工程流体力学试卷(有答案)
(完整版)工程流体力学习题集及答案

(完整版)工程流体力学习题集及答案(一)选择题1. 下列哪项不是流体的基本特性?()A. 连续性B. 压缩性C. 粘性D. 不可压缩性答案:D2. 在流体的伯努利方程中,下列哪个物理量保持不变?()A. 动能B. 势能C. 总能量D. 静压能答案:C3. 下列哪种流动状态是稳定的?()A. 层流B. 紊流C. 涡流D. 粘性流动答案:A(二)填空题1. 流体的连续性方程是______。
答案:质量守恒方程2. 在流体的伯努利方程中,流速和压强的关系是______。
答案:流速越大,压强越小3. 流体力学中的雷诺数用于判断______。
答案:流动状态(三)计算题1. 已知一水平管道,直径为0.2m,流速为1.5m/s,流体密度为1000kg/m³,求管道中的流量。
答案:流量Q = π * d² * v = π * (0.2m)² * 1.5m/s = 0.0942m³/s2. 一管道中的流体在某一截面处的流速为2m/s,压强为1.5×10⁵Pa,流体密度为1000kg/m³,求该截面处的动能。
答案:动能 = 0.5 * ρ * v² = 0.5 *1000kg/m³ * (2m/s)² = 2000J/m³3. 已知一圆柱形油桶,直径为1m,高为2m,油桶内装有密度为800kg/m³的油,求油桶内油的体积。
答案:油桶内油的体积V = π * d² * h / 4 =π * (1m)² * 2m / 4 = 1.5708m³(四)论述题1. 请简述层流和紊流的区别。
答案:层流是指流体流动时各层流体之间没有交换,流动稳定,速度分布呈抛物线状。
紊流是指流体流动时各层流体之间发生交换,流动不稳定,速度分布呈锯齿状。
2. 请解释伯努利方程的物理意义。
答案:伯努利方程描述了理想流体在流动过程中,流速、压强和高度之间的关系。
《工程流体力学》考试试卷及答案解析解析

《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、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、 1mmH 2O= ___________ P a2、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。
流体力学试题(含答案)

流体力学试题(含答案)一、选择题(每题10分,共40分)1. 流体力学研究的对象是:A. 固体B. 液体C. 气体D. 所有流体答案:D2. 下列哪个物理量表示流体的压强?A. 力B. 压力C. 压力系数D. 压强答案:D3. 在伯努利方程中,流速增加时,下列哪个物理量会减小?A. 压强B. 动能C. 位能D. 总能量答案:A4. 下列哪个现象说明流体具有粘性?A. 流体在管道中流动B. 流体在容器中静止C. 流体表面形成波纹D. 流体在流动过程中产生涡旋答案:D二、填空题(每题20分,共60分)5. 流体力学的基本方程之一是______方程,它描述了流体在流动过程中质量守恒的规律。
答案:连续性方程6. 在不可压缩流体中,流线是指______。
答案:流速矢量线7. 伯努利方程适用于______流体。
答案:理想流体8. 流体的粘性使得在流动过程中产生______,从而导致能量损失。
答案:摩擦力三、计算题(每题25分,共50分)9. 一水平管道内,水以0.5 m/s的速度流动。
管道直径由0.2 m渐变至0.4 m。
求管道渐变处的流速。
解:根据连续性方程,流体在流动过程中质量守恒,即流速与截面积的乘积保持不变。
设管道渐变前后的流速分别为v1和v2,截面积分别为A1和A2。
由连续性方程可得:v1 * A1 = v2 * A2代入已知数据:0.5 m/s * π * (0.2 m)^2 = v2 * π * (0.4m)^2解得:v2 = 0.25 m/s答案:0.25 m/s10. 一水平管道内,水以2 m/s的速度流动,管道直径为0.1 m。
管道入口处的压强为100 kPa。
求管道出口处的压强。
解:根据伯努利方程,流速增加时,压强会减小。
设管道入口处的流速为v1,压强为p1;管道出口处的流速为v2,压强为p2。
伯努利方程为:p1/ρg + v1^2/2g + z1 = p2/ρg + v2^2/2g + z2由于管道水平,所以z1 = z2,且水的密度ρ = 1000 kg/m^3,重力加速度g = 9.8 m/s^2。
工程流体力学题库(33题含答案)

工程流体力学题库(33题含答案)1.边界层内沿厚度方向,存在很大的速度梯度。
