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流体力学第四章答案(DOC)

流体力学第四章答案(DOC)
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第四章习题简答

4-2 管径cm d 5=,管长m L 6=的水平管中有比重为0.9油液流动,水银差压计读数为cm h 2.14=,三分钟内流出的油液重量为N 5000。管中作层流流动,求油液的运动粘度ν。

解: 管内平均流速为

s m d Q v /604.1)4/05.0/(180/)9.09800/(5000)4//(22=??==ππ 园管沿程损失h f 为γ(h 水银γ/油)1-=0.142(13.6/0.9-1)=2.004m

园管沿程损失h f 可以用达西公式表示: g v d l h f 22

λ=,对层流, Re /64=λ, 有

f

gdh lv 264Re 2

=

, 但νvd =Re , 从而lv h gd f 6422=ν, 代入已知量, 可得到s m /10597.124-?=ν

题 4-2 图

4-4 为了确定圆管内径,在管内通过s cm /013

.02=ν的水,实测流量为s cm /353,长m 15管段上的水头损失为cm 2水柱。试求此圆管的内径。

解:42

22

22212842642642642Re 64gd lQ d d g lQ gd lv g v d l vd g v d l h f πν

πνν

ν

=

??

? ??=

=== m gd lQ d 0194.002

.08.9210013.0351********

4

=??????==∴-ππν 4-6 比重85.0s m /10125.02

4-?=ν的油在粗糙度mm 04.0=?的无缝钢管中流

动,管径cm d 30=,流量s m Q /1.03

=, 求沿程阻力系数λ。

解: 当7

8)(98.26?d >Re>4000时,使用光滑管紊流区公式:237

.0Re

221.00032.0+=λ。 园管平均速度s m d q v /4147.1)4//(2

==π, 流动的33953Re ==ν

vd , : 723908)(98.2678=?d , 从而02185.0Re /221.00032.0237.=+=o λ

4-8 输油管的直径mm d 150=,流量h m Q /3.163

=,油的运动黏度s cm /2.02=ν,

试求每公里长的沿程水头损失。

解:256.03600

15.03

.164422=???==

ππd Q v

m

g v d l h vd

f 743.08

.92256.015.0100064.1921642Re 6464

.19212

.015

.0256.0Re 2

2=???===?=

=

ν 4-10 长度m L 1000

=,内经mm d 200=的普通镀锌钢管,用来输送运动粘度s m 10355.024-?=ν的重油,已经测得其流量s m Q /038.03=

。求沿程损失为多少?

解: 园管平均速度s m d q v /2096.1)4//(2==π, 流动的6815Re ==ν

vd

, 0348.0Re /3164.025

.0==λ, m g

v d L h f 997.1222==λ

4-12 混凝土排水管的水力半径m R 5.0=,水均匀流动km 1的水头损失为m 1,粗糙系数014.0=n ,试计算管中流速。

解:001.01000

1===l h J f 用谢才公式求流速

s m RJ R n RJ C v /42.1001.05.05.0014

.01

16161=???=?==

4- 15 水管中的水通过直径为d ,长度为l ,沿程阻力系数为λ的铅直管向大气中泄水(如图)。求h 为多大时,流量Q 与l 无关。

解:取1-1、2-2断面列伯努利方程:

f h g

V l h +=+22

g

V d l h f 22

λ

= ()()

l

d

l h d

g d

l l h g V ++=

++=

λ

λ

λ

212

()

l

d

l h d

g

d V d Q ++?

=

=

λ

λ

π

π

24

4

22

所以,当λ

d

h =

时,Q 与h 、l 无关。

4-16 如题4-16图,水从直径d ,长l 的铅垂管路流入大气中,水箱中液面高度为h ,管路局部阻力可忽略,沿程阻力系数为λ。

(1)求管路起始断面A 处压强。

(2)h 等于多少时,可使A 点的压强等于大气压。 解:(1) 设A 断面上的压强为A p ,对液面及A 断面列伯努力方程:

即γ

A p h g v +=22

对A 断面稍后和管出口断面稍前列伯努力方程并将上式代入:

g

v g v d L g v L p A

2222

2

2+

=++λγ 由此可得:

11+-=d

L d h

L p A λλ

γ (2) A 处压强为大气压,即表压强为零。由上式可得:

01=-d

h

λ

即 λ

d

h =

时,A 断面处表压强为零。

4-17 一输水管直径mm d 250=,管长m l 200=,管壁的切应力2N/m 46=τ,求在mm 200长管上的水头损失及在圆管中心和mm r 100=处的切应力。

解: 由=

τ

l

pr

2?, 有a p R l p 2.147125.0/462.02/2=??==?τ, 在园管中心r=0, 切应力=τl

pr

2?=0, 在r=100mm 处, 切应力=τa p l pr 8.362.021.02.1472=??=? 水头损失m g p h f 152

.0200

=?=ρ

4-18 从相对压强Pa p 501049.5?=的水管处接出一个橡皮管,长m l 18=,直径cm d 2.1=,橡皮管的沿程阻力系数024.0=λ,在橡皮管靠始端接一阀门,阀门的局部阻力系数5.7=ζ,求出口速度。

解: 列橡皮管进, 出口两端伯努力方程:

g

v d L g p m 2)

(2

λζρ+= ?

??

??

