全国流体力学自考题目2007年1月
流体力学自考试题及答案

流体力学自考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 流体力学中的“流体”是指:A. 气体B. 液体C. 气体和液体D. 固体答案:C2. 流体静力学基本方程中,流体的压强与哪些因素有关?A. 流体的密度B. 重力加速度C. 流体的深度D. 所有以上因素答案:D3. 流体的连续性方程在无源无汇的情况下,描述了流体的什么特性?A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 角动量守恒答案:A4. 雷诺数(Re)是用来描述流体流动的哪种特性?A. 压缩性B. 粘性C. 惯性力与粘性力的比值D. 表面张力答案:C5. 在理想流体的伯努利方程中,总能量线保持不变,这里的总能量包括:A. 动能B. 势能C. 内能D. 所有以上能量答案:D二、填空题(每题2分,共10分)6. 流体力学中的粘性力是由________引起的。
答案:分子间的吸引力和分子的热运动7. 流体的压缩性是指流体在压力作用下体积发生改变的能力,通常用________来表示。
答案:体积模量8. 在流体力学中,流线是用来描述流体运动的线,它具有________和________的特点。
答案:处处与速度方向相同;流线上任意两点间没有流体的流动9. 流体的粘性会导致能量损失,这种能量损失通常表现为________。
答案:摩擦阻力10. 流体在管道中流动时,如果流速增加,则根据连续性方程,管道的截面积会________。
答案:减小三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述流体力学中的能量守恒定律。
答案:在流体力学中,能量守恒定律表明,对于一个封闭系统,流体的总能量(包括内能、动能和势能)在没有外力做功的情况下,其总量是守恒的。
即使在流体流动过程中,能量可能会在不同的形式之间转换,但总能量保持不变。
12. 解释什么是流体的表面张力,并说明它对小液滴形状的影响。
答案:表面张力是作用在液体表面的力,它使得液体表面积趋于最小化。
这种力是由液体分子间的相互吸引力引起的,特别是在液体与气体接触的表面。
流体力学考试试题(附答案)

流体力学考试试题(附答案)1、如图所示,有一直径=d 12cm 的圆柱体,其质量=m 5kg ,在力=F 100N 的作用下,当淹深=h 0.5m 时,处于静止状态,求测压管中水柱的高度H 。
解: 圆柱体底面上各点所受的表压力为:3.131844/12.014.3806.951004/22=⨯⨯+=+=d mg F p g π(Pa )由测压管可得:)(h H g p g +=ρ则:84.05.0806.910003.13184=-⨯=-=h gp H gρ(m )2、为测定90º弯头的局部阻力系数,在A 、B 两断面接测压管,流体由A 流至B 。
已知管径d =50 mm ,AB 段长度L AB = 0.8 m ,流量q = 15 m 3/h ,沿程阻力系数λ=0.0285,两测压管中的水柱高度差Δh = 20 mm ,已知水银的密度为13600kg/m 3,求弯头的局部阻力系数ξ。
解:)/(12.2405.0360015422s m d q v v v v B A =⨯⨯====ππ 对A 、B 列伯努利方程:f BB B A A A h gv z g P g v z g P +++=++2222水水ρρ 2211z gPz g P z g Pz g P B B A A +=++=+水水水水ρρρρf BA h gv z g P g v z g P +++=++∴22222211水水ρρvv v B A == 又64.005.08.00285.0)1100013600(12.202.08.92)(2)2(222)(22222221212211=--⨯⨯⨯=-∆-∆=-=∴+=+=∆-∆=-+-=+-+=∴d l h h v g g v d l h v g gv g v d l h h h h gh g z z g P P z gP z gP h f f f λρρλξξλρρρρρξλ水汞水汞水水水又3、一变直径管段AB ,内径d A =0.2m ,d B =0.4m ,高度差Δh =1m ,压强表指示p A =40kPa ,p B =70kPa ,已知管中通过的流量q v =0.2m 3/s ,水的密度ρ=1000kg/m 3,试判断管中水流的方向。
