（整理完）流体力学网上作业题参考答案20150627

1、（整理完）流体力学网上作业题参考答案20150627 东北农业大学络教育学院 流体力学上作业题参考答案 第一章：绪论（56） 一、名词解释 1. 流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。 2. 流体质点：质点亦称为流体微团，其尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均 后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。 3. 惯性：惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。 4. 均质流体：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。 5. 非均质流体：各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。

2、6. 粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，成为粘性或者粘滞性。 7. 内摩擦力：流体在流动时，对相邻两层流体间发生的相对运动，会产生阻碍其相对运动的力，这种力称为内摩擦力。 8. 流体的压缩性：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。 9. 不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。 10. 可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。 11. 表面张力：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。 12. 表面力：作用在所研究流体外表面上，与表面积大小成正比的力。 13.质量力：

3、作用在液体每一个质点上,其大小与液体质量成正比。 14牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 二、选择题 1. 理想流体是指可以忽略（ c ）的流体。a 密度 b 密度变化 c 粘度 d 粘度变化 2. 不可压缩流体是指忽略（ b ）的流体。a 密度 b 密度变化 c 粘度 d 粘度变化 3. 关于流体粘性的说法中，不正确的是（ d ）。 a 粘性是流体的固有属性b 流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 c 粘性是运动流体产生机械能损失的根源 d 流体的粘性随着温度的增加而降低 4下列各种流体中，属于牛顿流体的是（ a ） a 水、汽油、酒精b 水、新拌混凝土、新

4、拌建筑砂浆 c 泥石流、泥浆、血浆 d 水、泥石流、天然气 5. 单位质量力的量纲与（ b ）的量纲相同。a 速度 b 加速度 c 粘性力 d 重力 6、在水力学中，单位质量力是指（ 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。 7、运动粘度与动力粘度的关系是（ a ） 1 a ? b? c? d ? g?g?8、一封闭容器盛有水，在地球上静止时，以竖直向上为正向，其单位质量力为（ a ） a、 -g b、 g c、 0 d 无法确定 9、一封闭容器盛有水，封闭容器在空中自由下落，若以自由下落的容器为参考坐标

5、体系，以竖直向上为z轴正向，其单位质量力为（ c ）a、 -g b、 g c、 0 d、 无法确定 10、当空气中的温度从0增加至20，其运动粘度增加15%，密度减少10%，其运动粘度将（ a ） a、 增加3.5% b、 降低3.5% c、增加5% d、降低5% 11、按连续介质的概念，流体质点是指（ d ）。 a、流体的分子 b、流体内的固体颗粒 c、无大小的几何点 d、几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体 12、交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ b ） a、牛顿流体 b、非牛顿流体 c、理想流体 d、无黏流体 13、流体是（ d ）一种物质。 a、不断膨胀直到充满

6、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。 14、流体的切应力（ a ）。 a、当流体处于静止状态时不会产生；b、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生； c、仅仅取决于分子的动量交换；d、仅仅取决于内聚力。 15、说法正确的是 （ c ） a、静止液体的动力粘度为0； b、静止液体的运动粘度为0； c、静止液体受到的切应力为0； d、静止液体受到的压应力为0。 16、一密闭容器内下部为密度为 的水，上部为空气，空气的压强为p0。若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容器内水深为h处的压强为（ b ） a、p0+gh 三、判断题 1

7、. 静止的实际流体内部粘滞切应力为0。（ ） 2. 气体的动力粘度随着温度的增加而增加。（ ） 3. 液体的动力粘度随着温度的增加而增加。（ ） 4.液体的体积弹性模量越大表示液体约不容易被压缩。（ ） 5. 静止的液体可以承受拉力。（ ） 6.其他条件不变时，气体的密度随着压强的增加而增加 （ ） 7、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。（ ） 8、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（ ） 9、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 （ ） 10、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。 （ ） 2 b、p0 c、0 d、p0-gh

8、11、牛顿内摩擦定律仅适用于牛顿流体。 ( ) 12、15时水的动力粘度小于20时水的动力粘度。 （ ） 13、惯性力是一种质量力。（） 14、切应力是一种表面力。（） 15、根据流体的可压缩性，流体可以分为可压缩流体和不可压缩流体。（） 16、不考虑流体的粘度变化，流体可以视为理想流体。（ ） 17、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（ ） 18、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。（ ） 19、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 20、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 四、简答题 1.简述连续介质模型假说。 答：流体的连续介

