中国计量大学2016~ 2017学年第1学期《工程流体力学》课程考试试卷
工程流体力学2018年试卷A及参考答案
200mm。则轴与轴套间流体的动力粘度为________________。
2、如图所示密闭盛水容器，已知箱内水面到测压管液面的 高 度 差 h1 = 0.3m ， 则 箱 内 液 面 处 的 真 空 度 为 ______________。
3、已知流场中质点的速度为 ux = kx，uy = -ky，uz = 0，则
订
线
中国计量大学 2018 ~ 2019 学年第一学期《工程流体力学》课程试卷(A) 第 3 页 共 6 页
五、某厂从高位水池引出一条供水管路 AB，如图所示。已知管道直径 D 300mm ，管中流 量 Q 0.04m3 /s ，安装在 B 点的压力表读数为 9.8 104 Pa ，高度 H 20m ，求管路中的水头 损失。(10 分)
位 于 空 间 点 (1, 1, 1) 处 的 质 点 的 加 速 度 大 小 为
装
______________。
4、45℃的氢气的绝热指数为 1.4，气体常数 R = 4124 J/(kg ·K)，则 45℃的氢气中的声速 为______________。
四、一正方形平板边长 a 2m ，倾斜放置在水中，其倾斜角为 60 ，顶端到水面的距离为 h 1m ，求作用在平板上的总压力 P 的大小和作用点深度 hD 。(9 分)
zC
IC zC A
1 / sin 60 1
1 / 12 24
1 / sin 60 1 22
2.309m
3’
hD zD sin60 2m 2’
五、过流断面 1-1 和 2-2 间列伯努利方程
z1
p1
1v12 2g
z2
p2
2v22 2g
h12
3’，根据已知条件， z1 z2 H 20m
《工程流体力学》选择题
23、当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为（ ）。
第 4 页 共 49 页
《工程流体力学》选择题习题
A、1/20 000； B、1/1 000； C、1/4 000； D、1/2 000。
24、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；
=
zC
+
pC ρ2g
。
ρ A• 1
•B
z
C•
ρ2
•D
O
O
5、图示盛水封闭容器中，1、2、3在同一水平面上，则（ ）。
A、 p1 > p2 > p3 ； B、 p1 < p2 < p3 ； C、 p2 > p1 > p3 ； D、 p1 = p2 < p3 。
1
2
空气 3·
水
汞
6、用U形水银测压计测A点压强， h1 = 500mm ， h2 = 300mm ，A点的压强是（ ）。
1、在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是（ ）。
A、同一种液体；
B、相互连通；
C、不连通；
D、同一种液体，相互连通。
2、压力表的读值是（ ）。
A、绝对压强；
B、绝对压强与当地大气压的差值；
C、绝对压强加当地大气压； D、当地大气压与绝对压强的差值。
3、相对压强是指该点的绝对压强与
的差值。（ ）
A、标准大气压；B、当地大气压；C、工程大气压； D、真空压强。
4、图示容器内盛有两种不同的液体，密度分别为 ρ1 、 ρ2 ，则有（ ）。
A、 zA
+
工程流体力学A卷答案.doc
二、填空题（每空 4 分，共 28 分）
1、管径不变的流道内粘性流体的总水头沿流程的变化是 下降
，测压管水头沿流程的
变化是 不变
。
2、某液体的运动粘性系数 =0.005kg/m·s，相对密度为 0.85，则运动粘性系数值 v= 0.0058
8、欧拉数的物理意义为（ B ） A、惯性力与重力之比 B、压力与惯性力之比
（b）
解（a）、（b）可得： R -7171.76（N）
（
则，螺栓上所受得力为 7171.76 N
四、何谓渐变流？渐变流过流断面具有哪些重要性质？（7 分） 答：定义：流线近似为平行直线的流动称为渐变流；
假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。（10 分）
性质：过流断面近似为平面，过流断面上的动压强近似按静压强分布，即
z p/ C 。
五、将一平面探入水的自由射流内并垂直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分 Q 1 ， 并引起射流的剩余部分偏角α 角，如果射流流速ν =30m/s，全部流量 Q=36L/s，平板截去的 流量 Q 1 =12L/s，忽略流体的质量及摩擦损失，确定射流施予平板的作用力和射流偏转转角α 。 （10 分）
