流体力学期末考试试卷E
考试试卷(A B卷)
学年第 学期
课程名称:流体力学
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一、判断题(20分)
1. 流体质点只有质量没有大小。(F) 2. 温度升高液体的表面张力系数增大。(F) 3. 液滴内的压强比大气压小。( F) 4. 声音传播过程是一个等熵过程。(T ) 5. 马赫线是超音速流动中被扰动和未扰动区域的分界线。(T) 6. 一般情况下当马赫数小于2/3时可以忽略气体的压缩性(F) 7. 超音速气流在收缩管道中作加速运动。(F) 8. 定常流动中,流体运动的加速度为零。(F) 9. 气体的粘性随温度的升高而增大。(T) 10. 牛顿流体的粘性切应力与速度梯度,即角变形速率成正比。(T) 11. 理想流体定常流动,流线与等势线重合。(F) 12. 应用总流伯努利方程解题时,两个断面间一定是缓变流,方程才成立。(F) 13. 雷诺数是表征重力与惯性力的比值。(F) 14. 静止的流体中任意一点的各个方向的压强值均相等。(T) 15. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等因素的影响。(T) 16. 压力体的体积表示一个数学积分,压力体内一定有流体。(F) 17. 不可压缩流体的有旋流动由于存在速度势和流函数,故又称为位势流动。(F)
18. 如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动,刚称为无旋流动。(F)
19. 如果任一条封闭曲线上的速度环量皆为零,则此区域内的流动必为无旋流
动。(T)
20. 不可压缩流体在位势流场中,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,而与曲线形状无关。(T)
二、填空题(10分)
1. 在欧拉坐标系中,流体的加速度包括时变加速度和 位变加速度 两部分,如果流
场中时变加速度为零,则称流动为 定常流动 ,否则流动称为 非定常流动 。
2. 雷诺实验揭示了流体流动存在层流和 紊流 两种流态,并可用 雷诺数来判别流
态,管道流动的临界雷诺数为 2320 。
3. 已知三维流场的速度分布为:0,4,2wxvtyu,试求t=0时刻,经过点(1,1)
的流线方程1222yx;点(1,1)处的加速度为i89。
4. 平面流动速度分布为:22yaxu,byxyv,如果流体不可压缩,试求a=
0.5 ;b= 0 。
5. 子弹在15摄氏度的大气中飞行,如果子弹头部的马赫角为45度,子弹的飞行速
度为 481m/s 。
学 院
班 级
学 号
姓 名
…
…
…
…
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○
…
…
…
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密
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○
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封
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○
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线
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三、简答题(15分,每小题5分):
1. 试说明伯努利方程成立的条件。 理想流体;不可压缩;质量力只有重力;定常流动;方程沿流线成立。 2. 简述势函数和流函数的性质。 势函数:调和函数,任一曲线的速度环量为两端点势函数之差; 流函数:满足连续性方程;调和函数;任两条曲线间的流量等于流函数之差; 3. 简述水力光滑管与水力粗糙管的含义。 粘性底层的厚度,管壁的绝对粗糙度,如果>,说明管壁的粗糙度对水流的阻力影响很小为水力光滑管,反之为水力粗糙管。 三、计算题(40分,每小题10分): 1. 若作用在圆球上的阻力F与球在流体中的运动速度V、球的直径D及流体的密度和动力粘度有关,试利用布金汉定理求无量纲数。(10分) 解:本问题的物理量共有5个,n=5,基本量纲为M、L、T,即m=3(2) 写出5个物理量的量纲(2分) 正确选取循环量(2分) 组合并求出无量纲数1221DVF(2分) 组合并求出无量纲数2VD2(2分) 2. 不可压缩流体平面势流,22byax,已知在点(2,1.5)处的流速smvsmu/3,/4,求流函数和在点(1,1)处的流速。(10分) 解: axxu2,byxv2,解得1,1ba(4分) 代入在点(1,1)处的流速为smvsmu/2,/2(2分) Cxy(C为常数)(4分) 3. 弧形闸门,中心角o45,宽度B=1m,如下图所示,水深H=4m,确定水作用于此闸门上的总压力P的大小和方向。(10分)