2007流体力学考题答案kkkkkkkkkknblJKLJKD

北 京 交 通 大 学(答案)2007—2008学年 第一学期课程名称:流体力学 土木工程2005级 出题教师:毛军 齐梅兰 张群峰 我用人格担保:在本次考试中,诚实守信,严格遵守考场纪律。
()(注:大气压P a=100kPa ,水密度ρ =1000kg/m 3,重力加速度g =10m/s 2,A4纸半开卷)一、 填空题(10分)1、 描述流体易流动性的是_牛顿内摩擦_定律;描述流场中物理量对时间的变化率的物理量是_质点导数_,包括__当地或时变导数 和_迁移或位变导数_两部分。
2、 三元不可压缩流场522++=z x u x,322-+=z y u y ,00==z u z 处,则z u的表达式为_)(2_z y x u z +-=3、 孔口外接短管成为管嘴,增加了阻力,但流量不减,反而增加,主要原因是_管嘴内出现了真空_,但是应保证_管嘴内不出现空化现象_的条件。
4、 图1中给出各段管路的流量和损失水头,流体密度为ρ,则(a )中A 、B 点间的流动功耗是_)(321H H H gQ ++ρ_,(b )中A 、B 间流动功耗是_)(321Q Q Q gH ++ρ_。
5、 流动相似的充要条件是_几何相似、独立相似准则成立_;管道流动相似的准则数是_雷诺数Re_,明渠流动相似的准则数是_佛汝德数Fr_。
二、判断题(10分)1、流体粘性与流体的种类和温度有关,液体的动力粘性系数一般随着温度的升高而 减小,气体的则相反 (√ )2、静止流体中的压应力具有各向同性,运动的粘性流体中的压应力则不然 (√ )3、均匀流过流断面上的动压强分布规律与静压强分布规律相同,同一过流断面上各 点的测压管水头相等 (√)4、为了保证模型与原型的流动相似,模型和原型流动中的流体介质必须相同(⨯ )5、根据达西公式,层流、紊流的沿程损失都与过流断面平均流速的平方成正比,因 此,沿程损失主要取决于流速 ( ⨯ )三、试证明:圆管均匀流过流断面的切应力在径向呈线性分布。
流体力学试卷(答案版)

安徽工业大学2002级《流体力学与流体机械》(上)试题解答(A)一、填空题:(每小题2分,共24分)1、由于流体的( 分子结构)和( 分子间的作用力)与固体不同,从而决定了流体具有流动性。
2、在一定的( 温度)下,流体的体积随压力的升高而缩小的性质,称为流体的( 压缩性)。
3、把( 比压力能)与( 比位能)之和,称为单位重量流体的总势能。
4、静止液体作用在任意形状平面上的总压力的大小,等于该平面( 形心处的静压力)与该平面( 面积)的乘积。
5、在流动的体系内,因各部分流体的( 温度)不同,所导致流体的( 密度)不同而产生的( 浮力)作用所造成的流动,称为( 自然)流动。
6、流体在弯曲的管道内流动时,其内侧的流速( 高),而外侧的流速( 低)。
即在弯曲流线的主法线方向上,其流速是逐渐( 减小)的。
7、流体微团的线变形速率的单位为( 1/s ),流体微团的角变形速率的单位为( 1/s )。
8、( 不可压缩)流体和( 二维无旋)流动,是流函数和速度势函数同时存在的充分必要条件。
9、粘性流体在圆截面直管道内作层流流动时,其粘性摩擦切应力τ的大小与半径r的( 一)次方成正比关系;其速度分布规律为( 旋转抛物面)。
10、影响层流底层厚度的主要因素是流体的( 黏性)和流体的( 流速),一般可由( 雷诺)数反映出来。
11、平板层流附面层的厚度δ随x的变化曲线为( 二次抛物线),它随来流速度∞u的增大而( 减小)。
12、在粘性流体绕流圆柱体时,当出现附面层分离后,随着雷诺数的增大,附面层的分离点将向( 前移),旋涡区( 增大),使得压差阻力( 增大),而摩擦阻力( 减小)。
二、简述题:(每小题4分,共20分)1、简述流体粘性的定义及其影响因素。
答:所谓流体的粘性是指流体在流动时,流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力,以抵抗其相对运动的性质。
影响粘性的因素:流体的粘性随压力和温度的变化而变化。
2、简述流线的特点和基本性质。
流体力学自考试题及答案