A.正确B.错误正确答案:A2.6kN/m296kN/m2196kN/m2196N/m2正确答案:19.6kN/m23.边界层内沿厚度方向,存在很大的速度梯度。
A.正确B.错误正确答案:A4.不满足连续性方程的流动一定是不存在的。
A.正确B,错误正确答案:A5.当流速小于下临界流速时为层流。
A.正确B.错误正确答案:A6.定常流动的()加速度为Oo合当地迁移重力正确答案:当地7.动量方程是矢量方程。
A.正确B.错误正确答案:A8.金属压力表的读数是()。
绝对压强相对压强绝对压强加当地大气压强相对压强加当地大气压强正确答案:相对压强9.绝对粗糙度△小于()的管道称为水力光滑。
管长管径边界层厚度粘性底层厚度正确答案:粘性底层厚度10.理想流体绕流圆柱面的特点是流体与圆柱面分离。
A.正确B.错误正确答案:B11.流线和迹线在本质上是相同的。
A.正确B.错误正确答案:B12.螺旋流是点涡和点汇的叠加。
A.正确B.错误正确答案:A13.皮托管入口处流体的流速为()。
Im/ s10m/s5m/ s正确答案:014 .任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差。
A.正确B.错误正确答案:A15.水和空气等黏度很小的流体,在大雷诺数下绕物体流动时,黏性对流动的影响仅限于紧贴物体壁面的薄层中,而在这一薄层外黏性影响很小,完全可以忽略不计,这一薄层称为边界层。
A.正确B.错误正确答案:A16.温度为20C的空气以150m/s的速度流动。
有一子弹以800m / s 的速度平行射入空气流中(子弹的飞行方向与空气流向相反)。
子弹相对于流动空气的马赫数是()。
0. 437337756正确答案:2. 7717.我们听到飞机的声音是飞机正飞过我们头顶的时候。
A.正确B.错误正确答案:B18.无黏性流体的特征是黏度为常数。
A.正确B.错误正确答案:B19.下列流体的作用力中,不属于质量力的是()电磁力粘性内摩擦力重力惯性力正确答案:粘性内摩擦力20.相对压强的起量点是()。
《工程流体力学》考试试卷及答案解析

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、拉格朗日法是非题。
) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 填空题。
《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1、1mm 2O= 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。
《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。
(完整word版)流体力学试题及答案

(完整word版)流体力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个物理量不属于流体的基本物理量?A. 速度B. 压力C. 密度D. 温度答案:D2. 在流体力学中,下列哪个方程描述了流体的连续性方程?A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:C3. 下列哪个现象说明了流体的粘性?A. 液体表面张力B. 液体沿管道流动时压力损失C. 液体内部温度梯度D. 液体内部速度梯度答案:D4. 在理想流体中,下列哪个方程描述了流体的伯努利方程?A. 动量方程B. 能量方程C. 连续性方程D. 伯努利方程答案:D5. 下列哪个现象说明了流体的不可压缩性?A. 液体表面张力B. 液体沿管道流动时压力损失C. 液体内部温度梯度D. 液体内部速度梯度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体静力学是研究____流体静力学或____流体静力学。
答案: incompressible compressible7. 如果流体是______,不可压缩性条件可以______到流体静力学方程。
答案:incompressible neglect8. 喷射流动是____流体静力学的一个实例,其中流体______。
答案: free falls9. 在______流体静力学中,流体______。
答案: off10. 流体静力学与______流体静力学密切相关。
答案: environmental三、判断题(每题5分,共20分)11. 流体静力学的目的是确定流体流动的速率和压力分布。
()答案:正确12. 流体静力学的方程可以应用于不可压缩流体。
()答案:错误13. 喷射流动是流体静力学的应用。
()答案:正确14. 环境流体静力学与流体静力学无关。
