工程流体力学练习习题

1、1. 简述水力光滑与水力粗糙管流体在管内作紊流流动时，用符号表示管壁绝对粗糙度，0表示粘性底层的厚度，则当0时，叫此时的管路为水力光滑管；当0时，叫此时的管为水力粗糙管。2. 简述边界层厚度物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层；通常，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99处的距离作为边界层的厚度，以表示。3. 简述量纲和谐原理量纲和谐只有量纲相同的物理量才能相加减，所以正确的物理关系式中各加和项的量纲必须是相同的，等式两边的量纲也必然是相同的4. 简述续介质假说连续介质假说将流体视为由连续分布的质点构成，流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。5.

2、简述何为水力当量直径水力当量直径非圆截面的流道计算阻力损失时以水力当量直径代替圆管直径，其值为4倍的流道截面积与湿周之比。6. 简述稳定流动与不稳定流动在流场中流体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间改变，这种流动称为稳定流；反之，通过空间点处得流体质点运动要素的全部或部分要素随时间改变，这种流动叫不稳定流。7. 简述串联管路的水力特性串联管路无中途分流和合流时，流量相等，阻力叠加。串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和，后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量。8. 简述静压强的两个特性。（1）静压强的方向是垂直受压面，并指向受压面。（2）任一点静压强的大小和受压面

3、方向无关，或者说任一点各方向的静压强均相等。9. 简述什么是黏性当温度变化时，气体和液体黏性如何变化 为什么当流体内部存在相对运动时，流体内产生内摩擦力阻碍相对运动的属性称为粘性；气体的粘性随温度的升高而升高；液体的粘性随温度的升高而降低；分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。温度的升高，分子间距离增大，引力减小。分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。温度的升高，混乱运动强烈，动量交换频繁，气体粘度越大10. 画出下列曲面对应的压力体。 11. 分别画出下图中曲面A、B、C对应的压力体。12. 写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式（无泵功和输出功），并说明各项的物理意义。

4、单位重量流体的动能 单位重量流体的压能 z单位重量流体的位能 单位重量流体的两断面间流动损失13. 什么是流线它有那些基本特性流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。一般流线是一条光滑曲线、不能相交和转折定常流动中，流线与迹线重合。14. 简述何为流线，何为迹线。流线：流场中某一瞬时，一系列流体质点的平均流动方向线。曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。迹线：流场中一时间段内某流体质点的运动轨迹。15. 描述流动运动有哪两种方法，它们的区别是什么欧拉法，以流体空间点为研究对象； 拉格朗日法：以流体质点为研究对象16. 什么是量纲流体力学中的基本量纲有哪些写出压强、加速度的量纲。量纲是物

5、理量单位的种类；长度、时间、质量、温度； 压强ML-1T-2，加速度LT-217. 在量纲分析中，定理的内容是什么如果一物理过程涉及n个物理量，包含m个基本量纲，则该过程一定可以用n个物理量组成的n-m个无量纲来描述。18. 对于给定的管道，水力光滑管是否可以变为水力粗糙管为什么可以。对给定管道，粘性底层的厚度随雷诺数变化。速度增大，Re增大，粘性底层的厚度变小，水力光滑变为水力粗糙。19. 流体在管内流动的流动损失有哪两种是如何产生的计算公式如何沿程损失；发生在缓变流动中，由于流体的粘性摩擦：局部损失；发生在急变流动中，由于流体的碰撞、速度调整、产生漩涡：20. 尼古拉兹试验曲线中，流体的流

6、动可以分为几个区域各区的沿程损失系数有何特点五个层流区 =f(Re) 过渡区 不稳定，实验点分散 =f(Re)紊流光滑管区 =f(Re)紊流粗糙管过渡区 =f(Re，/d)紊流粗糙管平方阻力区 =f(/d)21. 证明：层流时沿程能量损失hf与管内流体的平均流速v的一次方成正比。22. 流体在圆管内层流流动，速度分布、切应力分布有何特点（画图并说明）切应力线性分布，管道中心最小，为零。速度抛物线分布，管道中心最大，平均流速是最大流速的一半23. 当流动处于紊流粗糙管区时，雷诺数增大，沿程阻力系数是否增大，沿程阻力损失是否增大为什么 雷诺数增大，沿程阻力系数不增大，只与相对粗糙度有关。沿程阻力损

7、失增大。雷诺数增大，速度增大。由于。24. 画出下列曲面所对应的压力体，并标曲面所受垂直分力的方向。 25. 在管内流动中，什么是局部损失常见的发生局部损失的部位有哪些如何减小局部损失 发生在急变流中的，由于流体碰撞，旋涡速度调整造成的损失。管道进出口，弯管，管道突然扩大突然缩小处，分流合流处；阀门、表计等局部部件处。改善进口条件，流线型入口；渐缩渐扩；导流板；减小分流合流角；合理布置管道附件。26. 两恒定流流动相似应满足哪些条件 应满足几何相似，动力相似，运动相似及初始条件、边界条件相似。27. 什么是流体的连续介质模型它在流体力学中有何作用 把流体当做是由密集质点构成的，内部无间隙的连续

