流体力学 相似理论练习题
流体力学试题及答案
流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中，对于不同形状的物体，哪一项描述是正确的？A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案：B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时，下列哪一项是正确的？A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案：A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法，哪一项是正确的？A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案：D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时，根据伯努利定理，下列哪一项是正确的？A. 流速越大，压强越小。
B. 流速越小，压强越小。
C. 流速越大，压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案：A. 流速越大，压强越小。
5. 下列哪一项是正确的？A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案：C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案：升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案：黏度3. 当一个物体浸没在水中时，所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案：重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案：黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下，其流速越大，压强越__________。
答案：小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm，球的质量为400g，液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案：球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小，即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
环保工程师-专业基础-工程流体力学与流体机械-相似原理和模型实验方法
环保工程师-专业基础-工程流体力学与流体机械-相似原理和模型实验方法[单选题]1.压力输水管同种流体的模型试验，已知长度比为4，则两者的流量比为()。
[2012年真题]A.2（江南博哥）B.4C.8D.1/4正确答案：B参考解析：同种压力输水管中，作用力主要为黏滞力，采用雷诺准则：λuλl/λv＝1，又因为是同种流体，则运动黏度相等，可得λu＝λl－1，且流量比尺λQ＝λA λu＝λl2λl－1＝λl，所以Q1/Q2>＝λQ＝L<s ub>1/L2＝4。
[单选题]2.明渠水流模型实验，长度比尺为4，则原型流量为模型流量的()倍。
[2013年真题]A.2B.4C.8D.32正确答案：D参考解析：由弗劳德准则可得原型与模型的速度比为：。
式中，v p为原型的速度；l p为原型的长度；v m为模型的速度；l m为模型的长度。
即。
则：，故原型流量为模型流量的32倍。
[单选题]3.下列关于流动相似的条件中可以不满足的是()。
[2016年真题]A.几何相似B.运动相似C.动力相似D.同一种流体介质正确答案：D参考解析：要做到模型与原型的水（气）流现象相似，并且把模型实验结果应用于原型，则模型与原型须做到几何相似、运动相似及动力相似，初始条件及边界条件亦应相似。
流动相似条件，流动相似是图形相似的推广。
流动相似是指两个流动的对应点上同名物理量（如线性长度、速度、压强、各种力等）应具有各自的比例关系，也就是两个流动应满足几何相似、运动相似、动力相似、初始条件和边界条件相似，所以D项不需满足。
几何相似是运动相似和动力相似的前提和依据。
动力相似是决定两流相似的主导因素。
运动相似是几何相似和动力相似的表现。
因此流动相似要满足几何相似、运动相似、动力相似。
[单选题]4.要保证两个流动问题的力学相似，下列描述错误的是()。
[2014年真题]A.应同时满足几何、运动、动力相似B.相应点的同名速度方向相同、大小成比例C.相应线段长度和夹角均成同一比例D.相应点的同名力方向相同、大小成比例正确答案：C参考解析：流体运动的相似包括：几何相似、运动相似、动力相似、边界条件和初始条件相似。
流体力学习题及答案-第八章
第八章 相似理论8-1说明下述模型实验应考虑的相似准数。
（1）风洞中潜艇模型试验；（2）潜艇近水面水平直线航行的阻力试验。
答：（1）风洞中潜艇模型试验：由于在空气中不需要考虑兴波问题，因此仅考虑Re 数即可；（2）潜艇近水面水平直线航行的阻力试验：潜艇近水面航行时有兴波问题，因此需要考虑Re 数和Fr 数。
8-2实船长100m ，在海中航速20kn ，需要确定它的兴波阻力和粘性阻力。