4、根据湍流理论，湍流的切应力可表示为：τ =
dx dy
ux
u
y
。
5、作用于水头和出口断面面积相同条件下，管嘴出流量大于孔口出流量的原因是 管嘴收缩
断面产生了真空 。
三、有一水平喷嘴，如图所示， D1 =200mm 和 D2 =100mm，喷嘴进口水的绝对压强为 345kPa，
出口为大气， pa =103.4kPa，出口水速为 22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？
工程流体力学复习题及答案
《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= 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。
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 。
中国计量学院工程流体力学总复习资料
向无关。 (16) 欧拉(Euler)平衡微分方程： X
1 p 1 p 1 p 0 ，Y 0，Z 0。 x y z
欧拉平衡微分方程是平衡流体中普遍适用的一个基本公式，无论流体受的质量力有哪 些种类，流体是否可压缩，流体有无黏性，欧拉平衡方程式都是普遍适用的。 欧拉方程的物理意义：在静止流体中，作用在单位质量流体上的质量力与静压强的合 力相平衡。 (17) 欧拉平衡微分方程的综合形式：也称为压强微分公式， dp (18) 势函数： X
系数或动力黏ห้องสมุดไป่ตู้，
du du du 称为切应变率或速度梯度。当 0 时，式中取“＋”号；当 0 时，式中取“－” dy dy dy v0 。 h
号，以保持切应力永为正值。若流体中的速度为线性分布：
(7) 牛顿流体：凡内摩擦力按牛顿内摩擦定律变化的流体称为牛顿流体，牛顿流体的切应力与速度梯度的关系可以 用通过原点的一条直线表示。 (8) 运动黏度：流体的动力黏性系数 与其密度 之比，称为流体的运动黏性系数，也称为运动黏度，用 表示，
最常用的流线微分方程：
dx dy dz ux u y uz
(36) 定常流动：如果流体质点的运动要素只是坐标的函数而与时间无关，这种流动称为定 常流动。水头稳定的泄流是定常流动。在定常流动中，流线与迹线重合。 (37) 非定常流动：如果流体质点的运动要素，既是坐标的函数又是时间的函数，这种流动 称为非定常流动。变水头的泄流是非定常流动。 (38) 流面：通过不处于同一流线上的线段上的各点作出流线，则可形成由流线组成的一个 面，称为流面。流面上的质点只能沿流面运动，两侧的流体质点不能穿过流面而运动。 (39) 流管：通过流场中不在同一流面上的某一封闭曲线上的各点作出流线，则形成由流线 所组成的管状表面，称为流管。 (40) 流束：流管中的流体称为流束，其质点只能在管内流动，管内外的流体质点不能交流。 (41) 总流：由无限多微元流束所组成的总的流束称为总流。 微元流束：充满于微小流管中的流体称为微元流束。当微元流束的断面积趋近于零时， 则微元流束成为流线。 (42) 过流断面：与微元流束（或总流）中各条流线相垂直的截面称为此微元流束（或总流） 的过流断面（或过水断面） 。 (43) 点速：流场中某一空间位置处的流体质点在单位时间内所经过的位移，称为该流体质 点经此处时的速度，简称为点速，用 u 表示，单位为 m / s 。 (44) 均速：在同一过流断面上，求出各点速度 u 对断面 A 的算术平均值，称为该断面的平 均速度，简称均速，以 v 表示，其单位与点速相同。 (45) 流量：单位时间内通过微元流束（或总流）过流断面的体积，称为通过该断面的体积 流量，简称流量。其常用单位是 m / s 或 L / s 。 Q
《工程流体力学》课程考试试卷(A)
中国计量学院2009 ~ 2010 学年第1学期 《工程流体力学》课程考试试卷（A ）开课二级学院：计量测试工程学院，考试时间：2010年1月15日9-11时 考试形式：闭卷■、开卷□，允许带 计算器 入场考生姓名： 学号： 专业： 热能工程 班级：题序 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 得分 评卷人一.填空题（10×2=20分）1、测定运动加速度的U 形管如图1所示，若l =0.3m ，h=0.2m ，g=10m/s ，则加速度a 的值为（ ）。
