流体力学与流体机械-计算题及答案 共49页
流体力学与流体机械考试题目
山东科技大学2011—2012学年第一学期《流体力学与流体机械》考试试卷（B卷）班级姓名学号一、选择题（每小题2分，共30分）1、下列叙述中( )是正确的。
A.静止液体的动力粘度为0B.静止液体的运动粘度为0C.静止液体的受到的切应力为0D.静止液体的受到的压应力为02、四种敞口盛水容器的底面积相同，水位高相同。
容器中水的重量比为9:1:10:2，容器底部所受的总压力为（）A.9:1:10:2B.与形状有关C.相同D.不能确定。
3、压力体内（）A.可能有液体B.必定充满液体C.至少有部分液体D.肯定没有液体4、恒定流是流场中（）的流动。
A.各断面流速分布相同B.流线是相互平行的直线C.流动随时间按一定规律变化D.运动要素不随时间而变化5、文丘里管用于测量流量时的主要工作原理是（）A．连续性方程 B．运动方程 C．能量方程 D．动量方程6、如图，两长度尺寸相同的支管并联，支管2中加设一个调节阀，下列正确的是（）A.Q2<Q1，h f2< h f1。
B.Q2<Q1，h f2= h f1。
C.Q2>Q1，h w2= h w1D.Q2<Q1，h w2> h w17、紊流附加切应力是由于( )而产生的。
A ．分子的内聚力B ．分子间的动能交换C ．重力D ．紊流脉动速度引起的动量交换8、沿程损失系数λ不受Re 数影响，发生在（ ）A.层流区B.紊流光滑区C.紊流过渡区D.紊流粗糙区 9、两根相同直径的圆管，以同样速度输送20℃的水和空气，不会出现的情况是（ ）μ水=1.005×10-3Pa ·s ，μ空气=0.0183×10-3Pa ·s 。
A.水管内为层流状态，气管内为湍流状态。
B.水管、气管内都为层流状态。
C.水管内为湍流状态，气管内为层流状态。
D.水管、气管内都为湍流状态。
10、边界层的流动分离发生于( )A.物体后部B.物体前部C.逆压梯度区D.顺压梯度区 11、力F 、长度L 、速度v 、动力粘度μ组合成的无因次的数是（ ）A ．vLFμ B ．Lv F2μ C ．2vLFμ D ．22Lv Fμ12、虹吸管最高处的压强( )。
流体力学计算题（有答案）
《流体力学》计算题及答案。
2、当压强增加4×104Pa 时，某种液体的密度增长0.015%，求该液体的压缩系数。
解：0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -=N m dp d dp V dV p /1075.3104%015.011294-⨯=⨯==-=ρρβ3、将一根长度L 为800mm ，直径d 为45mm 的圆轴水平放置于内径D 为50mm 的圆管中央，圆柱体与圆管的间隙充满密度为925kg/m 3、运动粘度s m /105.624-⨯=ν的油液。
求将圆柱体以0.8m/s 的速度作水平移动时所需的拉力F 为多少牛顿？（间隙中的速度分布可认为是线性分布）。
答案： N F 8.21=4、(将一根长度L 为1m ，直径d 为200mm 的圆柱体水平放置于内径D 为206mm 的圆管中央，圆柱体与圆管的间隙充满密度为920kg/m 3的油液。
测得将圆柱体以1m/s 的速度作水平移动时的拉力F 为108牛顿，求该油液的运动粘度（间隙中的速度分布可认为是线性分布）。
答案：运动粘度s m /106.524-⨯=ν6、液体通过装置DV 的阻力损失由倒置U 形差压计测量。
液体的密度为1500kg/m 3。
差压计中的指示液体使用密度为750 kg/m 3的油。
求如图所示标定值时，A 和B 的压强水头变化。
解：设差压计中的工作液体密度为Pam8、已知速度场⎪⎩⎪⎨⎧-=-=)/()/(2222x y ax x y ay u υ，其中a 为常数。
（１）试求流线方程（２）判断流动是否无旋，若无旋则求速度势ϕ。
答案：（１）流线方程C y x =-22（２）因为22y x x y u +=∂∂-∂∂υ除了０点外，022≠+=∂∂-∂∂y x xy u υ，所以是有旋的，不存在速度势。
9、在平面不可压缩流动中，已知速度势函数233xy x -=ϕ，求相应的流函数。
答案：10、已知某不可压缩流体平面流动的速度分布规律为：⎩⎨⎧--=-+=yxy yx x u 22422υ判断说明该流动是否连续？是否无旋？并求出流函数。
流体力学与流体机械复习题试卷A(带答案)
9.某台水泵在转速不变时，当输送的水温度增加时，其轴功率( B )
A.增加
B.降低
C.不变
D.先降低，后增加
10.当流体以α1=90°的方向进入叶轮时，离心式泵的无限多叶片的理论扬程为( A )
A.