()答案:错误四、问答(共30分)15. 写下流体静力学的方程并解释其物理意义。
答案:方程:ρ(x, y, z, t) = ∂ρ/∂t +ρ(∆x)ρ/∂x + ρ(∆ρ/∆y)ρ/∂zρ(∆ρ/∂t) = 0物理意义:上述方程是流体静力学的方程,ρ(x,y,z,t)表示在点(x,y,z,t)处流体密度,流体静力学方程表明,流体流动的流体密度在流动点不变,流体流动守恒定律。
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。
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中国计量学院200 ~ 200 学年第 学期
《工程流体力学》课程 试卷(A)参考答案及评分标准
开课二级学院:计量技术工程学院,学生专业: ,教师:
一、解释名词或写出公式(每题2分,共20分)
(1) 流体质点:流体质点就是流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸又足够大的任意一个物理实
体。
(2) 迹线: 流体质点的运动轨迹叫做迹线。
(3) 理想流体:理想流体是流体力学中的一个重要假设模型。
假定不存在粘性,即其粘度μ =
0的流体为理想流体或无粘性流体。
(4) 毛细升高值公式:gd
h ρθ
σcos 4=
(5) 欧拉(Euler )平衡方程式:z
p
f y p f x p f z y x ∂∂=∂∂=∂∂=ρρρ1,1,1 (6) 水力直径: S
A
d H 4
=,A 过流断面面积,S 过流断面上流体的周长。
(7) 边界层厚度: 从边界层的外边界到固体表面的垂直距离δ称为边界层厚度。
实际上边界
层没有明显的外边界,一般规定边界层外边界处的速度为外部势流速度的99%。
(8) 帕斯卡(Pascal )原理:如果通过加压的办法改变液面上的p ,则各点压强均发生同样大
小的变化,即施加于平衡流体中的压强以等值向各个方向传递,这就是液压机械传递动力所遵循的帕斯卡(Pascal )原理
(9) 马赫(Mach )锥: 当处于超声速流动时,扰动波传播范围只能充满一个锥形空间,这个
锥形空间叫马赫锥。
(10) 卡门(Karman )动量积分关系式:
2022)2(∞
∞
∞=∂∂++∂∂U x U U H x ρτδδ,式中21/δδ=H 。
二、简算题(每题5分,共20分)
(1) 一平板在有液体层的第二块平板上以速度u = 4m /s ,两板相距d = 0.05m ,液体的动力粘性
系数μ=O.0005Pa •s ,上板面积为A = 50m 2,求上板所受阻力F =___2N________。
(2)不可压缩流体从截面为A 1= 100cm 2的管道突然扩大到从截面为A 2= 150cm 2的管道,求局部阻力系数ζ2 =____1.25__________。
(3)气体在管道中作等熵流动,已知马赫数 M = 0.5,比热比k = 1.4,滞止温度 T 0 = 315K ,求流动温度T =___300 K________。
(4)流体在光滑管道中流动,已知摩擦系数λ= 0.1,运动粘性系数ν=1×10-4m 2/s ,管道直径d = 0.02 m ,求管流平均流动速度 u =_____3.2 m/s___________。
第 1 页共 6 页三.计算题:(每题12分,共60分)
(1)矩形平面闸门倾斜放置,已知θ= 600
,门宽B = 1.5m, 门自重忽略不计,水深 l 1 = 2 m ,l = 2.5 m ,门可绕A 点开启,求启门所必须的向上拉力T 。
解:设y 轴沿板面并朝下,从A 点起算,计算关于A 的力矩:
)31
21(sin sin )(cos 3210
1l l l gB yBdy y l g Tl M l
+=+==⎰θρθρθ (4分)
化简并代人已知数据得
)3
1
21(21l l l gBtg T +=θρ (4分)
N T 116768= (4分)
《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第 2 页 共 6 页
(2)水沿垂直变径管向下流动,已知上管直径D = 0.2m , 流速u =3m/s,为使上下两个压力计的读数相同,下管直径应为多大?水头损失不计。
答:d = 0.12m 。
解:
22
221211
22z g
v p z g v p ++=++γγ (2分) )(22212
12122z z p p g v g v -+-+=γ
γ (2分) 32322
2
2+=g
g v (2分) s m v /2377.82= (2分)
22214
4
d v D v π
π
=
(2分)