解:24sinHRm;(1分)
KNAghFxcx4.78
(4分);
KNgVFy3.20
(4分);
总压力大小为80.99KN,
方向与竖直方向夹角75.5度。
4. 粘度仪是测量液体粘性系数的仪器,它是由如下图所示的两个同心薄壁圆筒
组成,外筒半径为R=100mm,内筒半径为r=99mm,筒高1m,两筒之间的间
隙为1mm,外筒转速为=20rad/s,当间隙内充满某种润滑油时,若已知
润滑油的粘性系数2/78.0mNs,求内筒所受扭矩M。
解:/r(1)
2
1
2RM
(2)
402
2
2
1
2RdrrMR
(4)
21
MMM
解得:NmM4.100 (3)
α
5. 水泵装置如图。水泵安装高度h=2.5m,高低水池液面(面积足够大)高差Z
=20m,吸水管管径D1=0.2m,长度l1=5m,沿程阻力系数为0.02,总局部
水头损失系数为5;压水管的直径D2=0.15m,l2=50m,沿程阻力系数为0.03,
压管总的局部水头损失系数为6,测得水泵出口处的表压P-Pa=2×105Pa.
试求:①水泵输水量Q和②水泵的功率(水泵的功率系数为0.80)。(15分)
解:2-2和3-3应用总流的伯努力方程:
gvdlgpzgvgpha2)(2
2222222
2
(6分)
解得,smv/95.12(2分)
smdvQ/034.043222
(2分)
KWhzgQPw88.9/)(
(5分)
《流体力学》期末考试试卷和答案
流体力学期末试卷(含答案)一.名词解释(共10小题,每题3分,共30分)粘滞性;量纲和谐;质量力;微元控制体;稳态流动;动量损失厚度;水力当量直径;逆压力梯度;连续介质假说;淹深二.选择题(共10小题,每题2分,共20分)1.液体粘度随温度的升高而___,气体粘度随温度的升高而___()。
A.减小,增大;B.增大,减小;C.减小,不变;D.减小,减小2.等角速度ω旋转容器,半径为R,盛有密度为ρ的液体,则旋转前后容器底压强分布();A.相同;B.不相同;底部所受总压力()。
A.相等;B.不相等。
3.某点的真空度为65000Pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:A.65000Pa; B.55000Pa; C.35000Pa; D.165000Pa。
4.静止流体中任意形状平面壁上压力值等于___处静水压强与受压面积的乘积()。
A.受压面的中心;B.受压面的重心;C.受压面的形心;D.受压面的垂心; 5.粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是()。
A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三种情况都有可能。
6.流动有势的充分必要条件是()。
A.流动是无旋的;B.必须是平面流动;C.必须是无旋的平面流动;D.流线是直线的流动。
7.动力粘滞系数的单位是()。
A N·s/m B.N·s/m2 C.m2/s D.m/s8.雷诺实验中,由层流向紊流过渡的临界流速v cr'和由紊流向层流过渡的临界流速v cr之间的关系是()。
A.v cr'<v cr;B.v cr'>v cr;C.v cr'=v cr;D.不确定9.在如图所示的密闭容器上装有U形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:A.p1=p2=p3;B.p1>p2>p3;C.p1<p2<p3;D.p2<p1<p3。
10.流函数(又称拉格朗日流函数)存在的充分必要条件是()A.有势流动;B.不可压缩流体的流动;C.平面流动;D.不可压缩流体的平面流动。
流体力学试卷及答案期末考试
流体力学试卷及答案一一、判断题1、 根据牛顿内摩擦定律,当流体流动时,流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。