HT ,
u2 2u, g
B.
HT,
u22u g
C.
H T,
w 2 2 u , g
D.
HT,
w22u g
H LC
pm2
( a
g )H
(1
a0
t
a
1
g0 tg
)
gH
(1
1.293 20 / 273
1
1.32 700 /
273)
9.81
85
695.7
Pa
则烟囱的理论抽力为 695.7 Pa。 6.有一离心式水泵，其叶轮外径为 D2＝200mm，叶片出口安装角为β2＝30°，出口径向分速度 为 cr2＝5.4m/s，转速为 n＝1800r/min。设流体径向流入叶轮。(1)试求理论扬程 HT；(2)若使叶轮反 向旋转，理论扬程又为多少？
A.离心泵的吸水性能
B.离心泵的吸水管路大小
C.离心泵的进水口位置
D.离心泵叶轮的进水口性能
21.水泵气蚀余量是指在水泵进口处单位重量液体所具有的超过该工作温度时汽化压力的( C
)
A.吸水高度
B.富余能量
C.饱和蒸汽压力
D.水的温度差
22.实践证明在切削限度内，叶轮切削前后水泵效率变化不大，因此切削抛物线也称为( A )。
0.84 （m）
2.如图所示，已知水泵的流量 Q 0.314m3 / s ，吸水管的直径 d 500mm ，吸水管中的水头损失
流体力学与流体机械答案
流体力学与流体机械一、名词解释1、粘性：对物体表面附近的流体运动产生重要作用，施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性。
2、静压力基本方程式：3、过水断面：某一研究时刻的水面线与河底线包围的面积，称过水断面。
过水断面是与元流或总流所有流线正交的横断面。
4、总流：总流是封闭曲线取在管道内壁周线上的流束，是无数元流所组成的大的流束。
它是许多元流的有限集合体。
如实际工程中的管流及明渠水流都是总流。
5、临界雷诺数：当流体在管道中、板面上或具有一定形状的物体表面上流过时，流体的一部或全部会随条件的变化而由层流转变为湍流，此时，摩擦系统、阻力系数等会发生显著的变化。
转变点处的雷诺数即为临界雷诺数。
用Rec表示。
二、填空1、巴（bar）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）2、摩擦阻力、流体流速3、自流式排水、扬升式排水4、单侧进水式泵（单吸泵）双侧进水式泵（双吸泵）5、自然通风机械通风三、简答题1、流体流动阻力有哪两种形式？答：（1）由于流体与器壁相摩擦而产生的阻力，称摩擦阻力；（2）流体在流动过程中由于方向改变或速度改变以及经过管件而产生的阻力，称局部阻力2、风机工作参数有几个？答：（1）流量(2)压力风机压力是指气体在通风机内的压力升高值，或者说是风机进出口处气体压力之差（3）功率(4)效率3、请写出管路特性曲线方程式？4、何谓风机工况？通风机个体特性曲线与矿井或管道风阻特性曲线在同一坐标图上的交点风机在网路工作时，是依靠风机的静压来克服网路的阻力的，因此，风机的工况点是由静压特性曲线与网路特性曲线的交点M来决定的。
5、请写出涡轮机的比例定律。
答：四、问答题1、离心式水泵为什么采用后弯叶片叶轮？答：⑴在转速、叶轮半径、流量都相同的条件下，前弯式叶轮产生的绝对速度比后弯式叶片叶轮，而流动损失与速度的平方成正比。
因此当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时，其能量损失比后弯式叶片叶轮；⑵前弯式叶轮产生的动压比静压大，而水泵应产生高的静压以克服高的阻力来输送流体，若动压高，还得在导叶或蜗壳中转换为静压，在转换中必然要伴随较大的能量损失。
流体力学及流体机械复习习题及答案
流体⼒学及流体机械复习习题及答案第⼀部分：流体⼒学1.⼒按物理性质的不同分类：重⼒、摩擦⼒、惯性⼒、弹性⼒、表⾯张⼒等。
2. ⼒按作⽤⽅式分：质量⼒和⾯积⼒。
3 质量⼒是指作⽤于隔离体内每⼀流体质点上的⼒，它的⼤⼩与质量成正⽐4 最常见的质量⼒有：重⼒、惯性⼒。
5 ⽐较重⼒场（质量⼒只有重⼒）中，⽔和⽔银所受的单位质量⼒f⽔和f⽔银的⼤⼩？A. f⽔f⽔银；B. f⽔=f⽔银； D、不⼀定。
6 试问⾃由落体和加速度a向x⽅向运动状态下的液体所受的单位质量⼒⼤⼩（f X. f Y. f Z）分别为多少？⾃由落体：X＝Y=0,Z=0。
加速运动：X=-a,Y=0,Z=-g。