2、流体运动描述方法有（ ）和（ ）。
3、油在管道中作层流运动时，如果雷诺数为500，则沿程损 失系数为 （ ）；4、水流处于紊流光滑区时，随着雷诺数的增大，沿程损失系数（ ）；水流处于紊流粗糙区时，随着 图1 雷诺数的增大，沿程损失系数（ ）。
5、流体质点的运动形式有 （ ）（ ） （ ）。
6、并联管道的损失（ ） （填大于，等于或者小于） 各分管道的损失。
7、用皮托管和静压管测量管道中水的流速，如图2所示。
若U形管中的液体为四氯化碳，其密度ρ=1500kg/m3，并测得液面差h ∆=500mm ，则管道中心的流速为（ ）。
(设重力加速度g = 9.81m/s 2) 图2 8、边界层位移厚度产生的原因（ ）。
装 订 线9、激波强度的标志是 （ ），激波强度越强，经过激波，机械能损失（ ）。
10、粘性流体绕过物体流动时，物体受到的阻力有（ ）和（ ）。
二、选择题（10×2=20分）1、其它条件不变，液体雷诺数随温度的增大而 （ ）。
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D.不定2、在（ ）情况下无法引入流函数。
A. 三维理想流体流动B. 粘性流体流动C.二维有旋流动D. 二维无旋流动 3、流量一定，管径沿程减小时，测压管水头线（ ）。
A 、可能沿程上升，也可能沿程下降； B 、总是与总水头线平行； C 、只能沿程下降； D 、不可能低于管轴线。
工程流体力学试题
注意：装订 线左侧请不 要答题，请 不要在试卷 上书写与考 试无关的内 容，否则将 按相应管理 规定处理。 院系:
专业:
班级:
姓名:
学号:
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分
得分
本试卷共 5 道大题，满分 100 分；考试时间 120 分钟； g 取 9.8m/s2，水的密度为 1000kg/m3，水银的密度为 13600kg/m3， 圆周率π 取 3.14，一个 标准大气压为 1.01325×105Pa；计算结果精确到小数点后一位。
D、不稳定流动时流线与迹线不重合。
10．在黏滞力作用下相似的流动，其（ ）数必然相等
A、Fr；
B、Eu；
C、Sr；
D、Re。
11．应用总流的伯努利方程时，两截面之间（ ） A、可以出现急变流；B、必须都是缓变流； C、不能出现急变流； D、必须都是急变流。
12．完全淹没在水中的矩形平面，当绕其形心轴旋转到（ ）位置时，压力中心与形心距离最远
7．根据描述流动参数所需要的（ ），可以分为一元、二元和三元流动
A、时间；
B、空间位置；
C、空间坐标数；
D、总变量数。
8．水力半径 Rh 越大，流动阻力（
A、不变；
B、越大；
） C、越小；
D、为 0。
1
9．以下（ ）不是流线的性质
A、流线不能相交，但可以相切；
B、流线在驻点或者奇点处可以相交；
C、稳定流动时流线与迹线重合；
6～10 C C C D D 16～20 A A C D A
二、判断题（本大题 10 分，每小题 1 分）
工程流体力学复习题及答案
《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= 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。
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 。
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《工程流体力学》课程试卷 A 参考答案及评分标准
F l2 v2 1 ，因此， F F 1500N (4 分)
5. (1)取 H , , g 作为基本物理量，则其他 4 个量可以表示为如下无量纲量： Q 1 1 1 5/ 2 1/ 2 (2 分) 2 (2 分) 3 2 (2 分) 4 (1 分) Hv Re H g H g We
题序 得分 评卷人