s m D v v d /12.02
1
==
(2分)
《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第 3 页 共 6 页
(3)平板层流边界层的速度分布采用的函数形式有如下:
)2
sin(ηπ=∞U u 式中)(/x y δη=;∞U 是平板层流边界层的来流速度;)(x δ是边界层厚度。
试用动量积分关系式计算边界层厚度)(x δ以及长度为l 的平板的单面的阻力系数
l U dx
C l
f 2
2
1∞⎰=
ρτ
式中0τ是板面上的粘性切应力;x 轴沿板面。
)2
sin(ηπ
=∞U u , )2sin 1(2sin )1(ηπηπ-=-∞∞U u U u
δππ
ηπηπδδ
δ
24)2sin 1(2sin )1(0
2-=-=-=⎰⎰
∞∞dy dy U u U u (2分) 2)(
00πδμμτ∞===U dy du
y , δ
ρμ
πδππρτδ∞∞
=
-=U dx d U dx d 224,202 (2分) x
x
U x dx U d Re 795.442,
4222=-=-=∞∞
ρμππ
δρμππδδ (2分)
x U U
μρπμτ∞
∞
-=242
0, l U l U dx l
∞∞-=⎰ρμπτ240
0 (2分)
l
l l
f l U l
U l U l U dx
C Re 3103
.124Re 22
1242
122
0=-=
-=
=
∞∞∞∞⎰πρρμπρτ (2分) 答:边界层厚度x
x x Re 795
.4)(=δ,平板的单面的阻力系数l
f C Re 3103.1=。
(2分)
《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第 4 页 共 6 页
(4)空气在直径d =102mm 的管路中流动,重量流量G = 9.81N /s,滞止温度t 0 =380
C,某断面
的绝对压强p =41360N /m 2
,求该处的流速及马赫数。
答: u =238.5m/s, M = 0.707
. 解: uAg G ρ=
021
12RT p u -=-+γγργγ (2分) 021
12RT Agu G p u -=-+γγγγ (2分) 35.6210827497.23652=+u u (2分)
s m u /489.238= (2分)
K u R T T 839.282489.238287
71
15.31121220=⨯⨯-=--
=γγ s m RT c /112.337839.2822874.1=⨯⨯==
γ (2分)
7074.0==
c
u
M 。
(2分)
答:该处的流速为s m u /489.238=,马赫数为7074.0=M 。
《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第5 页 共 6 页
(5)有两条管道,壁面相对粗糙度分别为Δ/d =0.001和0.005,两种管流的雷诺数均为Re =105
试用经验公式:
阿里特苏里公式:25
.0Re 6811.0⎪
⎭⎫
⎝⎛+∆=d λ
柯列布茹克公式:
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+∆-=λλRe 51
.27.3lg 21
d 计算λ的值。
答:Δ/d =0.001,02217.03=λ Δ/d =0.005,03130.0=λ
(i) Δ/d =0.001, Re =105
022269989.0)10
68001.0(11.0Re 6811.025
.05
25
.01=+
=⎪
⎭
⎫
⎝⎛+∆=d λ (2分) ⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛+∆-=12Re 51.27.3lg 21
λλd =6.716129112 022169807
.02=λ (2分) 02217477
.03=λ (2分)
(ii) Δ/d =0.005, Re =105
03019811.0)10
68005.0(11.0Re 6811.025
.05
25
.01=+
=⎪
⎭
⎫
⎝⎛+∆=d λ (2分) ⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛+∆-=12Re 51.27.3lg 21
λλd =5.650258688 031322999
.02=λ (2分) 03130614
.03=λ (2分)
《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第 6页 共 6页。