2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。
3、 流体流动时,只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。
4、 在相同条件下,管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。
5、 稳定(定常)流一定是缓变流动。
6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。
7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。
8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。
9、 外径为D ,内径为d 的环形过流有效断面,其水力半径为4d D -。
10、 凡是满管流流动,任何断面上的压强均大于大气的压强。
二、填空题1、某输水安装的文丘利管流量计,当其汞-水压差计上读数cm h 4=∆,通过的流量为s L /2,分析当汞水压差计读数cm h 9=∆,通过流量为 L/s 。
2、运动粘度与动力粘度的关系是 ,其国际单位是 。
3、因次分析的基本原理是: ;具体计算方法分为两种 。
4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。
5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ,其适用条件是 。
6、泵的扬程H 是指 。
7、稳定流的动量方程表达式为 。
8、计算水头损失的公式为 与 。
9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是 。
10、压力中心是指 。
三、简答题1、 稳定流动与不稳定流动。
2、 产生流动阻力的原因。
3、 串联管路的水力特性。
4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管,两者是否固定不变?5、 静压强的两个特性。
6、 连续介质假设的内容。
7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。
8、 因次分析方法的基本原理。
9、 欧拉数的定义式及物理意义。
10、 压力管路的定义。
11、 长管计算的第一类问题。
12、 作用水头的定义。
13、 喷射泵的工作原理。
14、 动量方程的标量形式。
15、 等压面的特性。
l流体力学多套完整流体力学试卷和答案(期末考试)
l流体⼒学多套完整流体⼒学试卷和答案(期末考试)《⼯程流体⼒学》流体⼒学试卷及答案⼀⼀、判断题1、根据⽜顿内摩擦定律.当流体流动时.流体内部内摩擦⼒⼤⼩与该处的流速⼤⼩成正⽐。
2、⼀个接触液体的平⾯壁上形⼼处的⽔静压强正好等于整个受压壁⾯上所有各点⽔静压强的平均值。
3、流体流动时.只有当流速⼤⼩发⽣改变的情况下才有动量的变化。
4、在相同条件下.管嘴出流流量系数⼤于孔⼝出流流量系数。
5、稳定(定常)流⼀定是缓变流动。
6、⽔击产⽣的根本原因是液体具有粘性。
7、长管是指运算过程中流速⽔头不能略去的流动管路。
8、所谓⽔⼒光滑管是指内壁⾯粗糙度很⼩的管道。
9、外径为D.内径为d 的环形过流有效断⾯.其⽔⼒半径为4d D -。
10、凡是满管流流动.任何断⾯上的压强均⼤于⼤⽓的压强。
⼆、填空题1、某输⽔安装的⽂丘利管流量计.当其汞-⽔压差计上读数cm h 4=?.通过的流量为s L /2.分析当汞⽔压差计读数cm h 9=?.通过流量为 L/s 。
2、运动粘度与动⼒粘度的关系是 .其国际单位是。
3、因次分析的基本原理是:;具体计算⽅法分为两种。
4、断⾯平均流速V 与实际流速u 的区别是。
5、实际流体总流的伯诺利⽅程表达式为 . 其适⽤条件是。
6、泵的扬程H 是指。
7、稳定流的动量⽅程表达式为。
8、计算⽔头损失的公式为与。
9、⽜顿内摩擦定律的表达式 .其适⽤范围是。
10、压⼒中⼼是指。
三、简答题1、稳定流动与不稳定流动。
2、产⽣流动阻⼒的原因。
3、串联管路的⽔⼒特性。
4、如何区分⽔⼒光滑管和⽔⼒粗糙管.两者是否固定不变?5、静压强的两个特性。
6、连续介质假设的内容。
7、实际流体总流的伯诺利⽅程表达式及其适⽤条件。
8、因次分析⽅法的基本原理。
9、欧拉数的定义式及物理意义。
10、压⼒管路的定义。
11、长管计算的第⼀类问题。
12、作⽤⽔头的定义。
13、喷射泵的⼯作原理。