流体力学自考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的连续性方程描述的是流体的什么特性?A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 热力学第一定律答案:A2. 在流体力学中,流体的粘性系数与下列哪个因素有关?A. 温度B. 压力C. 流速D. 密度答案:A3. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 惯性力与粘性力的比值B. 重力与惯性力的比值C. 压力与重力的比值D. 粘性力与重力的比值答案:A4. 伯努利方程适用于哪种流体流动?A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 层流D. 湍流答案:B5. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了流体的什么?A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 热力学第二定律答案:B6. 流体力学中的边界层理论主要用于解决什么问题?A. 流体的压缩性问题B. 流体的粘性问题C. 流体的热传导问题D. 流体的不可压缩性问题答案:B7. 流体力学中,流体的流速增加时,其压力会如何变化?A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B8. 在流体力学中,流体的稳定性与哪些因素有关?A. 流速和密度B. 温度和压力C. 流速和粘性D. 密度和温度答案:C9. 流体力学中的涡流是如何产生的?A. 由于流体的不均匀性B. 由于流体的压缩性C. 由于流体的不可压缩性D. 由于流体的粘性答案:A10. 流体力学中的卡门涡街现象通常发生在什么情况下?A. 流体流过静止物体时B. 流体流过运动物体时C. 流体流过膨胀管道时D. 流体流过收缩管道时答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的______定律描述了流体的不可压缩性。
答案:连续性2. 流体力学中的______数用来表征流体流动的层流与湍流状态。
答案:雷诺3. 流体力学中的______定理用于描述流体内部任意两点之间的压力差。
答案:伯努利4. 流体力学中的______方程是动量守恒定律在流体力学中的表现形式。
全国自考流体力学历年真题答案

全国20XX年10月一、单项选择题1.露天水池中,水面下0.6m深度处的相对压强为5.88kPa。
2.水平圆管均匀流的过流断面上,动压强的分布为线性分布。
3.圆管流动中,临界雷诺数的数值为2300。
4.输油管道直径为0.1m,流动为层流状态,实测管轴流速0.8m/s,通过的流量为6.28L/s。
5.从水管末端突然关阀开始,水击波传播过程中,四个阶段的传播波依次是增压、减压、减压、增压。
6.对于无压圆管均匀流,流量达最大值的充满度是0.95;在充满度为0.81时,流速最大。
7.明渠均匀流为缓流时,h>h c、v<v c、i<i c、F r<1;急流时,h<h c、v>v c、i>i c、F r>1 。
8.在M1、M2、M3、S1、S2、S3、H3和A3等各型水面曲线中,降水曲线是M2和S2。
9.当堰上水头H=0.05~0.25m时,顶角为90°的三角形薄壁堰的流量Q与H的关系是Q ∝H2.5;当H=0.25~0.55m 时,Q∝H2.47 。
10.达西公式与裘皮依公式前者适用于均匀渗流,后者适用于渐变渗流。
二、填空题11.作用在流体的每一质点上、大小与流体的质量成比例的力称为质量力。
12.流体静压强的方向为作用面的内法线。
13.应用皮托管测量A点流速,若两测压管液柱差为h,则A点流速为u A=gh2。
14.流体由直管流入断面很大的容器时,其局部水头损失系数ζ=_1 ;流体由断面很大的容器流入直管时,其局部水头损失系数ζ=0.5 。
15.流体绕曲面壁流动时,在漩涡区,流体由于受到逆压梯度和近壁摩擦阻力的作用,可能出现边界层分离现象。
16.孔口流量系数μ等于流速系数φ与收缩系数ε的乘积。
17.水力最优梯形断面的水力半径R h与水深h的比值为1/2 。
18.在流量一定的情况下,当形成均匀流的明渠实际底坡大于临界底坡时,明渠中将发生急流状态的均匀流。
19.当堰顶厚度δ与堰上水头H的比值增至10 以上时,沿程水头损失不能忽略,流动已经不属于堰流。
