流体力学复习题

1、一、选择题1.三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门a,b关闭，阀门c开启。压强计p指示为0。将容器I充入压缩空气，绝对压强为300KPa，容器抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c,再开启阀门a和b。这时，压强计p的读数应该是(设当地大气压100KPa)(A)A.56.7KPaB.76.7KPaC.90.0KPaD.110.0Kpa2.下列说法中，正确的说法是( B)A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B.理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒D.理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿

2、流线总机械能守恒3.在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足( A)A.+Z=C B.p=C C. + D. +Z+4.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数等于( B)A.1 B.2 C.3 D.20005.如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H=常数，液面压强为大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( C)A.v水v油 B.v水v油C.v水=v油D.难以确定的6.粘性流体绕流平板时，边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Rexcr值为( C)A.2000 B.200013800 C.51053106 D.210531057.当某管路流动在紊流粗糙管平方

3、阻力区范围内时，则随着雷诺数Re的增大，其沿程损失系数将( C)A.增大 B.减小 C.不变 D.增大或减小8.水自水箱经管路流出如图所示，若把管路阀门再关小一些，则在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是( A)A.h1升高，h2降低B.h1降低，h2升高C.h1与h2都降低D.h1与h2都升高9.流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的( A)次方成正比。A.1 B.1.75 C.1.752 D.210.管路水力计算中的所谓长管是指( C)A.长度很长的管路 B.总能量损失很大的管路C.局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D.局部损失与沿程损失均不能忽略的管路11.在

4、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。12.在平衡液体中，质量力与等压面（D ）a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。13.液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为Ba、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m214.水力学中的一维流动是指（ 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。15.有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ B ） a、8； b、4； c、2；

5、d、1。16.已知液体流动的沿程水力摩擦系数l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17.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C a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m18.欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等，则渠道的边坡系数m应为( C )A.14B.12C.34D.119.棱柱形渠道发生M2型水面曲线时，水流的特性为( A )A.FrhcB.Frl hhcC.Frl hl h

6、F2F3C.F1F2F2二、判断题1.任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。2.水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。3.水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。4.粘滞性是液体产生水头损失的内因。5.同样条件下直接水击比间接水击更不安全。 6.在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。7.矩形断面水力最佳断面的宽深比=2。 8.断面比能沿流程总是减小的。 9.液体的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增大。10.平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定，而与该压强的作用方向无关。即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。11.流线和迹线实质是一回事。12.同一水头作用下，出流

7、直径相同的管嘴与孔口，管嘴出流量大于孔口出流量。13.实际流体流经水力半径小的过水断面时，流动阻力小。14.实际流体圆管层流的切应力分布是中间最大、管壁边缘为零的线性分布。15.尼古拉茨实验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数Re有关。16.串联管路的总水头等于各管段水头损失之和。三、问答题1.混合气体密度如何计算，并列出计算公式。答：可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算。=11+22+33+nn=i各组成气体所占混合气体总体积的百分数；i各组成气体的密度，kg/m3；混合气体密度，kg/m32.对于静止液体，当作用在液体上的质量力仅有重力时，则液体中的哪些面是等压面?答：属于等压面的是以下水平

8、面。(1)自由表面(或气液分界面)。(2)两种不互溶液体的交界面。(3)液体内能互相连通(或不被隔断)的同一种液体内的各水平面。3.什么是有效截面?流道中流线互相平行时，有效截面形式如何?答：(1)在流场中(或流道中)存在这样横截面，穿过该截面的每一条流线均与该截面垂直，这样的横截面称为有效截面(又称过流截面)。(2)当流线互相平行时，有效截面为平面。当流线互相不平行时，有效截面为曲面。4.什么是紊流的时均速度?写出紊流时均速度轴向分量的定义式，指出式中各符号的含义。答：紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。（1）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

9、指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研究方法。（2）“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？答案：这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。（4）为什么舍齐公式 只适用于阻力平方区？答案：舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊

10、流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。四、作图题1. 定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。v00测 压 管 水 头 线总 水 头 线v00答案：2.定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。(各渠段均充分长，各段糙率相同) 解：五、计算题： 1.飞机在10000m高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。(空气的比热容为Cp=1006J/(kgK)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R为287J/(kgK)解：T0=T+

11、 =247.69K M=P0=p=0.2642.图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为 A=0.64 m2，长 l =50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系数=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量 Q ? 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程 (5分) 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数 将参数代入上式计算，可以求解得到 (5分) 即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s 。 3.从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。水头H =5.5 m。由水箱至喷嘴的水头损失hw = 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N/cm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。 解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面11和喷嘴出口断面22的能量方程 (5分)求得喷嘴出口流速和流量为 (1.5分) 橡胶管道内的流速为 (1分)对于喷嘴建立x方向的动量方程 N (6.5分) 水流对喷嘴冲击力为 即为手握喷嘴所需之力。 (1分) 4.某矩形