7.静⽌的流体受到哪⼏种⼒的作⽤？理想流体受到哪⼏种⼒的作⽤？重⼒与压应⼒，⽆法承受剪切⼒。
重⼒与压应⼒，因为⽆粘性，故⽆剪切⼒8判断：在弯曲断⾯上，理想流体动压强呈静压强分布特征。
对错9 如图所⽰的密闭容器中，液⾯压强p0＝9.8kPa，A点压强为49kPa，则B点压强为39.2kPa ,在液⾯下的深度为3m 。
10．露天⽔池⽔深5m处的相对压强为：A. 5kPa；B. 49kPa；C. 147kPa；D. 205kPa。
重⼒作⽤下静⽔压强的分布规律，如图2-9所⽰。
图2-911. 仅受重⼒作⽤处于静⽌状态的流体中，任意点对同⼀基准⾯的单位势能为⼀常数，即各点测压管⽔头相等，位头增⾼，压头减⼩。
12. 在均质连通的液体中，⽔平⾯必然是等压⾯13：仅在重⼒作⽤下,静⽌液体中任意⼀点对同⼀基准⾯的单位势能为_b__ A. 随深度增加⽽增加； C. 随深度增加⽽减少； B. 常数； D. 不确定。
14：试问图⽰中A、 B、 C、 D点的测压管⾼度，测压管⽔头。
（D点闸门关闭，以D点所在的⽔平⾯为基准⾯）A:测压管⾼度，测压管⽔头B:测压管⾼度，测压管⽔头C:测压管⾼度，测压管⽔头D:测压管⾼度，测压管⽔头A:0m，6m B:2m，6m C:3m，6m D:6m，6m15：如图2-10所⽰，，下述两个静⼒学⽅程哪个正确？图2-1016.求淡⽔⾃由表⾯下2m 深处的绝对压强和相对压强。
(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（ ）。
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（）。
(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。
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与水平面成α=45°倾斜角，假设闸门的宽度b=1m，试求作用在闸门上的总压力及其作用点。
•解
P1
hC1A1
bH12 2 s in
9800 1 4.52 2 0.707
140346
N
P2
hC2 A2
bH
2 2
2 s in
9800 1 2.52 2 0.707
• 解：①取缓变流截面1-1，2-2。
•
②取基准面0-0。
•
③确定p的基准，相
•
对或绝对。
•
④列方程。
1 2
0
0
p1
1
2
v12
p2
2
2
v22
ghw
p2 gh
1
0
0
水 gh
气
2
v22
0.05
气
2
v22
2 Δh
v2 18.35m / s
• 补充例题五 用文丘里流量计测量水的流量，已知D=0.2m，d＝75mm，l=0.5m，并与水平 面成300角放置。压差计读数 h＝0.6m,不计任何损失,求流量qv。 ρ1=1000kg/m3， ρ2=13600kg/m3。
• 解：
I-I截面是缓变流截面，所以有
zA pA 1g C
且A点既可看成在管路中，又可看成在 测压管中，所在在图示路径上静力学基 本方程仍然适用。
p p1 1g(z1 h)
p p2 1g(z2 h) 2gh
z1 p1
1g z2 p2
1g
z3
p3
3v32
2g
z2
p2
2v22
2g
A3v3 A2v2
2 4 pc v32 0 0 8.852
2g 2g
4
0.062
v3
4
0.032
8.85
pc 22 KPa
• 补充例题四 轴流风机的直径 d=2m，在流线型钟形进口断面上装有水测压计，读数Δh＝ 20mm，钟形进口的局部损失0.05v2/2g，设空气密度为1.2kg/m3，求气流流速。
p p1 p2 ha s g
248.4 Pa
•
一个长L=1m，高H=0.5m的油箱，其内盛油的深度h=0.2m油可经底部中心流出，
如图所示。问油箱作匀加速直线运动的加速度a为多大时将中断供油？油的重度
γ=6800 N/m3。
•解
V 1 L cHb
• 补充例题一 测量流速的皮托管如图所示，设被测流体密度为ρ，测压管内液体密度为ρ1， 测压管中液面高差为h。试证明所测流速
v 2gh1 /
证明:
p p1 gz1
p p2 g(z2 h) 1gh
z1
p1
g
v12 2g
z2
p2
g
v22 2g
(m)
第三章 流体运动学
• 习题3-9 直径D=1.2m的水箱通过d = 30 mm的小孔泄流。今测得水箱的液面在1s内下降了0.8 mm。求泄流量Q和小孔处的平均速度v。