流体力学A卷真题2007年

2007年硕士学位研究生入学统一考试试题流体力学A卷提示:张量形式的动量方程为一、简答题1.什么样的流体不能用连续介质假设?2.流体的动力学压强和静力学压强分别指什么?在什么条件下两者相等?3.速度的散度和旋度有何差别,其物理意义是什么?4.马赫数(Ma) 和雷诺数(Re) 是怎么定义的,分别表示什么物理意义?5.在流场的速度分解中,每项表示的物理意义是什么?(提示:Helmholtz速度分解为,其中S和A分别是对称矩阵和反对称矩阵) 二、计算题1.以Lagrange变量(a,b,c) 给出的流场x=ae-2t/k,y=be t/k,z=ce t/k,式中k为非零常数。
请判断流场(a) 是否定常? (b) 是否是可压缩的? (c) 是否是有旋流场?2.在二维不可压势流中有一圆柱,它在直角坐标系(x,y) 中圆心位于坐标原点,半径为3。
在(0,6) 处有一自由点涡,其强度为。
试求:(1) 该自由点涡在圆内的镜象涡的位置和强度;(2) 该自由点涡的运动轨迹和周期;(3) 若使原自由点涡保持静止,需叠加的均匀无环量来流的速度大小和方向。
3.有一无穷大斜面,倾角为α。
有密度为ρ的不可压缩流体沿斜面向下流动。
在流经相当长的距离后,由于粘性作用,流体呈一稳定的薄层,厚度为h。
求该薄层内流体的速度分布和压强分布。
2007年流体力学A卷参考答案提示:张量形式的动量方程为1.答:当被研究对象的尺度与流体分子平均自由程相当的时候,不能采用连续介质假设。
2.答:流体的动力学压强是流体应力张量中的三个主应力平均值的相反数,即;静力学压强P是指当流体静止时的压强。
两者的差值与体积应变率有关,即,那么,当流体为Stokes流体或者流动不可压缩的时候,,即两者相等。
3.答:速度的散度是一个标量,即,而速度的旋度是一个矢量,即。
它们分别表示流动的体积相对应变速率和流体的旋转特性。
4.答:Ma定义为特征速度与声速的比值,即Ma=U/c,它用来衡量流动的可压缩性,当Ma<0.3时一般为不可压缩流动,Ma数越大,可压缩性越强。
流体力学考试题及参考答案

流体力学考试题及参考答案一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.下列流体的作用力不是质量力的是( )。
A、粘性内摩擦力B、电磁力C、惯性力D、重力正确答案:A2.()管路各段阻力损失相同。
A、分支管系B、并联管系C、串联管系D、短管管系正确答案:B3.沿程水头损失随水流的流程增长而()。
A、不变B、增大C、减少D、不确定正确答案:B4.伯努利方程中Z+P/ρg表示()A、单位体积流体具有的机械能B、单位质量流体具有的机械能C、单位重量流体具有的测压管能头D、通过过流断面的流体所具有的总机械能正确答案:C5.下列属于质量力的是()。
A、剪切力B、压力C、重力D、表面张力正确答案:C6.下列哪些一般当做不可压缩流体()A、水银B、氮气C、氧气D、空气正确答案:A7.流体的切应力()。
A、仅仅取决于分子的动量交换B、当流体处于静止状态时,由于内聚力,可以产生C、仅仅取决于内聚力D、当流体处于静止状态时不会产生正确答案:D8.当容器内工质压力大于大气压力时,工质处于()状态。
A、负压B、临界C、标准D、正压正确答案:D9.某变径管的雷诺数之比Re1:Re2=1:4,则其管径之比d1:d2为()。
A、02:01B、04:01C、01:04D、01:02正确答案:C10.液体的流动状态用()来判别。
A、达西公式B、声速C、牛顿内摩擦定律D、雷诺数正确答案:D11.汽轮机轴封压力为30千帕,其绝对压力是()。
A、71千帕B、171千帕C、30千帕D、130千帕正确答案:D12.动量方程中,ΣF表示作用在控制体内流体上的力是()A、总表面力B、合外力C、总压力D、总质量力正确答案:B13.在圆管流中,紊流的断面流速分布为()。
A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案:D14.凝结水泵布置在-1米层,凝汽器压力为-90千帕,其入口绝对压力是()。
A、90千帕B、10千帕C、1千帕D、21千帕正确答案:D15.变直径管流,细管段直径d1,粗管段直径d2=2d1,两断面雷诺数的关系是()。
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全国2007年1月高等教育自学考试