?+=

d L p v m

λζρ2s m 024.5)

012

.018

024.05.7(10001049.525

=?+??=

题4-18 图 题4-19图

4-19 长管输送液体只计沿程损失,当H ,L 一定,沿程损失为3/H 时,管路输送功率为最大,已知m H 4.127=,m L 500=, 管路末端可用水头3/2H h =,管路末端可用功率为kW 1000,024.0=λ,求管路的输送流量与管路直径。

解:管路输送功率为:

H Q h H Q N f 3

2

)(γγ=-=

∴ 输送流量

m H N Q 32.14

.12781.9100021000

1000323=?????==

γ 沿程损失

522

2

2221642123d g Q l d Q g d l g v d l H h f πλπλλ??=

??? ??=== ∴ 03363.04

.12781.922.1500024.016321632

2225

=???????=??=ππλH g lQ d d=0.507m

4-20 水从封闭容器A 沿直径mm d 25=,长度m l 10=的管道流入容器B ,若容器A 水

面的相对压强1p 为2个工程大气压,m H 11=,m H 52=,局部阻力系数5.0=进ζ,

4.0=阀ζ,0.30=弯ζ,沿程阻力系数02

5.0=λ,求流量Q 。

解:列1-1、2-2两断面的伯努利方程

22

122

122222

0032229800010150.0250.5430.3980029.80.02529.8

p v v l h h g g d g

v v

λ???ρ??++=++++++ ?

?????+=++?+++? ?????进阀弯

解得:s m v /38.42=·

222 4.380.025 2.15/44

Q v d L s ππ

∴=?=??=

题4-20 题4-21图

4-21 水箱中的水通过等直径的垂直管道向大气流出。如水箱的水深H ,管道直径d ,

管道长l ,沿程摩阻系数λ,局部水头损失系数ξ,试问在什么条件下,流量随管长的增加而减小?

解:(1)对液面及出流断面列伯努力方程:

g

v g v d l g v l H 2222

22?

λ++=+ ()()

?

λπ

π

?

λ+++=

?

=+++=

d

l l H g d d v Q d

l l H g v 124

4

122

2

要使流量随管长的增加而减小,则

λ?/)1(0d H dl

dQ

+>?< 4-22 一条输水管,长m 1000=l ,管径m 3.0=d ,设计流量s L Q /8.84=。水的运动

粘度为s cm /0131

.02

=ν,如果要求此管段的沿程水头损失为m h f 05.7=,试问应选择相对粗糙度d K /为多少的管道。

解: s m d Q

v /2.13.040848

.04

2

2

=?=

=

π

π

029.02

.110003.005.78.92222

22=????==?=lv d

gh g v d l h f f λλ 27500010

0131.03.02.1Re 4

=??==-νvd 由于Re>2000,流动是紊流

根据Re 和λ查莫迪图,得d K /=0.004mm (课本后的答案为1.2mm 。)

4-23 水管直径为mm 50,1、2两断面相距m 15,高差m 3,通过流量s L Q /6=,水银压差计读值为mm 250,试求管道的沿程阻力系数。

解: s m d Q A Q v /06.305.04

006.042

2=?===

ππ 列1、2两断面的伯努利方程

g

v d l g v g p z g v g p z 2222

2

2

2222

111λ

ρρ+++=++ 由题意可得

v 1=v 2=v

h h h g gh

g p z g p z Hg Hg -=-=???

? ??+-???? ??+ρρρρρρ2211 将上述两式代入伯努利方程可得

g

v d l h h Hg 22

2

λ

ρρ=- 022.006

.31505

.08.92)25.0100025.013360(2)(

22=???-?=?-=lv gd h h Hg ρρλ

题4-23 图 题4-24 图

4-24 两水池水位恒定,已知管道直径cm d 10=,管长m l 20=,沿程阻力系数

042.0=λ,局部水头损失系数8.0=弯ζ,26.0=阀ζ,通过流量s L Q /65=。试求水

池水面高差H 。

解: s m d Q A Q v /3.81.04

065.042

2=?===

ππ 列1-1、2-2两断面的伯努利方程

l h H +++=++00000

g

v g v d l h h h m

f l 2)

3(222阀弯ξξλ++=+=

则g

v g v d l h H l 2)

3(22

2阀弯ξξλ++== m

g

v d l 9.388

.923.826.08.031.020042.0232

2

=????? ??+?+?=++=)

(阀弯ξξλ

(课本后的答案为43.9m)

4-25 自水池中引出一根具有三段不同直径的水管如图所示。已知mm d 50=,

mm D 200=,m l 100=,m H 12=,局部阻力系数5.0=进ζ,0.5=阀ζ,设沿程阻力

系数03.0=λ,求管中通过的流量并绘出总水头线与测压管水头线。

题4-25 图

解:以0-0截面为基准面,列1-1、2-2截面的伯努利方程

l h g

v

H +++=++200002

1

g

v

g v D d g v D d g v h g v d l g v D l g v d l h h h h m f m

f l 22)1(5.02)1(2222222

12

1222

1222212

1

2

22

1阀进

ζζλ

λλ+-+-+=++=+=

g

v g v D d g v D d g v g v d l g v D l g v d l g v h g

v

H l

22)1(5.02)1(222222222

12

1222

12222

12

12

22

12

12

1阀进ζζλλλ+-+-+++++=+=由连续方程可得122

2v D

d v =,代入上式,得

s

m D d D d D ld d l gH v g v D d D d D ld d l h g

v

H l

/22.15)2.005.01(5.0)2.005.01(5.02.005.010003.005.010003.0251/128.92)1(5.0)1(251/22)1(5.0)1(251222

2225422

2225412122

222542

1=??????+-?+-++??+??+??=?

?

????+-+-++++=∴?

?????+-+-++++=+=阀进阀进ζζλλζζλλs L s m d v Q /4.2/104.205.04

22.14

33221=?=??

=?

=∴-π

π

4-26 圆管和正方形管的断面面积、长度、沿程阻力系数λ都相等,且沿程水头损失也相等,试分析两种形状管道的流量之比方圆Q Q /。

解:

l

g h d A

Q g

A Q d l g v d l h λλλ2

2

2222=????