试根据相似理论分别讨论如何在风洞中和船模水池中进行船模试验。
答：（1）首先在风洞中试验，确定粘性阻力系数。
即满足模型雷诺数和实船雷诺数相等的条件：s m Re Re =，或写成：sss mmm V L V L νν=；其中：m L 是模型的长度，m V 是模型的速度，m ν是空气的粘性系数；实船长100=s L （m ），实船速度288.1005144.20=⨯=m V （m/s ），s ν是海水的粘性系数。
由上式可以得到进行试验时模型的速度（风速）：s s m s m s s m m V V L L V ννλνν=⋅⋅=，其中：ms L L=λ是模型的缩尺比。
在该条件下，测得模型的粘性阻力νm R ，进而得到模型的粘性阻力系数：m m m m m S V R C 221ρνν=；其中：m ρ是空气的密度，m S 是模型的表面积；则可得到实船的粘性阻力系数m s C C νν=。
（2）在水池中进行试验。
需要保证s m Re Re =和Frs Frm =两个条件，这样可保证模型和实船的总阻力系数相等，即ts tm C C =。
若实现上述两个条件，则要求：sss mmm V L V L νν=，ss m m gL VgL V =；第一个等式两端同时平方得到：22222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s m m s s m s m L L V V ννλνν； 第二个等式两端同时平方得到：λ12==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s m s m L L V V ； 因此可以得到：λννλ122=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s m ，s m νλν23-=；该式表示在试验中，水池中试验介质的粘性系数m ν与海水粘性系数s ν的关系。
《流体力学》试题及答案
《流体力学》试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程？A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案：D2. 在不可压缩流体中，流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示？A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案：A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性？A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案：D4. 在下列哪种情况下，流体的动能和势能相等？A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案：C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数？A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案：D二、填空题（每题5分，共25分）6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案：流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案：ρV = 常数8. 在恒定流场中，流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案：加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案：能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案：随机性、三维性、非线性三、计算题（每题25分，共50分）11. 一个直径为10cm的管道，流体的流速为2m/s，流体的密度为800kg/m³，求管道中流体的流量。
解：流量Q = ρvA其中，ρ为流体密度，v为流速，A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案：管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐，储罐内充满水，水面高度为1m。
流体力学习题及参考答案
09流体力学习题1及参考答案一、单项选择题（共15分，每小题１分）1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。
A ．离心力B ．摩擦力C ．压力D ．表面张力2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。
A ．粘性是实际流体的固有属性B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C ．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性D ．动力粘度与密度之比称为运动粘度3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。