8、体来研究，就是连续介质模型，可以用连续函数的解析方法来研究流体的平衡和运动规律，为流体力学的研究提供了很大的方便。28. 流体的温度膨胀性是什么答：由温度膨胀系数t表示。t是指单位温度升高值（1）所引起的流体体积变化率。29. 简述粘性力（粘性内摩擦力）产生的原因。答：粘性阻力是由分子间的相互吸引力和分子不规则运动的动量交换产生的阻力组合而成。分子间吸引力产生的阻力、分子不规则运动的动量交换产生的阻力。30. 简述液体与气体粘性力产生的主要因素。答：液体粘性主要取决于分子间的吸引力。气体粘性主要取决于分子不规则运动的动量交换。31. 流体静压力的特性是什么平衡流体中的应力总是沿作用面的内法线方

9、向，即只能是压力；静止流体中某点的压力大小各向等值。32. 指出压力的三种表达方法并对这三种方法进行简述。按照度量压力的基准点（即零点）的不同，压力有三种表达方法：绝对压力、相对压力、真空度。绝对压力：以绝对真空作为零点计算的压力；相对压力：以大气压力为零点计算的压力。真空度：当绝对压力小于大气压时，其小于大气压的数值称为真空度。33. 什么是稳定流。在流体运动的空间内，任一空间点处流体的运动要素（流体的压力、速度、密度等说明流体运动特征的量）不随时间变化的流动。34. 简述什么是迹线，什么是流线。答：迹线是流体质点在一段时间内的运动轨迹线。流线是流动空间中某一瞬间的一条空间曲线。流线上各点对

10、应的流体质点所具有的速度方向与流线在该点的切线方向相重合。35. 简述沿程阻力损失和局部阻力损失的定义。答：沿程阻力损失：在等直径直管中由于流体的粘性及管壁粗糙等原因，在流体流动的过程中产生的能量消耗，大小与管线的长度成正比。局部阻力损失：在局部地区流体的流动边界有急剧变化引起该区域流体的互相摩擦碰撞加剧，从而产生的损失。36. 两条流线不能相交，为什么答：流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线，在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线切向方向一致。如果有两条流线相交, 那么流到交点的流体质点的速度就有两个方向, 这一点的流速就是不确定的37. 简述串联管路的特征。（1）对于无外泄漏的串联管

11、路，各管段流量相等。（2）各段沿程损失之和为总作用水头。38. 简述并联管路的阻力损失和流量特征。（1）在并联的各管段中，压强损失相同，即每条管路中都有相同的压降。（2）总流量为各分路中支管流量之和。39. 简述连续介质的内涵答：681）流体介质是由连续的流体质点所组成，流体质点占满空间而没有间隙。2）流体质点的运动过程是连续的；表征流体的一切特性（密度、温度等）可看成是时间和空间连续分布的函数。40. 简述流线的特性：答 （1） 流线上各流体质点的流速方向与该点流线相切。 （2）通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线，流线不能相交和分支。 （3）流线不能突然折转，只能平缓过渡。 （4）流线密

12、集的地方，表示流场中该处的流速较大，稀疏的地方，表示该处的流速较小。 41. 简述什么叫断面平均流速。答：断面平均流速是一个假想的流速，即假定在有效截面上各点都以相同的平均流速流过，这时通过该有效截面上的体积流量仍与各点以真实流速 u 流动时所得到的体积流量相同。42. 简述伯努利方程的适用条件 （1）不可压缩流体；（2）定常流动；（3）只在重力作用之下； （4）所选取的两过流断面必须是缓变流断面，但两过流断面间可以是急变流； 39. 连续介质假设意味着 B 。（A）流体分子互相紧连；（B）流体的物理量是连续函数；（C）流体分子间有间隙；（D）流体不可压缩40. 温度升高时，空气的粘度 B 。

13、（A）变小 ；（B）变大； （C）不变；（D）可能变大也可能变小41. 流体的粘性与流体的 D 无关。（A）分子的内聚力 ；（B）分子的动量交换； （C）温度；（D）速度梯度42. 在常温下，水的密度为 D kg/m3。（A）1 ；（B）10 ；（C）100；（D）100043. 水的体积弹性模量 A 空气的体积弹性模量。（A）大于；（B）近似等于；（C）小于 ；（D）可能大于也可能小于44. C 的流体称为理想流体。（A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变45. D 的流体称为不可压缩流体。（A）速度很小 ；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变9、与牛顿内

14、摩擦定律直接有关系的因素是 B（A） 切应力和压强；（B）切应力和剪切变形速率；（C）切应力和剪切变形；（D）切应力和速度。10、水的粘性随温度升高而 B（A） 增大；（B） 减小；（C） 不变；（D）不确定11、气体的粘性随温度的升高而A（A） 增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定。12、理想流体的特征是C（A） 粘度是常数；（B） 不可压缩；（C） 无粘性； （D） 符合pV=RT。13、以下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）粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度；（C）流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；（D）流体的粘性随温度