9、质假说认为流体所占有的空间连续而无空隙地充满着流体质点，质点的尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。 2.试叙述气体和液体的粘性随温度的变化规律，并解释原因。 答：温度升高，液体的粘性降低，空气的粘性升高。 粘性是分子间的吸引力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。对于液体，分子间距离小，内聚力是液体粘性的决定性因素。当温度升高，分子间距离增大，吸引力减小，因而液体的粘性降低。对于气体，气体分子间距离大，内聚力很小，所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的结果所引起的。温度升

10、高，分子运动加快，动量交换频繁，所以值增加。 3、文字描述牛顿内摩擦定律。 答：流体的内摩擦力与其速度梯度 （ ） () du成正比，与液层的接触面积a成正比，与流体的性质有关 ，而与dy接触面积的压力无关 即f?adu。 dy0.54、有一流场流体粘度为?0.3pa?s，流体做层流流动，速度分布为u?1?0.25y内摩擦切应力。 答：根据内摩擦定律可知 ，求y=0.08m处的 ?du?0.25?0.5?y?0.5?0.3?0.25?0.5?0.08?0.5?0.133pa dyy=0.08m处的内摩擦切应力为0.133pa。 3 du5、已知某流体的粘性切应力为=5.0n/m2，动力粘度=0

11、.1pa?s，试求该流体的剪切变形速率dy。 答：根据内摩擦定律 ?du dydu?5?50dy?0.1可得 1/s 流体的剪切变形速率为50 1/s。 6、什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？ 答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动中引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，引入了理想液体的概念，分析其运动规律，再考虑粘滞性加以修正，可以得到实际水流运动规律，这是水力学中重要的研究方法。 第二章 流体静力学（76） 一、名词解释 1、 位置水头：液体中某点的位置高度，称为位置水头。 2、压强水头：开口的测压管的液柱高度，也称压强水

12、头。 3、 测压管水头：位置水头与压强水头之和，称为测压管水头。 4、相对压强：某点的绝对压强与当地大气压的差值，称为相对压强。 5、真空压强：如果某点的绝对压强小于当地大气压强，则当地大气压与该点的绝对压强的差值，称为相对压强。 6、 绝对静止：流体对于静止坐标系没有发生运动而保持静止状态。 7、相对静止：流体随容器一起运动，但是流体和容器之间没有相对运动，流体质点彼此之间也没有相对运动。如果把运动坐标取在容器的运动坐标系上，则对于这种所谓的非惯性坐标系来说，液体处于相对静止的状态。 8、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其

13、延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。 二、选择题 1、静止流体所受到的表面应力（ c ）。 a、只有拉应力 b、只有切应力c、只有压应力d、与作用面斜交 2、液体随容器做等角速度旋转时，液体的等压面是（ c ）。 a、水平面 b、斜平面 c、旋转抛物面 d、球面 3、静止流体各点的（ b ）等于常数。 ppu2a、p b、z+ c、+ d、不存在 ?g2g?g 4 4. 静水压强测定试验中，水箱上方排气阀打开状态时，调压筒液面与水箱内液面高度一致。此时，关闭排气阀，降低调压筒的高度，使调压筒内液面低于水箱液面，待液面稳定后，水箱内的压强（ b ）大气压强。 a、大于 b

14、、 小于 c、等于 d、不确定 5. 密封容器内液面压强大于大气压强，其任一点的测压管液面（a ）。 a、高于容器内液面 b、低于容器内液面 c、等于容器内液面 d、不确定 6. 静止液体中有一倾斜放置的平板，平板受到液体总压力的作用点在平板形心的（ b ）。 a、上方 b、 下方 c、同一高度 d、不确定 7. （ b ）属于质量力。 a、压力 b、 惯性力 c、粘性切应力 d、表面张力 8.球形压力容器上半曲面对应的压力体 （ a ）。 a、在曲面的上方 b、 在曲面的下方 c、在曲面的左方 d、在曲面的右方 9、在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为( d )。 a. 牛顿流体及非牛顿流体； c. 均质流体与非均质流体； b. 可压缩流体与不可压缩流体； d. 理想流体与实际流体。 10、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下3.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内气体部分的相对压强为_