14、动量⽅程的标量形式。
15、等压⾯的特性。
流体力学期末考试题(题库+答案)
流体力学期末考试题(题库+答案)1、作用在流体的质量力包括(D)A压力B摩擦力C表面张力D惯性力2、层流与紊流的本质区别是:( D )A. 紊流流速 >层流流速;B. 流道截面大的为湍流,截面小的为层流;C.层流的雷诺数 <紊流的雷诺数;D. 层流无径向脉动,而紊流有径向脉动3、已知水流的沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关,可判断该水流属于(D)A层流区;B紊流光滑区;C紊流过渡粗糙区;D紊流粗糙区。
4、一个工程大气压等于 ( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2 。
A 1.013 ×105B 9.8×104C 1D 1.55、长管的总水头线与测压管水头线( A)A 相重合;B相平行,呈直线;C 相平行,呈阶梯状;D以上答案都不对。
6、绝对压强 p 、相对压强 p 、真空值 p 、当地大气压强 p之间的abs v a 关系是( C)A pabs =p+pB p=pabs+pC pv=p -pabsDv a ap=pabs-pV7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数(C)A. 变小B.变大C.不变8、如果忽略流体的重力效应,则不需要考虑哪一个相似性参数?(B)A 弗劳德数B雷诺数C. 欧拉数D马赫数9、水泵的扬程是指( C)A 水泵提水高度;B水泵提水高度+吸水管的水头损失;C 水泵提水高度 +吸水管与压水管的水头损失。
10、紊流粗糙区的水头损失与流速成( B)二次方关系; C 1.75~2.0 A一次方关系;B次方关系。
11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数C; BA急流和缓流均匀流和非均匀流;C层流和紊流;D恒定流和非恒定流。
12、离心泵的性能曲线中的H-Q线是在 ( B ) 情况下测定的。
A.效率一定;B.功率一定;C. 转速一定;D.管路(l+∑l e)一定。
13.离心泵并联操作的目的是( C ).A. 增大位能B.增大扬程C.增大流量14.离心泵最常用的调节方法是(B)A.改变吸入管路中阀门开度B.改变压出管路中阀门的开度C. 安置回流支路,改变循环量的大小D.车削离心泵的叶轮15并联管路问题中,有(C)A.流经每一管路的水头损失相加得总水头损失B.流经所有管路的流量相同C.并联的任一管路的水头损失相同D.当总流量已知时,可直接解得各管的流量16作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量( B)(A) 大 ;(B)小;(C)相同;(D)无法确定。
流体力学试卷及答案(期末考试)
流体力学试卷及答案一一、判断题1、根据牛顿内摩擦定律,当流体流动时,流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。
2、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。
3、流体流动时,只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。
4、在相同条件下,管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。
5、稳定(定常)流一定是缓变流动。
6、水击产生的根本原因是液体具有粘性。
7、长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。
8、所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。
9、外径为D,内径为d的环形过流有效断面,其水力半径为.10、凡是满管流流动,任何断面上的压强均大于大气的压强。
二、填空题1、某输水安装的文丘利管流量计,当其汞—水压差计上读数,通过的流量为,分析当汞水压差计读数,通过流量为 L/s。
2、运动粘度与动力粘度的关系是,其国际单位是 .3、因次分析的基本原理是: ;具体计算方法分为两种。
4、断面平均流速V与实际流速u的区别是。
5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为,其适用条件是。
6、泵的扬程H是指。