??==圆圆

l

A ghd Q g

A Q d l g v d l h e e λλλ2

2

2222=????

??==方

06.14422/42

2

===

==

∴ππλλA A

d d l

A ghd l ghdA Q Q e e 方圆 4-27 水平管路直径由cm d 241=突然扩大为cm d 482=,在突然扩大的前后各安装一测压管,读得局部阻力后的测压管比局部阻力前的测压管水柱高出cm h 1=。求管中的流量Q 。

解:对突然扩大前后断面列伯努利方程式,则:

f h g

v g p g v g p ++=+222

2

2211ρρ )(1)2(212)(22222121222122212

212

221222112v v v g

v v v v v v g g

v v g v v h g v v g p p h f -=+---=--

-=--=-=ρ

由连续方程

2

2

2211d v d v =, 将4

1

22

221)(d d v v =代入, 则,

gh d d v =-]1)[(

2

1

222 所以,4

4

2

22

22

d d v Q ππ=

=s m d d gh /0327.01

401

.081.948.04

1)(

32

2

1

2=-??=

题4-27 图 题4-28图

4-28 直立的突然扩大管路,已知mm d 1501=,mm d 3002=,m h 5.1=,s m v /32=,

试确定水银比压计中的水银液面哪一侧较高,差值为多少?

解:对1-1、2-2截面列伯努利方程式,则:

g v A A g v g p g v g p h 21222

22

1222

2211???

? ??-++=++ρρ 由连续方程v 1A 1=v 2A 2得s m d d v v /12)15

.03.0(

3)(2

21221=?== 代入上式得

m h g v g v d d h g v g v A A g v g p g p 255.45.18.92128.923115.03.01222212222

222

1222

1221222

122

2

21-=-?-?????

????????? ??-+=--???? ??=--???? ??-+=-ρρ

所以右侧的水银液面高 列3-3等压面方程

m

h

g g gh g g g gh p p h h g p h g gh p Hg

Hg Hg Hg 219.013360

10005

.110001000255.4255.4255.42121=-?+?-=

-+-=

-+-=-+-=??+=?++ρρρρρρρρρρρρρρ

4-29 水平突然缩小管路的cm d 151=,cm d 102=,水的流量m in m 23=Q 。用水银测压计测得cm h 8=。求突然缩小的水头损失。

解:对突然缩小前后断面列伯努利方程式,则:

j 2

2

221122h g

v g p g v g p ++=+ρρ )(212

22121j v v g

g p p h -+-=ρ,

由测压计知

h h g p p Hg 6.12)(2

1=-=-ρρρρ s m d Q v s m d Q v /244.41.060244/886.115

.0602442

2222

211=???===???==ππππ

所以,水柱m h f 268.0)244.4886.1(8

.921

08.06.1222=-?+

?=

题4-29 图 题4-30 图

4-30 如图所示,水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道。已知直径

mm d 1501=,mm d 752=,m l 50=,管道的当量糙度mm K 6.0=,水温为C 020。若管道出口流速 s m v /22=,求(1)水位H 。(2)绘出总水头线和测压管水头线。

解:(1)20℃水的运动黏度为1.007×10-6

m 2/s

由连续方程2

22211d v d v =,得

s m d d v v /5.0)150

75(2)(

2

21221=?== 7450010007.115.05.0Re 6111=??==-νd v ,14900010007.1075.02Re 6

222

=??==-νd v

004.0150

6.011==d K ,008.0756.022==d K

根据Re 和d K /查莫迪图,得λ1=0.039,λ2=0.036

对液面及出流断面列伯努力方程:

212

220000-+++=++l h g

v

H

m

g v d l g v d d d l g

v d d g v d l g v d l g v H 34.58.925.015.050039.08.92215.0075.015.0075.050036.012215.01215.02222

22221112221222222212

222

22211122=???+??????

????? ??-?+?+=+?????

????? ??-++=???? ??-+++=λλλλ

(课本后的答案为5.44m)

(2)

《流体力学》徐正坦主编课后答案第三章..

第三章习题简答 3-1 已知流体流动的速度分布为2 2y x u x -= ,xy u y 2-=,求通过1,1==y x 的 一条流线。 解:由流线微分方程 y x u dy u dx = 得dy u dx u x y =则有 dy y x xydx )(22 2 -=-两边积分可得C y y x yx +-=-3 3 2 2 即0623=+-C y x y 将x=1,y=1代入上式,可得C=5,则 流线方程为0562 3 =+-y x y 3-3 已知流体的速度分布为 ?? ? ==-=-=tx x u ty y u y x 00εωεω( ω>0,0ε>0) 试求流线方程,并画流线图。 解:由流线微分方程 y x u dy u dx = 得dy u dx u x y =则有 tydy txdx 00εε-=两边积分可得C y x +-=22 流线方程为C y x =+22 3-5 以平均速度s m v /5.1=流入直径为D=2cm 的排孔管中的液体,全部经8个直径d=1mm 的排孔流出,假定每孔出流速度依次降低2%,试求第一孔与第八孔的出流速度各为多少? 题3-5图 解:由题意得:v 2=v 1(1-2%),v 3=v 1(1-2%)2,…,v 8=v 1(1-2%)7 根据质量守恒定律可得 2 82 32 22 12 83214 4 4 4 4 d v d v d v d v D v Q Q Q Q Q π π π π π ? +???+? +? +? =? +???+++=