流体力学试题
课程代码:03347
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.无粘性流体是( C )
A .符合 p
=RT 的流体
B .ρ=0的流体
C.μ=0的流体
D .实际工程中常见的流体
2.水流由水箱流经管径d 1=200mm ,d 2=100mm 的管路后流入大气中,已知出口处v 2=lm/s ,则d 1管段的断面平均流速v 1为( A ) A. 0.25m/s B. 0.5m/s C. 1m/s
D. 2m/s
3.某变径管的雷诺数之比Re 1∶Re 2=1∶4,则其管径之比d 1∶d 2,为( D )
A .1∶4
B .1∶2
C .2∶1
D .4∶1
4.如图所示密闭水箱,压力表读数为9800N /m 2,表中心至水箱底的高度h =0.5m , 液面距箱底H =2m ,则液面相对压强为( B ) A .-9800N /m 2 B .-4900N /m 2 C .4900N /m 2
D .9800N /m 2
5.对于水箱水位恒定为4.9m 的薄壁小孔口(孔径为10mm)自由出流,流经孔口的 流量为( A ) A .0.48L/s B .0.63L/s C .1.05L/s
D .1.40L/s
6.压力表测得城市给水干管(长管,比阻a=1.07s 2/m 6)某处的水压P =9.8N /cm 2,从此处引出一根水平输出管,如要保证通过的流量Q=l00L /s ,该水压能将水流输送至( D ) A .9.8m B .93.5m C .915.9m
D .934.6m
7.实用堰溢流堰顶厚度δ与堰上水头H 符合的条件是( B )
2
A .
H
δ
<0.67 B .0.67<H
δ
<2.5
C .2.5<
H
δ
<10
D .
H
δ
>10
8.若明渠水流为急流时,则( C ) A .F r <l B .
dh
de >0 C .h <h c
D .i <i c
9.在流量一定,渠道断面的形状、尺寸一定时,随底坡的减小,临界水深将( C ) A .增大 B .减小
C .不变
D .以上都有可能
10.进行水力模型实验,要实现堰流的动力相似,应选的相似准则是( B ) A .雷诺准则 B .弗劳德准则 C .欧拉准则
D .其它准则
二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
11.任何微小的剪切力作用都使流体流动,只要剪切力存在,流动就持续进行,流体的这
种力学特性就是____________。
流动性
12.绝对压强是以没有气体分子存在的____________为基准起算的压强。
绝对真空 13.流线上各质点的____________都与该流线相切。
速度矢量
14.均匀流动方程式给出了圆管均匀流沿程水头损失与剪应力成____________关系。
正比 15.沿程直径不变,流量也不变的管道称为____________。
简单管道
16.孔口自由出流和淹没出流基本公式的形式相同,各项系数相同,但____________不同。
作用水头的算法
17.量纲和谐原理:凡正确反映客观规律的物理方程,其各项的量纲一定是____________。
一致的
18.若矩形渠道中临界水深为2m ,则断面单位能量有极小值e min =____________m 。
3 19.当宽顶堰的堰上水深大于临界水深时,则整个堰顶的水流状态为____________。
淹没
溢流
20.渗流量Q 与过流断面面积、____________成正比,并与土的透水性能有关。
水力坡度 三、名词解释(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 21.阿基米德原理
3
22.紊流 23.水跃现象 24.渗透系数 25.动力相似
四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
26.有一灌溉渠道,断面为梯形,底宽b =2.5m ,边坡系数m =1.5,均匀流水深h =2.0m ,流
量Q =10m 3/s ,渠道底坡i =0.0003,求渠道的粗糙系数n 。
(小数点后保留四位有效数字) 27.元流伯努利方程为z +
C 22
=+g
u g p ρ,请说明该方程各项的物理意义。
28.总流动量方程的应用条件是什么?
