水；Ｃ.无粘性；Ｄ.不可压缩 ２、在伯努利方程Ｐ／ρ＋Ｈｇ＋Ｖ2／２＝ const 中，P/ρ的物理意义是 B 。Ａ. 单位重量流体的重力压力能; Ｂ.单位质量流体的压力能; Ｃ. 单位重量流体的动能; Ｄ.单位质量流体的动能 3、均匀流是指 C 。 Ａ.所有物理量与时间无关；Ｂ. 所有物理量与时间有关； Ｃ所有物理量与空间位置无关；Ｄ. 所有物理量与空间位置有关4、圆管道的层流的动量修正系数β是 C 。 Ａ.64 e R β=；Ｂ. 1/4 0.3164 e R β=； Ｃ.4 3 β=；Ｄ. 2 β=。 5、稳定流动的迹线是 C 。 Ａ.直线；Ｂ. 随时间变化的； Ｃ.不随时间变化的；Ｄ. 总是平行的。 6、表面力是指 A 。 Ａ.与控制体表面有关的力；Ｂ. 与控制体表面无关的力； Ｃ是正压力；Ｄ.是粘性力。 7、流体的静压力是与 C 无关。 Ａ.深度；Ｂ.流体的温度；Ｃ.方向；Ｄ.大气压 8、静止流体的微分方程是 D 。 Ａ.0 1 = -dp gdz ρ Ｂ. 0 1 = ? +p f ρ ；Ｃ. dt u d p f = ? + ρ 1Ｄ. 1 = +dp gdz ρ 9、已知大气压是 a a Mp p1.0 =，流体内某点的真空度为 2 2 50000 m N p c =，试问该点的绝对压 力是 B a Mp。 Ａ.0.10；Ｂ.0.05；Ｃ.0.15；Ｄ.5.10 10、临界雷诺数是用于判断 B 的准数。 Ａ. 稳定流与非稳定流；Ｂ. 层流与紊流； Ｃ. 均匀流与非均匀流; Ｄ. 有势流与非有势流 三、简答题（10×2=20分） 1.拉格朗日坐标系与欧拉坐标系不同之处？ 答： 1）拉格朗日坐标系下，着眼于流体质点，先跟踪个别流体质点，研究其运动参数随时间变化特征，然后将流场中所有质点的运动情况综合起来，得到整个流场的运动，简而言之，即观察者位于一个流体质点上，并随流体一起运动时，观察到的流场运动。 2）欧拉坐标系下，着眼于流场中的空间点，研究流体质点经过这些空间点时，运动参数随时间的变化，并用同一时刻所有空间点上的流体运动情况来描述流场运动。简单说来，即观察者位于空间的一个固定点上时，观察到的空间点上的流场运动。 3）在欧拉坐标系中，空间坐标和时间是相互独立的变量，而在拉格朗日坐标系下，空间坐标和时间并非相互独立，
高等流体力学考试大纲
《高等流体力学》考试大纲 一、考试性质 《高等流体力学》是我校相关专业博士入学专业基础课考试科目。 二、考试形式与试卷结构 1、答卷方式：闭卷，笔试 2、答题时间；180分钟 3、题型比例 概念20% 计算与应用80% 4、参考书目 《高等流体力学》高学平，天津大学出版社，2005. 《高等工程流体力学》张鸣远等，西安交通大学出版社，2006. 三、考试要点 1、流体力学的基本概念 连续介质、欧拉法质点加速度、质点随体导数、体积分的随体导数、变形率张量、旋转角速度、判断有旋流与无旋流、涡量与速度环量的关系、应力张量的概念（包括切应力的特性、压应力的特性）、牛顿流体的本构方程（本构方程的概念、切应力和法向应力与变形的关系）。 2、流体运动的基本方程 微分形式的连续方程的表达形式、不可压缩流体的确切定义、理解其含义。N-S方程的各种表示形式、流体的能量包括哪几种形式，
并对各种形式进行解释，写出单位质量流体能量的表达式、流体运动微分形式的基本方程组有哪些方程组成，通常有几个未知量，方程组是否封闭、对于不可压缩流体，如何求解速度场、压强场以及温度场，说明其求解步骤。 3、势流运动 势流运动控制方程及求解步骤；势流求解常用的方法有哪些。速度势函数与流函数；复势与复速度；恒定平面势流的解析方法有哪几种途径；保角变换法的思路。 4、粘性流体运动 基本方程及求解途径；黏性流体运动的基本性质；黏性流体运动的解析解（如两平行板间的层流、普阿塞流的流速分布的推导）、小雷诺数流动近似解的思路；边界层的概念；边界层厚度（名义厚度、位移厚度）；边界层方程的相似性解的概念；边界层的分离现象。5、紊流运动 紊流的特征及分类；壁面剪切紊流的发生过程及紊流结构；时间平均法和系综平均法的概念。紊流运动方程—雷诺方程的推导思路，雷诺方程的形式及与N-S方程的区别，雷诺应力项的意义。紊流模型的用途，紊流模型通常有哪几类（零方程模型、一方程模型、二方程模型、其他模型）；紊流动能k、能量耗散率ε。 6、涡旋运动 涡旋的运动学性质、涡旋运动的基本方程；涡旋的形成。
浙大工程流体力学试卷及答案知识分享
浙大工程流体力学试 卷及答案
2002-2003学年工程流体力学期末试卷 一、单选题（每小题2分，共20分） 1、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面 下4.2米处的测压管高度为2.2m，设当地压强 为98KPa，则容器内液面的绝对压强为水 柱。 (a) 2m (b)1m (c) 8m (d)-2m 2、断面平均流速υ与断面上每一点的实际流速u 的关系是。 (a)υ =u (b)υ >u (c)υ