s m d vD v v d v v v v d D v /4.80) 98.01(001.002.002.05.1)98.01()98.01(98 .01) 98.01(4)(44822 8221812 83212 2 =-???=--?=∴--?=+???+++?=?π π π 则 v 8=v 1(1-2%)7=80.4×(1-2%)7=69.8m/s 3-6 油从铅直圆管向下流出。管直径cm d 101=,管口处的速度为s m v /4.11=,试求管口处下方H=1.5m 处的速度和油柱直径。 题3-6图 解:取1-1和2-2断面,并以2-2断面为基准面 列1-1、2-2断面的伯努利方程 2 22 12212 2 2211/6.54.15.18.922202s m v gH v p p g v g p g v g p H =+??=+==++=++ ρρ 由连续方程2 222 114 4 d v d v π π ? =? 得cm d v v d 5106 .54 .121212=?== 3-8 利用毕托管原理测量输水管的流量如图示。已知输水管直径d=200mm ,测得水银差压计读书p h =60mm ,若此时断面平均流速max 84.0u v =,这里max u 为毕托管前管轴上未受扰动水流的流速。问输水管中的流量Q 为多大? 题3-8图 解:由题意可得

工程流体力学试题及答案1

一\选择题部分 (1)在水力学中,单位质量力是指(答案:c ) a、单位面积液体受到的质量力; b、单位体积液体受到的质量力; c、单位质量液体受到的质量力; d、单位重量液体受到的质量力。 (2)在平衡液体中,质量力与等压面(答案:d) a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指(答案:d ) a、恒定流动; b、均匀流动; c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=(答案:b) a、8; b、4; c、2; d、1。 (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于答案:c a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为答案:c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m (8)在明渠中不可以发生的流动是(答案:c ) a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是(答案:b)。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为答案:b a、缓流; b、急流; c、临界流; (11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H(答案:d )成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 (12)渗流研究的对象是(答案:a )的运动规律。 a、重力水; b、毛细水; c、气态水; d、薄膜水。 (13)测量水槽中某点水流流速的仪器有答案:b a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 (14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为答案:d a、1米,λQ =1000; b、10米,λQ =100;

l流体力学多套完整流体力学试卷及答案期末考试

《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 4 d 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。 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。 四、计算题 1、如图所示,将一平板垂直探入水的自由射流中,设平板截去射流的部分流量Q 1=0.012m 3 /s ,并引起射流的剩余部分偏转一角度 α。已知 射流速度为30m/s ,总流量Q 0=0.036m 3 /s ,不计重量及水头损失。求射流加于平板上的力? 2、有泵管路如图所示,流量hour m Q /2403=,泵的吸入管长m L 151=,沿程阻力系数03.01=λ,总局部阻力系数为 61=∑ξ;压力管长m L 602=,03.01=λ,102=∑ξ,管径为m 25.0。 求:(1)已知泵入口处真空表读数O mH 26.6,求吸入高度1h 。 (2)两个液面高差m h 242=,求泵的扬程H 。

工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案 第一章 绪论 1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的? 解:从物质受力和运动的特性将物质分成两大类:不能抵抗切向力,在切向力作用下可以无限的变形(流动),这类物质称为流体。如空气、水等。而在同等条件下,固体则产生有限的变形。 因此,可以说:流体不管是液体还是气体,在无论多么小的剪应力(切向)作用下都能发生连续不断的变形。与此相反,固体的变形与作用的应力成比例,经一段时间变形后将达到平衡,而不会无限增加。 1-2 何谓连续介质假设?引入连续介质模型的目的是什么?在解决流动问题时,应用连续介质模型的条件是什么? 解:1753年,欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型,即不考虑流体分子的存在,把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质,甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此,这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。 流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设,将真实流体看成为连续介质,意味着流体的一切宏观物理量,如密度、压力、速度等,都可看成时间和空间位置的连续函数,使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。 在一些特定情况下,连续介质假设是不成立的,例如:航天器在高空稀薄气体中飞行,超声速气流中激波前后,血液在微血管(1μm )内的流动。 1-3 底面积为2 5.1m 的薄板在液面上水平移动(图1-3),其移动速度为s m 16,液层 厚度为mm 4,当液体分别为C 020的水和C 0 20时密度为3 856m kg 的原油时,移动平板 所需的力各为多大? 题1-3图 解:20℃ 水:s Pa ??=-3 10 1μ 20℃,3 /856m kg =ρ, 原油:s Pa ??='-3 102.7μ 水: 23 3 /410 416 101m N u =??=? =--δμτ N A F 65.14=?=?=τ

流体力学 课后习题答案

第一章习题答案 选择题(单选题) 1.1 按连续介质的概念,流体质点就是指:(d) (a)流体的分子;(b)流体内的固体颗粒;(c)几何的点;(d)几何尺寸同流动空间相比就是极小量,又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括:(c) (a)压力;(b)摩擦阻力;(c)重力;(d)表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位就是:(d) (a)N;(b)Pa;(c)kg N /;(d)2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素就是:(b) (a)剪应力与压强;(b)剪应力与剪应变率;(c)剪应力与剪应变;(d)剪应力与流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高:(b) (a)增大;(b)减小;(c)不变;(d)不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位就是:(a) (a)2/s m ;(b)2/m N ;(c)m kg /;(d)2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征就是:(c) (a)黏度就是常数;(b)不可压缩;(c)无黏性;(d)符合 RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a) (a)1/20000;(b)1/10000;(c)1/4000;(d)1/2000。 1.9 水的密度为10003 kg/m ,2L 水的质量与重量就是多少? 解: 10000.0022m V ρ==?=(kg) 29.80719.614G mg ==?=(N) 答:2L 水的质量就是2 kg,重量就是19、614N 。 1、10 体积为0、53 m 的油料,重量为4410N,试求该油料的密度就是多少? 解: 44109.807899.3580.5 m G g V V ρ= ===(kg/m 3) 答:该油料的密度就是899、358 kg/m 3。 1.11 某液体的动力黏度为0、005Pa s ?,其密度为8503 /kg m ,试求其运动黏度。 解:60.005 5.88210850 μνρ-= ==?(m 2/s) 答:其运动黏度为6 5.88210-? m 2/s 。