29.流体在管道内流动产生的阻力可分为两类,是哪两类?它们分别由什么原因产生? 五、计算题(本大题共4小题,每小题10分,共40分)
30.如图所示的混凝土海堤,靠海一侧为抛物线曲面z =0.2x 2。
水深h =5m ,海水密度
ρ=1025kg/m 3。
试求作用在单位长度海堤上的静水总压力。
5.125562158.910252
1
2122=⨯⨯⨯*=⨯=
b gh P x ρ N =125.562kN kN 417.167N 7.16741653
2
2
.08
.910253
22.02.0112
3
230
==⨯⨯
⨯=
⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯==⎰⎰h
h
h
z z g dz z
g xdz g gV P ρρρρ
4
或
kN 417.167N 7.16741652
.08.9102532)
3
2.0()2.0(12
3
2
.00
32
.00
2
==⨯⨯⨯=
⨯-=-⨯⨯==⎰
h h z x hx g dx x h g gV P ρρρ
kN 271.209417.167562.1252222=+=+=z x P P P
562
.125417
.167arctg
P P arctg
x z ==θ
31.如图所示,水在变径竖管中从下往上流动,已知z =0处的直径d (0)=0.5m ,通过的流量
Q =0.9m 3/s ,不计粘性作用,为使管中各断面的压力都相同,即p (z )=p (0),试求竖管的直径d (z )与z 的关系式。
解:列0-0和z-z 断面的的能量方程,忽略水头损失,有
g
v
g z p z g v g p z 2)(2)0(2
2000αραρ+
+=++ ① 而 586.45.014.39.04)0(20=⨯⨯==
A Q v m/s 2
20
1146.114.39.04z z d d A Q v =⨯⨯== )()0(z p p = 00=z
代入 ① 式,有
4
228.92146.18
.92586.4z d z ⨯⨯+
=⨯
5
4
067
.0073.1z d z -
=
32.有一圆管,在管内通过运动粘度v =1.118×10-6m 2/s 的水,测得通过的流量
Q =3.8×10-5m 3/s ,在管长l =30m 的管段上测得水头损失为0.03m ,试求该圆管的直径d 。
解:假设水流为层流,则
vd
R e ν
λ6464=
=
而
03
.010
15.53014.38.9210
8.343010118.16424642//46426426424
11
4
5
6
42
2
222=⨯=
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
⨯=
===---d d d g Q l g d Q d l g v d l g v d l vd g v d l =h f πνπνννλ
1141075.17671-⨯=d 05.2=d cm
此时 115.00205
.014.3108.34425
2=⨯⨯⨯===-d Q A Q v π m/s 雷诺数 230044.211210118.10205
.0115.06
>=⨯⨯=
=
-ν
vd
R e
为层流,假设成立。
故该圆管的直径为2cm 。
33.如图所示,水箱通过内径d =0.1m ,l =120m 水平管道向大气中排水,已知入口处局部损
失系数ξ=0.5,管道沿程阻力系数为λ=0.013,试求通过管内的流量Q =0.04m 3/s 时水箱中应维持的水面高度h 。
(小数点保留四位有效数字)
6
解:列1-1(进口)和2-2(出口)断面的的能量方程
212
2
2222111122-+++=++w h g
v g p z g v g p z αραρ
g
v g v
d l g v h 222000022
2
ζ
λ++++=++ g
v g v h 21.1725.01.0120
013.0122=+⨯+=)(
而 096.51
.014.304
.042
=⨯⨯=
v m/s 653.228
.92096.51.172=**
=h m。