一、填空题（10× 2=20 分） 1、 流体力学以流体为研究对象， 流体的定义是_______________________________________ __________________________。 2、流体运动时，其内部质点沿接触面相对运动，产生内摩擦以抗阻流体变形的性质，就是 流体的____________。 订 3、作用在流体上的力按其性质可以分为____________和____________两大类。 4、静止流体中，任何一点在各个方向上的静压强____________，其作用力沿受力表面的 ____________方向。 5、单位重量静止流体的比势能为____________与____________之和。 6 、 根 据 流 场 中 各 点 的 流 动 参 数 是 否 随 时 间 变 化 可 以 把 流 动 分 成 ______________ 和 ______________两大类。 7、描述流体运动的方法有______________和______________两种。 线 8、雷诺数是判别流体流动状态的准则量，其计算公式为______________，根据雷诺数的大 小，可以把流体流动分为______________和______________。 9、对于圆管层流流动，在其他条件不变的情况下，水力半径越大，阻力______________。 10、力学相似是指实物流动和模型流动在对应点上对应物理量都应该有一定的比例关系， 具体地说，力学相似包括______________、______________和______________三个方面。 二、名词解释（6× 3=18 分） 1、牛顿流体和非牛顿流体
z1 p1
1v12
2g
z3
p3
2 3 v3
2g
，其中 z1 z3 H 2 ， p1 p3 pa ， v1 0 ，由此可得：
v3 2 gH 2 7.67m/s (4 分)
(3) Q v3 A 2.41L/s (2 分) 3. (1)管道内的平均速度： v
中国计量大学 2016~~~2017 学年第 1 学期《工程流体力学》课程试卷 A 第 1 页 共 8 页
2、迹线和流线
3、拉格朗日法
4、无粘流体的伯努利方程(写出公式)
5、雷诺数
6、层流和湍流
三、简算题（6× 3=18 分） 1、已知某条件下空气的重度 12.30N/m3 ，动力粘度 0.0172 103 Pa s ，则其运动粘 度为______________。 2、 如图所示密闭盛水容器，已知测压管中液面高度 h 1.5m ，绝对压强 p0 104.24kPa ， 容器内液面高度 h 1.2m 。则当地大气压强 pa ______________。
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中国计量大学 2016 ~ 2017 学年第 1 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： 机电
一、填空题（10× 2=20 分） 1． 在静力平衡时，不能承受拉力或者剪力的物体就是流体(或：流体是一种受任何微小的 剪切力作用都能连续变形的物质，包括气体和液体)。 2． 粘性(或：黏性) 3． 质量力(或：体积力)、表面力 4． 大小相等、内法线 5． 比位能、比压能 6． 定常流动和非定常流动 7． 欧拉法、拉格朗日法 8． Q
4、新设计的汽车高 h 1.5m ，最大行驶速度 v 108km/h ，拟在风洞中进行模型试验。已 知风洞试验段的最大风速 v 45m/s ， 风洞中的空气和行驶过程中的空气的物理性质完全相 同，试求模型的高度。若在该风速下测得模型的风阻力为 1500N ，试求原型在最大行驶速 度时的风阻。(9 分)
z D zC IC 2.413m ， hD z D sin 60 2.09m (4 分) zC A
2. (1)整根管子充满水，虹吸管才能正常工作，根据流体静力学基本方程： p p z1 1 z2 2 p2 19600Pa (3 分) (2)对过流断面 1-1 和 3-3 列总流的伯努利方程：
1.6cm2 / s ，试求沿程损失 h f 。若管内流动的液体的粘度 0.127cm2 / s ，且圆管的绝
对粗糙度 0.4mm ，则此时的沿程损失为多少？(沿程损失系数参考试卷所附的莫迪图)(9 分)
装
订
线
中国计量大学 2016~~~2017 学年第 1 学期《工程流体力学》课程试卷 A 第 5 页 共 8 页
中国计量大学 2016 ~ 2017 学年第 1 学期 《工程流体力学》课程考试试卷（A）
开课二级学院： 机电学院 ，考试时间： 2017 年 1 月 10 日 18 时 计算器、绘图工具 专业： 四 五 六 七 入场 班级： 八 九 总分
√ 开卷□，允许带 考试形式：闭卷□
考生姓名：
装
学号： 一 二 三
速场内反映瞬时流速方向的曲线，在同一时刻，处在流线上的所有流体质点的流速方向与 该点的切线方向重合。 3. 着眼于每个个别流体质点运动的研究，综合所有流体质点的运动后便可得到整个流体
的运动规律。 4. 5. 6.