工程流体力学历年试卷及答案[精.选]

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4 d 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 。 一、判断题 ×√×√× ×××√× 二、填空题 1、 3 L/s 2、 ρμν=,斯(s m /2 ) 3、 因次和谐的原理,п定理 4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的,而平均流速在过流断面上是相等的 5、 22222212111 122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ,稳定流,不可压缩流体,作用于流体上的质量力只有重力,所取断面为缓变流动 6、 单位重量液体所增加的机械能 7、 ∑?=F dA uu cs n ρ

工程流体力学复习题及答案

一、 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。 ( ) 二、 填空题。 1、1mmH 2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 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 粘性力 与 惯性力 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 。 6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ,处理方法是 时均法 。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括 沿程阻力 和 局部阻力 。 8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动 、 旋转流动 和 变形 运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中,其中r p z +称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ,因而 一切平面流动都存在 流函数 ,但是,只有无旋流动才存在 势函数 。

工程流体力学课后作业答案-莫乃榕版本

流体力学练习题 第一章 1-1解:设:柴油的密度为ρ,重度为γ;40C 水的密度为ρ0,重度为γ0。则在同一地点的相对密度和比重为: 0ρρ=d ,0 γγ=c 30/830100083.0m kg d =?=?=ρρ 30/81348.9100083.0m N c =??=?=γγ 1-2解:336/1260101026.1m kg =??=-ρ 3/123488.91260m N g =?==ργ 1-3解:269/106.191096.101.0m N E V V V V p p V V p p p ?=??=?-=?-=????-=ββ 1-4解:N m p V V p /105.210 41010002956 --?=?=??-=β 299/104.0105.211m N E p p ?=?==-β 1-5解:1)求体积膨涨量和桶内压强 受温度增加的影响,200升汽油的体积膨涨量为: ()l T V V T T 4.2202000006.00=??=?=?β 由于容器封闭,体积不变,从而因体积膨涨量使容器内压强升高,体积压缩量等于体积膨涨量。故: 26400/1027.16108.9140004 .22004.2m N E V V V V V V p p T T p T T ?=???+=?+?-=?+?-=?β 2)在保证液面压强增量0.18个大气压下,求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积为V ,那么:体积膨涨量为: T V V T T ?=?β 体积压缩量为:

()()T V E p V V E p V T p T p p ?+?=?+?=?β1 因此,温度升高和压强升高联合作用的结果,应满足: ()()???? ? ??-?+=?-?+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.012001145 0l E p T V V p T =???? ?????-??+=???? ???-?+=β ()kg V m 34.1381063.19710007.03=???==-ρ 1-6解:石油的动力粘度:s pa .028.01.010028=?= μ 石油的运动粘度:s m /1011.39 .01000028.025-?=?==ρμν 1-7解:石油的运动粘度:s m St /1044.0100 4025-?===ν 石油的动力粘度:s pa .0356.010 4100089.05=???==-ρνμ 1-8解:2/1147001 .01147.1m N u =?== δμτ 1-9解:()()2/5.1621196.012.02 15.0065.021m N d D u u =-?=-==μδμτ N L d F 54.85.16214.01196.014.3=???=???=τπ 第二章 2-4解:设:测压管中空气的压强为p 2,水银的密度为1ρ,水的密度为2ρ。在水银面建立等压面1-1,在测压管与容器连接处建立等压面2-2。根据等压面理论,有 21p gh p a +=ρ (1) gz p z H g p 2221)(ρρ+=++(2) 由式(1)解出p 2后代入(2),整理得: gz gh p z H g p a 2121)(ρρρ+-=++

李玉柱流体力学课后题标准答案第四章

第四章 流体动力学基础 4-1 设固定平行平板间液体的断面流速分布为1/7 max /2/2u B y u B -??= ?? ? ,0y ≥ 总流的动能修正系数为何值? 解:1 7 2max max 012728 2B A A B y v ud u dy u B A B ??- ?=== ????? 因为31.0A A u d A v α???≈+ ??? ? u u v ?=-所以 1 7 22 33821.0 1.01 1.0572B B A A B y u v d dy B A v B α-????-- ??? ?≈+ =+?-= ? ? ??? ????? ?? 4-2 如图示一股水流自狭长的缝中水平射出,其厚度00.03m δ=,平均流速V 0=8m/s ,假设此射流受重力作用而向下弯曲,但其水平分速保持不变。试求(1)在倾斜角45θ=o 处的平均流速V ;(2)该处的水股厚度δ。 解:(1)由题意可知:在45度水流处,其水平分速度仍为8m/s,由勾股定理可得:V=? 45sin 8 =11.31m/s (2)水股厚度由流量守恒可得:VD D V δδ=000,由于缝狭长,所以两处厚 度近似相等,所以00 0.038 0.02111.31 V V δδ?= = =m 。 4-3 如图所示管路,出口接一收缩管嘴,水流射人大气的速度V 2=20m/s ,管径d 1=0.1m ,管嘴出口直径d 2=0.05m ,压力表断面至出口断面高差H =5m ,两断面间的水头损失为210.5(/2)V g 。试求此时压力表的读数。