的流量。 (a)等于 (b)大于 (c)小于 (d) 不能判定 8、圆管流中判别液流流态的下临界雷诺数为。 (a) 2300 (b)3300 (c)13000 (d) 575 9、已知流速势函数，求点（1，2）的速度分量为。 (a) 2 (b) 3 (c) -3 (d) 以上都不是 10、按与之比可将堰分为三种类型：薄壁堰、实用堰、宽顶堰 (a)堰厚堰前水头 (b) 堰厚堰顶水头 (c) 堰高堰前水头 (d) 堰高堰顶水头 二、简答题（共24分） 1．静水压强的特性(6分) 2．渐变流的定义及水力特性(6分) 3．边界层的定义及边界层中的压强特性(6分) 4．渗流模型简化的原则及条件(6分) 三、计算题（共56分） １、(本小题14分) 有一圆滚门，长度L=10m，直径D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m，求作用在圆滚门上的水平和铅直分压力。 题1图题2图 2、(本小题12分) 设导叶将水平射流作的转弯后仍水平射出，如图所示。若已知最大可能的支撑力为F，射流直径为d，流体密度为 ，能量损失不计，试求最大射流速度V1。
工程流体力学(水力学)闻德第五章-实际流体动力学基础课后答案
工程流体力学(水力学)闻德第五章-实际流体动力学基础课后答案
工程流体力学闻德课后习题答案 第五章 实际流体动力学基础 5—1设在流场中的速度分布为u x =2ax ，u y =-2ay ，a 为实数，且a >0。试求切应力τxy 、τyx 和附加压应力p ′x 、p ′y 以及压应力p x 、p y 。 解：0y x xy yx u u x y ττμ??? ?==+= ????? 24x x u p a x μ μ?'=-=-?，24y y u p a y μμ ?'=-=?， 4x x p p p p a μ '=+=-，4y y p p p p a μ'=+=+ 5－2 设例５－1中的下平板固定不动，上平板以速度v 沿x 轴方向作等速运动（如图所示），由于上平板运动而 引起的这种流动，称柯埃梯（Couette ）流动。试求在这种流动情况下，两平板间的速度分布。 （请将d 0d p x =时的这一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较） 解：将坐标系ox 轴移至下平板，则边界条件为 y ＝０，0X u u ==；y h =，u v =。 由例５－1中的（11）式可得 2 d (1)2d h y p y y u v h x h h μ=-- （１） 当d 0d p x =时，y u v h =，速度ｕ为直线分布，这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或简单剪切 流动。它只是由于平板运动，由于流体的粘滞性
带动流体发生的流动。 当d 0d p x ≠时，即为一般的柯埃梯流动，它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成，速度分布为 (1)u y y y p v h h h =-- （２） 式 中 2d () 2d h p p v x μ=- （３） 当p ＞０时，沿着流动方向压强减小，速度在整个断面上的分布均为正值；当p ＜０时，沿流动方向压强增加，则可能在静止壁面附近产生倒流，这主要发生p ＜－１的情况． 5－3 设明渠二维均匀（层流）流动，如图所示。若忽略空气阻力，试用纳维—斯托克斯方程和连续性方程，证明过流断面上的速度分布为 2sin (2) 2x g u zh z r q m =-，单宽流量 3 sin 3gh q r q m =。
工程流体力学考试样卷
《工程流体力学》试卷（A）卷 考试时间：100分钟考试方式：闭卷 班级姓名学号成绩 一、填空题（每空1分，共15分） 1、某点处的真空等于该处的减去该处的。 2、根据的大小，粘性流体的流动状态可分为和。 3、流体是一种受任何微小的都会产生连续的物质。 4、牛顿内摩擦定律：，其中的比例系数称为。 5、质量守恒定律在流体力学上的数学表达形式是方程。 6、根据与的关系，流动可分为定常流和非定常流。 7、相似条件包括、和。 二、简答题（每题6分，共24分） 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？ 2、何谓缓变流和急变流？在缓变流截面上，压强分布有何规律？ 3、简述沿程阻力系数随雷诺数的变化规律，并画出其趋势图。 4、简述水力光滑管和水力粗糙管的定义，对一根确定的管子是否永远保持为水 力光滑管或水力粗糙管？为什么？ （计算题） 三、直径为150mm的圆柱固定不动，内径为151.24mm的圆筒同心地套在圆柱 外。两者的长度均为250mm。圆柱与圆筒间的空隙充满甘油。当圆筒以100rpm的转速旋转时，测得阻力矩为9.09Nm。求甘油的动力粘度？（10分）四、如图，圆柱体直径4m，两边均有水作用，水深如图所示。如果圆柱体长度 为12m，试求作用在圆柱体上合力的大小和方向。 （15分）
五、水泵系统如图，吸水管与排水管的总长度为30m ，管径200d mm =，水泵流 量为30.1/Q m s =，沿程阻力系数0.02λ=；吸水管设有带阀门的莲蓬头 2.0ζ= ，三个弯头的局部阻力系数均为0.3ζ= ，排水管出口的局部阻力系 数为1；上下游水面高度差10m ，求水泵的扬程。（15分） 六、如图，水箱的侧面接一出水管，直径为d l ＝200mm 。出口直径为d 2=40mm 的喷嘴用3个螺栓固定在水管上。已知水管中心到水面的深度为H=60m ，求： （1）水流对喷嘴内壁的冲击力？（14分） （2）如果螺栓每1 mm 2的横截面积可以抵抗1100N 的拉力，求螺栓的最小 直径？（7分）