z1 p1
2 v1 p v2 z2 2 2 2g 2g
表示惯性力和粘性力的比， Re
开课二级学院： 机电学院 ，考试时间： 2017 年 1 月 10 日 18 时 计算器、绘图工具 专业： 四 五 六 七 入场 班级： 八 九 总分
√ 开卷□，允许带 考试形式：闭卷□
考生姓名：
装
学号： 一 二 三
题序 得分 评卷人
一、填空题（10× 2=20 分） 1 、流体力学以流体为研究对象，其研究方法有 ________________、 ________________、 ________________。 2、在研究流体宏观规律时，一般不需要考虑分子的微观结构，为此可以引入流体质点的概 念 ， 所 谓 流 体 质 点 ， 就 是 _____________________________________________________ _______________________________。 订 3、以绝对真空或完全真空为基准计算的压强称为____________，以大气压强为基准计算的 压强称为____________。 4、静止流体作用于任意形状的平面壁上的总压力其大小等于________________________和 ______________________的乘积，其方向为________________________________。 5、通过流场中不在同一流面上的某一封闭曲线上的各点作出流线，则形成由流线所组成的 管状表面，称为____________，管中的流体称为____________。 6、导出无粘流体运动微分方程的伯努利积分时所需满足的条件为_____________________、 线 _____________________、_____________________。 7、伯努利方程中每一项都具有能量意义， z 、
中国计量大学 2016~~~2017 学年第 1 学期《工程流体力学》课程试卷 A 第 2 页 共 8 页
3 、 已 知 流 场 的 速 度 为 u x 1 3t ， u y 2 x ， 则 t t 0 时 通 过 点 ( x 0 , y0 ) 的 流 线 方 程 为 ______________。 4、已知水平放置的圆管，其直径 d 5cm ，管长 l 6m ，管内有相对密度为 0.9 的油液在 流动，油的动力粘度 0.135Pa s ，3 分钟流出的油重为 5000N ，则圆管流动的雷诺数为 ______________。 5、飞机在 20000m ( 56.5C) 上空以 2400km/h 的速度飞行，已知空气的绝热指数 1.4 ， 气体常数 Rg 287.1J/(kg K) ，则气流相对于飞机的气流马赫数为______________。 装 6、流体在光滑管道中流动，流动形态为层流，已知沿程阻力系数 0.3164 ，管道直径
vl
层流：流体运动规则，各部分分层流动互不掺混，流体质点的迹线是光滑的，而且流
场稳定。湍流：流体运动极不规则，各部分流体相互剧烈掺混，流体质点的迹线杂乱无章， 流场极不稳定。
《工程流体力学》课程试卷 A 参考答案及评分标准 第 1 页 共 3 页
三、简算题（6× 3=18 分） 1. 2. 3.
d 0.02m ，运动粘性系数 1 106 m2 / s ，则管内平均流速 u ______________。
四、计算题（44 分） 1、如图所示，泄水池底部放水孔上放了一圆形平面闸门，直径 d 1m ，门的倾角 60 ， 已知平面闸门最深处的深度 h 2.5m ，求作用在门上的总压力 P 的大小以及作用点的深度
水？当管内充满液体后，管内流速和流量各为多少？(9 分)
中国计量大学 2016~~~2017 学年第 1 学期《工程流体力学》课程试卷 A 第 4 页 共 8 页
3 、 设 圆 管 直 径 d 20cm ， 管 长 l 1000m ， 输 送 石 油 的 流 量 Q 40L/s ， 运 动 粘 度