解:取压力表处截面为截面1-1,收缩管嘴处截面为截面2-2,选择两截面包围的空间为控制体,由实际流体的恒定总流能量方程得: 221122 1222w V p V p z z h g g g g ρρ '++=+++, 由连续性方程2211V A V A =可得1-1断面流速s m 51=V , 由上述两个方程可得压力表的读数(相对压强): 222112212w V V p p z z h g g ρ?? -'-=+-+ ??? , 上式计算结果为:2.48at 。所以,压力表的读数为2.48at 。 4-4 水轮机的圆锥形尾水管如图示。已知A —A 断面的直径d A =0.6m ,流速 V A =6m /s ,B —B 断面的直径d B =0.9m ,由A 到B 水头损失20.15(/2)w A h V g '=。求(1)当z =5m 时A —A 断面处的真空度;(2)当A —A 断面处的允许真空度为5m 水柱高度时,A —A 断面的最高位置,max A z 。 解:(1)取A-A 和B-B 包围的空间为控制体,对其列伯努利方程: 2222A A B B A B w V p V p z z h g g g g ρρ '++=+++ 可得A-A 断面处的真空度 22 2B A A B A B w p p V V z z h g g g ρρ??-'-=+-- ??? , 由连续性方程B B A A V A V A =可得B-B 断面流速2 A B A B d V V d ?? = ??? =2.67m/s , 所以A-A 断面处真空度为6.42m 。 (2)由伯努利方程' 2 222w B B B A A A h z g p g V z g p g V +++=++ρ ρ 可得A —A 断面处的真空度: 22 22B A A B A B w p p V V z z h g g g g ρρ'-=--++

工程流体力学试卷答案样本

资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。 工程流体力学考试试卷 解答下列概念或问题(15分) 填空(10分) 粘度。 加速度为a y =( )。 已知平面不可压缩流体流动的流速为x x 2 2x 4y , 2xy 2y ( 20 分) 3. 求流场驻点位置; 4. 求流函数。 1. 恒定流动 2. 水力粗糙管 3. 压强的表示方法 4. 两流动力学相似条件 5. 减弱水击强度的措施 1. 流体粘度的表示方法有( )粘度、( )粘度和( ) 2. 断面平均流速表示式V =( );时均流速表示式 =( )。 3.—两维流动y 方向的速度为 y f (t,x, y ), 在欧拉法中y 方向的 4. 动量修正因数(系数)的定义式。=( 5. 雷诺数R e =( ),其物理意义为( 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 (15 分) 四. 1. 检查流动是否连续;

五.水射流以20m/s的速度从直径d 100mm的喷口射出,冲击 对称叶片,叶片角度45 ,求:(20分) 1. 当叶片不动时射流对叶片的冲击力; 2. 当叶片以12m/s的速度后退而喷口固定不动时,射流对叶片的冲击 力。 第(五)题

六.求如图所示管路系统中的输水流量q v ,已知H =24, l112丨3 l4100m , d1 d2 d4100mm , d3200mm , 第(六)题图 参考答案 一.1.流动参数不随时间变化的流动; 2. 粘性底层小于壁面的绝对粗糙度(); 3. 绝对压强、计示压强(相对压强、表压强)、真空度; 4. 几何相似、运动相似、动力相似; 5. a)在水击发生处安放蓄能器;b)原管中速度V。设计的尽量小些;c)缓慢关闭;d)采用弹性管。 1 .动力粘度,运动粘度,相对粘度;

流体力学考试试题(附答案)汇总

一、单项选择题 1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是(A) A压强、速度和粘度;B流体的粘度、切应力与角变形率; 2C切应力、温度、粘度和速度; D压强、粘度和角变形。2.流体是一种(D)物质。 A不断膨胀直到充满容器的;B实际上是不可压缩的; C不能承受剪切力的; D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。0年考研《(毛中 3.圆管层流流动,过流断面上切应力分布为(B) A.在过流断面上是常数; B.管轴处是零,且与半径成正比; C.管壁处是零,向管轴线性增大; D. 按抛物线分布。2014年考研《政治》考前点题(毛中特) 4.在圆管流中,层流的断面流速分布符合(C) A.均匀规律; B.直线变化规律; C.抛物线规律; D. 对+曲线规律。 5. 圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为() A. 4m/s; B. 3.2m/s; C. 2m/s; D. 1m /s。2014年考研《政治》考前点题(毛中特) 6.应用动量方程求流体对物体的合力时,进、出口的压强应使用 () A 绝对压强 B 相对压强 C 大气压 D 真空度

7.流量为Q ,速度为v 的射流冲击一块与流向垂直的平板,则平板受到的冲击力为() A Qv B Qv 2 C ρQv D ρQv 2 8.在(D )流动中,伯努利方程不成立。 (A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩 9.速度水头的表达式为(D ) (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 22 10.在总流的伯努利方程中的速度v 是(B )速度。 (A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最 大 2014年考研《政治》考前点题(毛中特) 11.应用总流的伯努利方程时,两截面之间(D ) 。 (A)必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流 (C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流 12.定常流动是(B )2014年考研《政治》考前点题(毛中特) A.流动随时间按一定规律变化; B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化; C.各过流断面的速度分布相同; D.各过流断面的压强相同。 13.非定常流动是 (B ) A. 0=??t u B. 0≠??t u C. 0=??s u D.0≠??s u 2014年考研《政治》考前点题(毛中特)