15、的升高而增大。14、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。15、理想流体与实际流体的主要区别在于（ A ）。（A） 是否考虑粘滞性；（B） 是否考虑易流动性； （C）是否考虑重力特性；（D） 是否考虑惯性16、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（ D ）（A）随压强增加而增加；（B）随压强减小而增加（C）随体积增加而减小；（D）与压强变化无关17、液体与气体都是流体，它们在静止时不能承受（ C ）。（A）重力；（B）压力；（C）剪切力；（D）表面张力18、下列流体的作用

16、力中，不属于质量力的是（ B ）。（A）电磁力；（B）粘性内摩擦力；（C）重力；（D）惯性力19、在连续介质假设下，流体的物理量（ D ）。（A）只是时间的连续函数；（B）只是空间坐标的连续函数；（C）与时间无关；（D）是空间坐标及时间的连续函数20、用一块平板挡水，平板形心的淹深为hc，压力中心的淹深为hD，则hc A hD。（A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）可能大于也可能小于21、静止流体的点压强值与 B 无关。（A）位置；（B）方向；（C）流体种类；（D）重力加速度22、油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下处的表压强为 D kPa。（A） ；（B）

17、；（C）；（D）23、压力体内 D 。（A）必定充满液体；（B）肯定不会有液体；（C）至少部分有液体；（D）可能有液体，也可能无液体24、已知大气压pa=105 Pa，如果某点的真空度为105 Pa，则该点的绝对压强为 A Pa。（A）51103 ；（B）149103 ； （C）105 ；（D）10525、静止液体中存在A（A） 压应力；（B）压应力和拉应力；（C）压应力和切应力；（D）压应力 、切应力和拉应力；26、相对压强的起量点是 C（A） 绝对真空；（B） 1个标准大气压；（C） 当地大气压；（D） 液面压强。27、绝对压强pabs、相对压强p 、真空值pv、 当地大气压强pa之间的关

18、系是C（A） pabs=p+pv ； （B） p=pabs+pa ；（C） pv=papabs ；（D）p=pv 28、垂直放置的矩形挡水平板，深为3m，静水总压力P的作用点到水面的距离yD为C（A）1.25m ；（B）1.5m ； （C）2.0m （D）2.5m 。29、液体在相对平衡时，等压面也可能是水平面，例如，装载液体的敞口容器作（ B ）。（A）等加速水平运动；（B）匀速直线水平运动（C）等减速水平运动；（D）等角速旋转运动30、相对静止（平衡）流体中的等压面（A ）。（A）既可是平面，也可是曲面；（B）一定是平面（C）一定是水平面；（D）一定是曲面31、流体静力学的基本方程p=p0

19、+（ D ）。（A）只适用于液体；（B）只适用于理想流体（C）只适用于粘性流体；（D）对理想流体和粘性流体均适用32、静止液体中同一点各方向的压强（ A ）（A）数值相等；（B）数值不等；（C）仅水平方向数值相等；（D）铅直方向数值最大33、图示容器内有一放水孔，孔口设有面积为A的阀门ab，容器内水深为h，阀门所受静水总压力为（ B ）（A）hA；（B）hA；（C）h2A；（D）hA234、图示为两种液体盛于容器中、且密度21，则A、B两测压管中的液面必为（ B ）（A）B管高于A管；（B）A管高于B管；（C）AB两管同高；（D）不确定35、欧拉法研究 D 的变化情况。（A）每个质点的速度；（

20、B）每个质点的轨迹；（C）每个空间点的流速；（D）每个空间点的质点轨迹36、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37、水从一个水池经一条管道流出大气，应对 C 这两个截面应用伯努利方程较好。（A）管道的入口和出口；（B）水池面和管道入口；（C）水池面和管道出口；（D）管道内任意两截面38、在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2 = 2，则这两个截面上的雷诺数之比Re1/Re2 = C 。（A）2 ；（B）4 ；（C）1/2； （D）1/439、定常流动中， B 。（A）加速度为零；（B）流动参数

21、不随时间而变；（C）流动参数随时间而变；（D）速度为常数40、在 A 流动中，流线和迹线重合。（A）定常；（B）非定常；（C）不可压缩；（D）无粘41、控制体是 C 。（A）包含一定质量的系统 ；（B）位置和形状都变化的空间体；（C）固定的空间体；（D）形状不变、位置移动的空间体42、在稳定管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2 = 3，则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = D 。（A）3 ；（B）1/3 ；（C）9；（D）1/943、文丘里管用于测量 D 。（A）点速度；（B）压强；（C）密度；（D）流量44、应用动量方程求流体对固体壁面的作用力时，进、出口截面上的压强应使用 B 。（A）绝对压强；（B）相对压强；（C）大气压；（D）真空度45、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 C 。（A）QV ；（B）QV2；（C）QV；（D）QV246、沿程损失系数的量纲（单位）为 D 。（A）m ；（B）m/s ；（C）m2