7、稳定流的动量方程表达式为。
8、计算水头损失的公式为与。
9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是。
10、压力中心是指 .三、简答题1、稳定流动与不稳定流动.2、产生流动阻力的原因。
3、串联管路的水力特性。
4、如何区分水力光滑管和水力粗糙管,两者是否固定不变?5、静压强的两个特性.6、连续介质假设的内容。
7、实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。
8、因次分析方法的基本原理。
9、欧拉数的定义式及物理意义.10、压力管路的定义.11、长管计算的第一类问题。
12、作用水头的定义.13、喷射泵的工作原理.14、动量方程的标量形式.15、等压面的特性.16、空间连续性微分方程式及其物理意义.17、分析局部水头损失产生的原因。
18、雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义.19、流线的特性。
工程流体力学期末考试考试试卷
2 2
(2)
1 1 2 gH 2 9.80665 0.5 20.877 r 0.15 rad / s 30 2 n2 199.36 r / min 1 0.5 h2 H 0.25 m 2 2
第三章习题
3-3如图2-36所示,U形管压差计水银面高度差 h=15cm。求充满水的A、B两容器的压强差。 解: P gh 185如图2-38所示,在盛有油和水的圆柱形容器 的盖上加载荷F=5788N,已知h1=30cm, h2=50cm,d=0.4m,油的密度ρoi=800kg/m3, 水银的密度ρHg=13600kg/m3,求U形管中水银柱 的高度差H。
x
0
1 vx v z y 0 2 z x 1 v y vx 1 z a0 2 x y 2
所以该流动是有旋运动。
【 3 】已知二维流场的速度分布为 v x 3 y, v y 4 x ,试求绕 圆 x 2 y 2 R 2 的速度环量。 【解】 此题用极坐标求解比较方便,坐标变换为: y r sin x r cos 速度变换为 vr vx cos v y sin , v vy cos vx sin
(4r cos 3r sin )rd r
2 2 0 2
v 4r cos2 3r sin 2
2
2
0
(4 cos2 3 sin2 )d
6r 2 r 2 cos2d 7r 2
流体力学期末试题及答案
流体力学期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于流体力学的基本假设?A. 流体是连续性的B. 流体是可压缩的C. 流体力学适用于中高速流动D. 流体具有黏性特性答案: B2. 以下哪个定律描述了流体的质量守恒?A. 阿基米德原理B. 波义尔定律C. 爱因斯坦质能方程D. 应变-应力关系定律答案: B3. 流体的雷诺数通常用来判断流体流动的什么特性?A. 粘滞力大小B. 流体的温度C. 流体的密度D. 流动是否属于层流或湍流答案: D4. 在流体中,静压力随着流速的增大而减小是因为什么原因?A. 流体的黏性特性B. 流体的密度变化C. 流体的连续性D. 流体的惯性答案: D5. 阿基米德原理适用于哪种物体?A. 任何物体B. 只适用于液体C. 只适用于气体D. 只适用于浮在流体表面的物体答案: A二、填空题1. 流体的流动速度可以用 _______来描述。
答案: 速度矢量2. 流体的黏性力可以通过____________来描述。
答案: 粘度3. 理想流体满足的基本假设包括连续性、__________和无黏性。
答案: 不可压缩性4. 流体的__________决定了流体对应力的敏感程度。
答案: 粘度5. 流体的黏性是由流体分子间的 ____________ 所引起的。
答案: 分子间作用力三、简答题1. 解释什么是层流和湍流?它们有什么主要区别?层流和湍流是流体在流动过程中的两种不同状态。
层流是指流体流动时的速度分布很规则,流线平行且流速均匀的状态;湍流是指流体流动时速度分布不规则、流线交错、流速变化较大的状态。
主要区别如下:- 层流的流动非常有序,流速分布均匀,且流体粘滞阻力小;湍流的流动非常混乱,存在涡流、涡旋和湍流的湍流,粘滞阻力大。
- 层流的流体运动稳定,不易产生涡流;湍流的流体运动不稳定,容易产生涡流和涡旋。
- 层流的流速梯度小,流线平行;湍流的流速梯度大,流线交错。
- 层流的能量损失小,流体分子间的能量传递较少;湍流的能量损失大,流体分子间的能量传递较多。