• 解： V D2h 1.22 0.0008 0.0009 m3
4
4
Q V 0.0009 m3 / s t
p1
1
2
v12
z2
z1 g a
p2
2
2
v22
ghw
v2 8.3 m / s
0.012 9800 0 40 11.8 7.8
• 解: （1）气体容重与外界大气相同
p1
1
2
v12
z2
z1 ga
p2
2
2
v22
ghw
0.012 9800 0 0
0
11.8 2 9.8
v22
9
11.8 2 9.8
v22
v2 4.43 m / s
（2）气体容重γ =7.8N/m3时
2
1
1
h
z1
p1
1g
z2
p2
1g
2 1 1
h
根据连续方程
4
D 2 v1
4
d
2v2
根据能量方程
z1
p1
1g
v12 2g
z2
p2
1g
v22 2g
v1
2
2 1
1 gh
v
Q
d 2 / 4
4 0.0009 3.14 0.032
1.27 m / s
• 习题3-11 大管d1 = 150 mm和小管d2 = 100 mm之间用一变径接头连接。若小管中的速度v2 =3m/s，求流量Q和大管中的平均速度v1。
• 解：设流体不可压，根据连续方程，有
Q v1A1 v2 A2
v 2gh1 /
• 补充例题二 设水箱中的水通过图示的等径管路出流，设H=4m，d=25mm，求管路未端的 流速和出流的流量。(不计损失)
• 解：①取缓变流截面，1-1，2-2。
•
②取基准面，0-0。
•
③确定p的基准，相对
•
或绝对。
•
④列方程。
z1
p1
1v12
2g
z2
b
22
hLb 1 L cHb 22
c 2Lh 0.25H
H
21 0.2 0.25 0.5 0.3
0.5
tan H 0.5 2.5
0.5L c 0.51 0.3
a g tan 9.807 2.5 24.518 (m/s2)
•
• 解： 按题意，活塞底面上的压力
• 可按静力平衡条件来确定
pB
pa
4F
d 2
油h1
水h2
105
7840
0.5
9800
0.3
5788 4
0.42
1.53105
(N / m2)
•
己知倒 U形测压管中的读数 h1= 2 m，h2=0.4 m，求封闭容器中 A点的相对压强。
3P
3P sin
3 0.707 97029
• 求作用在直径D=2.4m，长L=1m的圆柱上的水的总压力在水平及垂直方向的分力和 在圆柱上的作用点坐标。
Px
1 2
D DL
9800
1 2.42 2
1
28224(N)
Pz
1 2 V柱
8
D 2 L
•
有一圆桶，半径R=1m，高H=3.5m，桶内盛有高度h=2.5m的水。圆桶绕中心
轴匀速旋转。问水恰好开始溢出时，转速ω为多少？而此时距中心线r=0.4m处桶底
面上A点的压力是多少?
• 解：(1) 求旋转速度ω
R2h
R2
H
1 2
r
2h0
z 2r2
2g
h0
2R2
2g
4gH h 4 9.83.5 2.5 6.26 rad/s
第一章 流体及其物理性质
•
• 例1－2 相距为h=10 mm的两固定平板间充满动力粘度μ=1.49 Pa·s的甘油， 若两板间甘油的速度分布为u=4000y(h-y)
•
(1) 若上板的面积A=0.2 m2，求使上板固定不动所需的水平作用力F；
•
(2) 求y=h/3和2h/3处的内摩擦应力，
并说明正负号的意义。
D 4
d
1
Q
4
D 2 v1
4
D2
2
2 1
1
gh
D
4
d
1
QK h
K D2
4
2
2 1
1
g
D 4Biblioteka d 1• 补充例题六 气体由压强 p=12mm水柱的静压箱沿直径d=100mm,长度 L＝100m的管路输出， 已知高差H=40m,压力损失Δp＝9γv2/2g，求流速。（1）气体容重与外界大气相同,γ =γa＝ 11.8N/m3时; (2)气体容重γ =7.8N/m3时。
有
ux uy uz 0 x y z
ux y x
uy x
。 因为（y－x）≠0，所以流动不满足不可压流动的连续条件
1. 研究流体运动一般可采用拉格朗日法和欧 拉法 。
2.
流线是同一时刻流场中连续各点的速度方 向线，它是表现和分析流场的重要工具。
ux
x
解：
p3 p4 pa
pA p1 水h2
p2 p3 水h1 pa 水h1
pA 水h2 pa 水h1 pAg pA pa 水h2 水h1 Pa