流体力学课后习题第四章作业答案

第四章作业答案 4-3水在变直径竖管中流动,已知粗管直径 d 1=300mm ,流速v 1=6m/s 。两断面相距3m,为使两断面的压力表读值相同。试求细管直径(水头损失不计)。 解: 221122122222 112222p v p v Z Z g 2g g 2g p v p v v 6 300 3 4.837m v 9.74m/s g 2g g 2g 2g 2g l h ρρρρ++=+++++=+++=+=?= 2 2 2211 21v d v d d 300235.5mm ==== 4—4变直径管段AB ,d A =0.2m,d B =0.4m ,高差△h=1.5m,测得p A =30kPa ,p B =40kPa ,B 点处断面平均流速v B =1.5m/s ,试判断水在管中的流动方向。 解: 222 2222 0.43061.5()6m/s 0 4.900.229.8240 1.51.5 5.69m 29.819.6 B A A A B A A A B B B B d p H z m d g g g p H Z g g υυυρυρ==?==++=++==++=++= H B >H A , 水由B 流向A; 水头损失5.69-4.90=0.79m 4—5用水银压差计测量水管中的点流速u ,如读值 △h=60mm ,(1)求该点流速;(2)若管中流体是30.8/kg m ρ=的油,△h 不变,不计水头损失,则该点的流速是多少? 解: (1) 3.85m/s u === (2) 4.34m/s u === 4—6 利用文丘里管的喉管处负压抽吸基坑中的积水,已经知道管道直径1100d mm =, 喉管直径2 50d mm =,2h m =,能量损失忽略不计。试求管道中流量至少为多大, 才能抽出基坑中的积水? 解:由题意知,只有当12 12()()p p z z h g g ρρ+-+=时,刚好才能把水吸上来,由文丘里流 量计原理有Q =, 其中211 d k π=, 代入数据,有12.7Q l s =。

工程流体力学试卷答案

工程流体力学考试试卷 一. 解答下列概念或问题 (15分) 1. 恒定流动 2. 水力粗糙管 3. 压强的表示方法 4. 两流动力学相似条件 5. 减弱水击强度的措施 二. 填空 (10分) 1.流体粘度的表示方法有( )粘度、( )粘度和( )粘度。 2.断面平均流速表达式V =( );时均流速表达式υ=( )。 3.一两维流动y 方向的速度为),,(y x t f y =υ,在欧拉法中y 方向的加速度为y a =( )。 4.动量修正因数(系数)的定义式0α=( )。 5.雷诺数e R =( ),其物理意义为( )。 三. 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 (15分) 四. 已知平面不可压缩流体流动的流速为y x x x 422-+=υ, y xy y 22--=υ (20分) 1. 检查流动是否连续; 2. 检查流动是否有旋;

3.求流场驻点位置; 4.求流函数。 五.水射流以20s m/的速度从直径mm d100 =的喷口射出,冲击一对称叶片,叶片角度 θ,求:(20分) 45 = 1.当叶片不动时射流对叶片的冲击力; 2.当叶片以12s m/的速度后退而喷口固定不动时,射流对叶片的冲击力。 第(五)题图

六. 求如图所示管路系统中的输水流量V q ,已知H =24, m l l l l 1004321====, mm d d d 100421===, mm d 2003=, 025.0421===λλλ,02.03=λ,30=阀ξ。(20分) 第(六)题图 参考答案 一.1.流动参数不随时间变化的流动; 2.粘性底层小于壁面的绝对粗糙度(?<δ); 3.绝对压强、计示压强(相对压强、表压强)、真空度; 4.几何相似、运动相似、动力相似; 5.a)在水击发生处安放蓄能器;b)原管中速度0V 设计的尽量小些;c)缓慢关闭;d)采用弹性管。 二.1.动力粘度,运动粘度,相对粘度; 第2 页 共2 页

流体力学试题及答案

流体力学复习题 -----2013制 一、填空题 1、1mmH2O=9.807Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 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粘性力与惯性力的对比关系。 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Q=Q1+Q2,总阻抗S为。串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2。 6、流体紊流运动的特征是脉动现行,处理方法是时均法。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力 和局部阻力。 8、流体微团的基本运动形式有:平移运动、旋转流动和变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了 惯性力与弹性力的相对比值。

11、理想流体伯努力方程 z + p + u + + + 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 r 2 g 2 = 常数中,其中 z + p r 称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动 都存在 流线 ,因而一切平面流动都存在 流函数 , 但是,只有无旋流动才存在 势函数。 13、雷诺数之所以能判别 流态 ,是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力 性 、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。 15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。作用与液上的力包括 质量力, 表面力。 17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动 相似 与 动力相似 。 18、流体的力学模型是 连续介质 模型。 19、理想气体伯努力方程 p (z 1 - z 2)(γ α - γ g ) ρu 2 2 中, p (z 1 - z 2) (γ α - γ g ) 称 势压 , p + ρu 2 2 全压 ,

工程流体力学课后习题答案72110

流体及其主要物理性质 7 相对密度0.89的石油,温度20oC 时的运动粘度为40cSt ,求动力粘度为多少? 解:89.0== 水 ρρ d ν=40cSt =0.4St =0.4×10-4 m 2 /s μ=νρ=0.4×10-4 ×890=3.56×10-2 Pa ·s 8 图示一平板在油面上作水平运动,已知运动速度u=1m/s ,板与固定边界的距离δ=1,油的动力粘度μ=1.147Pa ·s ,由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布,求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少? 解:233/10147.110 11147.1m N dy du ?=??==-μ τ 9 如图所示活塞油缸,其直径D =12cm ,活塞直径d =11.96cm ,活塞长度L =14cm ,油的μ=0.65P ,当活塞移动速度为0.5m/s 时,试求拉回活塞所需的力F=? 解:A =πdL , μ=0.65P =0.065 Pa ·s , Δu =0.5m/s , Δy=(D-d)/2 ()N dy du A F 55.82 1096.11125 .010141096.1114.3065.0222=?-??????==---μ流体静力学 6油罐内装相对密度0.70的汽油,为测定油面高度,利用连通器原理,把U 形管内装上相对密度为1.26的甘油,一端接通油罐顶部空间,一端接压气管。同时,压气管的另一支 引入油罐底以上0.40m 处,压气后,当液面有气逸出时,根据U 形管内油面高差h =0.70m 来推算油罐内的油深H 为多少? 解:p -γ甘油Δh =p -γ汽油(H-0.4) H =γ甘油Δh/γ汽油+0.4=1.26×0.7/0.70+0.4=1.66m 7为测定油品重度,用如下装置,经过1管或2管输入气体,直至罐内油面出现气泡为止。用U 形管水银压力计分别量出1管通气时