A ．流体的压缩性B ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率C ．流体速度场的不稳定性D ．流体速度场的不均匀性4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。
A ．gdz dp -=B ．gdz dp ρ=C ．dz dp ρ-=D ．gdz dp ρ-=5、无旋流动是指（ ）的流动。
A ．速度环量为零B ．迹线是直线C ．流线是直线D ．速度环量不为零6、压强的量纲[]p 是（ ）。
A.[]2-MLt B.[]21--t ML C.[]11--t ML D.[]1-MLt7、已知不可压缩流体的流速场为 则流动不属于（ ）。
A ．非均匀流B ．非稳定流动C ．稳定流动D ．三维流动8、动量方程的适用条件是( ) 。
0 ),,(),(⎪⎩⎪⎨⎧===w t z x f z y f u υin out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑A．仅适用于理想流体作定常流动B．仅适用于粘性流体作定常流动C．适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动D．适用于理想流体与粘性流体作定常流动9、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是 ( ) 。
A．管道是水平放置的B．流体为不可压缩流体C．管道是等径管D．流体为不可压缩理想流体10、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（）。
A．不相等 B．之和为总能量损失 C．相等D．不确定11、边界层的基本特征之一是（）。
流体力学：量纲分析与相似理论-习题
解题步骤
解： 1. 分析影响因素，列出函数方程
根据题意可知，水泵的输出功率N 与单位体积水
的重量 g 、流量Q、扬程H 有关,用函数关系
式表示为
f (N, ,Q, H ) 0
2. 将N写成γ ，Q，H的指数乘积形式，即
N k aQbH c
解题步骤
3. 写出量纲表达式
dim N dim( aQbH c )
4. 选L、T、M作为基本量纲，表示各物理量的量 纲为
[L2T 3M ] [L2T 2M ]a[L3T 1]b[L]c
5. 由量纲和谐性原理求各量纲指数
L：2=-2a+3b+c
a=1
T：-3=-2a-b
b=1
M：1=a
c=1
解题步骤
6. 代入指数乘积式，得
N k QH
其中，k为无量纲系数，通过实验来确定。
题目
何为模型试验的力学相似，它包括那几个方 面的内容？ 答：所谓的力学相似是指原型流动和模型流动在对
应物理量（指矢量物理量，如力、加速度等）之 间应互相平行，并保持一定的比例关系（指矢量 与标量物理量的数值，如力的数值、时间与压强 的数值等）。
流体力学相似包括以下四个方面： 1. 几何相似 2. 运动相似 3. 动力相似
得到同样结果）
V
1/ l
2
( vP )2/3 vm
4.11/ 2
4.初始条件和边界条件相似。
题目
为什么每个相似准则都要表征惯性力？
答：作用在流体上的力除惯性力是企图维持流体原来
运动状态的力外，其他力（如重力、粘滞力、流体
动压力、表面张力和弹性力）都是企图改变运动状
态的力。如果把作用在流体上的各力组成一个力多
流体流动练习题
流体流动练习题在学习流体力学的过程中，进行练习题是巩固理论知识的重要途径。
本文将为大家提供一些流体流动的练习题，通过解答这些问题，帮助读者更好地掌握流体力学的基本概念和计算方法。
题目一：水管中的流量计算在水管中，水的流速为2 m/s，管道的截面积为0.2 m²，求水管中的流量。
解析：流量的计算公式为Q=A×V，其中Q表示流量，A表示管道的截面积，V表示水的流速。
根据给定条件，代入公式可得：Q=0.2 m²× 2 m/s = 0.4 m³/s。
因此，水管中的流量为0.4立方米/秒。
题目二：狭缝中的流速计算一个狭缝的宽度为0.1 mm，狭缝中的液体通过速度为0.5 m/s，求液体通过狭缝时的流速。
解析：狭缝中的流速计算可以使用泊松公式：V=Q/A，其中V表示流速，Q表示流量，A表示狭缝的横截面积。
根据给定条件，流量Q=0.1 mm × 0.5 m/s = 0.05 mm²/s。
由于1 mm²=10⁻⁶ m²，所以流量Q=0.05 × 10⁻⁶ m²/s。
代入公式可得：V = (0.05 × 10⁻⁶ m²/s) / (0.1 ×10⁻³ m²) = 0.5 m/s。
因此，液体通过狭缝时的流速为0.5 m/s。
题目三：贯流管中的压力计算贯流管的入口直径为10 cm，出口直径为5 cm，入口处的压力为1 MPa，求出口处的压力。
解析：贯流管中的压力计算可以使用伯努利方程：P₁ + (1/2)ρV₁²+ ρgh₁ = P₂ + (1/2)ρV₂² + ρgh₂，其中P₁和P₂分别表示入口和出口处的压力，V₁和V₂分别表示入口和出口处的速度，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h₁和h₂分别表示入口和出口处的高度。
根据问题的描述，入口处的压力P₁为1 MPa，入口和出口处的高度相同，速度V₁和V₂与流体的密度无关，因此可以将伯努利方程简化为：P₁+ (1/2)ρV₁² = P₂ + (1/2)ρV₂²。
(完整版)流体力学练习题及答案
