09流体力学习题1及参考答案.doc

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 B C D5、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、压强的量纲是（ ）。A. B. C. D. 7、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( ) 。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（ ）。A边界层内流体的流动为层流 B与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小C边界层厚度沿流动方向逐渐减薄 D边界层内流体的流动为湍流12、指出下列论点中的错误论点：（ ）A平行流的等势线与流线相互平行 B涡流的径向速度为零C无旋流动也称为有势流动 D点源的圆周速度为零13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：( )。A以涡束诱导出的平面流动，称为涡流 B点涡是涡流C涡流的流线是许多同心圆 D在涡流区域速度与半径成正比14、超音速气体在收缩管中流动时，气流速度（ ）。A逐渐增大 B不变C不确定D逐渐减小15、为提高离心泵的允许安装高度，以下哪种措施是不当的？（ ）A提高流体的温度 B增大离心泵吸入管的管径C缩短离心泵吸入管的管径 D减少离心泵吸入管路上的管件参考答案：1.A 2.B 3.C 4.D 5.A 6.B 7.C 8.D 9.D 10.C 11.B 12.A 13.D 14.D 15.A二、填空题（共12分,每小题分）1、静止流体中任一点的静压强大小与 其作用面在空间的方位 无关，与 该点位置 相关。2、理想流体是指 不考虑粘性 的流体；不可压缩流体是指 忽略密度变化 的流体。 、粘性流体沿缓变流流动产生的阻力损失称为 沿程阻力损失 ，在急变流处产生的阻力损失称为 局部阻力 。、调节往复泵流量的方法有： 改变活塞冲程 ， 旁路调节 等。、造成边界层分离的原因，在于 逆压强梯度 作用和 物面粘性滞止效应 的共同影响。6、已知某输水管路中，泵的特性曲线方程为，管路的特性曲线方程为，（注：式中的单位为m，的单位为m3/s）。当输水量为8.5L/S时，消耗于阀门调节的水头损失是 3.33 m.。三、简答题（共18分,每小题6分）(1) 分别写出理想流体和粘性流体总流的伯努利方程。比较它们的相同之点和不同之处。参考答案：理想流体的伯努利方程：粘性流体总流的伯努利方程：它们的相同之点：是能量守恒定律在流体流动系统的应用结果；均适用于不可压缩流体；反映流动系统中动能、势能、静压能之间的相互关系。不同之处是：理想流体伯努利方程表明，理想流体沿流动方向的总水头保持不变；粘性流体总流的伯努利方程则表明，为了克服粘性阻力，粘性流体沿流动方向的总水头是逐渐减少的。(2) 为何流体静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向？参考答案：因为:(1)静止流体不能承受剪力，即=0，故p垂直受压面；(2)因流体几乎不能承受拉力，故p指向受压面。() 流体的压缩性指的是什么？列举出两种反映流体的压缩性的参数。在工程实际应用中，如何考虑液体和气体的压缩性？参考答案：流体在一定温度下，体积随压强增大而缩小的特性称为流体的压缩性。反映流体的压缩性的参数有：压缩系数、体积模量、音速。 一般而言，液体的压缩性很小，但当压强变化很大时（如水击和水下爆炸），应考虑液体密度的变化；气体的压缩性很大，但在流速不太高，压强变化较小的情况下，可将气体视为不可压缩流体。四、计算题（六题，共55分）、（5分）当压强增加5104Pa时，某种液体的密度增长0.02%，求该液体的体积模量。解：2、（10分）已知某不可压缩流体平面流动的速度分布规律为：判断说明该流动是否连续？是否无旋？并求出流函数。解： 满足连续性方程，所以流动连续。所以流动有旋。令C0，则流函数为3、（14分）图示离心泵管路系统，将常压下20的水从低位槽抽到高位槽，已知输送水量：Q36m3/h，吸入管（泵前）直径100mm, 吸入管长10m(含局部阻力的当量长度),摩擦系数1=0.02。排出管（泵后）直径75mm, 排出管长50m(含局部阻力的当量长度), 摩擦系数2=0.03。常压下，20水的密度可取1000kg/m3。泵的效率为55%。求：（1）泵的轴功率N为多少kw？（2）泵入口处的真空表读数应该是多少Pa?解：Q36m3/h=0.01m3/s(1) 泵的轴功率N泵吸入管内的流速为:泵压出管内的流速为在断面1-1和2-2之间列伯努利方程，并移项整理得（2）泵入口处的真空表读数取11、B断面列伯努利方程：解得4、（12分）已知：一个水平放置的90弯管输送水 d1150mm，d275mm p12.06105Pa，Q0.02m3/s求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失）。解：取1-1、2-2两断面列伯努利方程所以，对选取的控制体列动量方程：x方向：y方向：所以，所以，水流对弯管壁的作用力为R的反作用力R=-3786N，大小相等，方向相反。5、（8分）大容器压缩空气灌中的压缩空气，经一收缩喷管向大气喷出，设喷嘴出口处的大气绝对压为101.33kPa,温度为25，流速