工程流体力学试题与答案3

一、判断题( 对的打“√”,错的打“×”,每题1分,共12分) 1.无黏性流体的特征是黏度为常数。 2.流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。 3.静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。 4.连通管中的任一水平面都是等压面。 5. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。 6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。 7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 和管长l 有关。 8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。 9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。 10.在平行平面缝隙流动中,使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。 11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。 12.亚声速加速管也是超声速扩压管。 二、选择题(每题2分,共18分) 1.如图所示,一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s ,平板与固定边界的距离δ=5mm ,油的动力粘度μ=0.1Pa ·s ,则作用在平板单位面积上的粘滞阻力 为( ) A .10Pa ; B .15Pa ; C .20Pa ; D .25Pa ; 2. 在同一瞬时,位于流线上各个流体质点的速度方向 总是在该点与此流线( ) A .相切; B .重合; C .平行; D .相交。 3. 实际流体总水头线的沿程变化是: A .保持水平; B .沿程上升; C .沿程下降; D .前三种情况都有可能。 4.圆管层流,实测管轴上流速为0.4m/s ,则断面平均流速为( ) A .0.4m/s B .0.32m/s C .0.2m/s D .0.1m/s 5.绝对压强abs p ,相对压强p ,真空度v p ,当地大气压a p 之间的关系是: A .v abs p p p +=; B .abs a v p p p -=; C .a abs p p p +=; D .a v p p p +=。 6.下列说法正确的是: A .水一定从高处向低处流动; B .水一定从压强大的地方向压强小的地方流动;

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 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、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 abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间 的关系是( C ) Ap abs=p+p v Bp=p abs+p a Cp v=p a-p abs

D p = p a b s - p V 7、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 ) A 一次方关系; B 二次方关系; C 1.75~2.0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 ) A 急流和缓流; B 均匀流和非均匀流; C 层流和紊流; D 恒定流和非恒定流。

32学时工程流体力学复习题与答案

32学时流体力学课复习题 一、填空题 1、流体是一种受任何微小的剪切力作用时都会产生连续变形的物质。 2、牛顿内摩擦定律=μ其中的比例系数称为动力黏性系数(动力粘度) 。 3、作用于流体上的力按其性质可以分为表面力力和质量力 4、水力学中,单位质量力是指作用在单位_质量_ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是L/T2。 6、对于不同的流体,体积弹性系数的值不同,弹性模量越大,流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的大气压强减去该处的真空度。 8、某点处的真空等于该处的大气压强减去该处的绝对压强。 9、某点处的相对压强等于该处的绝对压强减去该处的一个大气压。 10、根据粘性的大小,粘性流体的流动状态可分为层流和紊流。 11、根据流体是否有粘性,流体可分为粘性流体和理想流体。 12、根据流动参数随时间的变化,流体流动可分为定常流动和非定常流动。 13、连续性方程是质量守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是机械能守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 15、计算局部阻力的公式为:;计算沿程阻力的公式为:。 16、相似条件包括几何相似、运动相似和动力相似。 17、沿程阻力主要是由于流体内摩擦力引起的,而局部阻力则主要是由于流动边界局部形状急剧变化引起的。 18、连续性方程表示控制体的__质量_____守恒。 19、液体随容器作等角速度旋转时,重力和惯性力的合力总是与液体自由面_垂直。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的1/2

二、简答题 1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律,并说明为什么? 答: 温度升高时液体的黏性降低,因为液体的粘性主要是分子间的内聚力引起的,温度升高时,内聚力减弱,故粘性降低,而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动,温度越高,热运动越强烈,所以粘性就越大 2、请详细说明作用在流体上的力。 作用在流体上的力按其性质可分为表面力和质量力,表面力是指作用在所研究流体表面上的力,它是由流体的表面与接触的物体的相互作用差生的,质量力是流体质点受某种力场的作用力,它的大小与流体的质量成正比 3、简述连续介质假说。 连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成,占满空间而没有间隙,其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。(宏观无限小微观无限大) 4、何谓不可压缩流体?在什么情况下可以忽略流体的压缩性? 除某些特殊流动问题,工程实际中将液体看作是密度等于常数的不可压缩流体,当气体的速度小于70m/s 且压力和温度变化不大时也可近似地将气体当作不可压缩流体处理 5、流体静压力有哪两个重要特征? 特征一:在平衡的流体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直。 特征二:当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。 6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上,如果液深相同,容器底部的面积相同,试问作用于容器底部的总压力是否相同?桌面上受到的容器的作用力是否相同?为什么? 容器底部的总压力=液体压强x面积,而压强由液深决定(同种液体),所以作用于容器底部的总压力相同; 桌面上所受力是整个储有液体容器的重力,桌面上受到的容器的作用力因容器总重量不同而不同。 本题目也有漏洞:不同形状的敞开的贮液容器,体积关系不能确定,其总重量不一定相同或也不一定不同。 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关? 质量力(在平衡点流体中,通过任意一点的等压面必须与该店所受的质量力互相垂直) 8、静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体?或者两者都可?为什么? 流体处于静止或相对静止状态时,各流体质点间没有相对运动,速度梯度等于零,切向应力也等于

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