(完整版)流体力学练习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN流体力学练习题及答案一、单项选择题1、下列各力中，不属于表面力的是（ ）。
A ．惯性力B ．粘滞力C ．压力D ．表面张力2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。
A ．粘性是实际流体的物性之一B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C ．流体粘性具有阻碍流体流动的能力D ．流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度，迁移加速度反映（ ）。
A ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率B ．流体速度场的不稳定性C ．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率D ．流体的膨胀性4、重力场中平衡流体的势函数为（ ）。
A ．gz -=πB ．gz =πC ．z ρπ-=D ．z ρπ=5、无旋流动是指（ ）流动。
A ．平行B ．不可压缩流体平面C ．旋涡强度为零的D ．流线是直线的6、流体内摩擦力的量纲[]F 是（ ）。
A . []1-MLtB . []21--t MLC . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ，则流动属于（ ）。
A ．三向稳定流动B ．二维非稳定流动C ．三维稳定流动D ．二维稳定流动8、动量方程 的不适用于(??? ??) 的流场。
A ．理想流体作定常流动B ．粘性流体作定常流动C ．不可压缩流体作定常流动D ．流体作非定常流动9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时，以下陈述错误的是：沿流动方向 ( ) 。
A ．流量逐渐减少B ．阻力损失量与流经的长度成正比C ．压强逐渐下降D ．雷诺数维持不变10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（ ）。
A ．一定不相等B ．之和为单位质量流体的总能量损失C ．一定相等D ．相等与否取决于支管长度是否相等11、边界层的基本特征之一是（ ）。
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有 kv klkn
10 5 / 18 . 8 10 3
(1 / 3 )2
0 .0479
nmnpkn13r/9 min
油液，该泵转速np=2900r/min，若采用叶轮直径 为原型叶轮直径1/3的模型来做实验，模型流动
采用20°C的清水（ νm=1×10-6m2/s ）。问：所
采用的模型离心泵的转速nm为多大？
解：满足雷诺相似准则 有
vmlm vplp
m
p
kn
k
k
2 l
因为 v m l m n m vp lpnp
相似理论
一、选择题
1. 进行模型实验，要实现有压管流的动力相似，应
满足（ A ）。
A. 雷诺准则
B. 弗劳德准则
C. 欧拉准则
D. 柯西准则
2. 进行模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应
满足（ B ）。
A. 雷诺准则
BБайду номын сангаас 弗劳德准则
C. 欧拉准则
D. 柯西准则
3. 压力输水管同种流体的模型实验，已知长度比为4， 则两者的流量比为（ B）。
解：满足弗劳德相似准则 vm2 vp2 gmlm gplp
因为 gm gp 有
1
kv kl2
1
k t k l / k v k l 2 15
tp
tm kt
60min
3. 原型溢流坝的溢流量为 120m3/s，现用模型溢流坝 做泄流实验，实验室可供实验用的最大流量为 0.75m3/s，试求允许的最大长度比尺 kl；如在这样的 模型上测得某一作用力为 2.8N，求原型相应的作用 力 Fp。
解：由题意知应满足弗劳德相似准则
vm2 vp2 gmlm gplp
因 gm g p ， 有 kv kl1/ 2 ， kQ kl 5/ 2
2
kl
kQ 2 / 5
0.75 5 120
0.13
kF k kl2kv2 kl3
Fp FmkF1 1236N
4. 有一离心泵输送运动粘度νp=18.8×10-5m2/s的
解：由题意知应满足雷诺相似准则
vmlm vplp
m
p
有 kv
k
k
1 l
，
kQ
k kl ，
因为
kl
300 600 0.5 ，k
1.6 105 1 106 16 ，
得到 kQ 8
Qm QpkQ 2.26m3 / s
2. 有一水库模型和实际水库的尺度比例是1/225， 模型开闸放水4min可泄空库水。问：真实水库将库 水放空所需的时间tp多大？
A. 2
B. 4
C. 8
D. 1/4
4. 明渠水流模型实验，已知长度比为4，则两者的流
量比为（ D ）。
A. 16
B. 4
C. 8
D. 32
二、计算题
1. 为研究输水管道上直径 600mm 阀门的阻力特 性，采用直径 300mm，几何相似的阀门用气流 做模型实验。已知输水管道的流量为 0.283m3/s， 水的运动粘度为 1×10－6m2/s，空气的运动粘度为 1.6×10－5m2/s，试求模型的气流量 Qm。