流体力学典型例题及答案

流体力学典型例题及答案流体力学典型例题及答案流体力学典型例题及答案资料仅供参考文件编号：2022年4月流体力学典型例题及答案版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：1.若流体的密度仅随()变化而变化，则该流体称为正压性流体。A.质量B.体积C.温度D.压强2.亚声速流动，是指马赫数()时的流动。A.等于1B.等于临界马赫数C.大于1D.小于13.气体温度增加，气体粘度()A.增加B.减小C.不变D.增加或减小4.混合气体的密度可按各种气体()的百分数来计算。A.总体积B.总质量C.总比容D.总压强7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为()A.定常流B.非定常流C.非均匀流D.均匀流8.流体在流动时，根据流体微团()来判断流动是有旋流动还是无旋流动。A.运动轨迹是水平的B.运动轨迹是曲线C.运动轨迹是直线D.是否绕自身轴旋转9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线()A.重合B.相交C.相切D.平行10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)()=F2=F3>F2>F3<F2<F3=F3>F212.下列说法中，正确的说法是()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，沿流线总机械能守恒13.在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足()A.+Z=C=CC.+D.+Z+14.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于()15.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()水>v油水<v油水=v油D.难以确定的16.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()～13800×105～3×106×105～3×10517.当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re的增大，其沿程损失

系数λ将()A.增大B.减小C.不变D.增大或减小18.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()升高，h2降低降低，h2升高与h2都降低与h2都升高19.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()次方成正比。20.管路水力计算中的所谓长管是指()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二、名词解释(每小题2分，共10分)21.流体的密度22.等压面23.定常流动24.水力光滑管与水力粗糙管25.气体一维定常等熵流动的极限状态三、简答题(每小题5分，共20分)26.混合气体密度如何计算，并列出计算公式。27.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28.什么是有效截面流道中流线互相平行时，有效截面形式如何29.什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。四、计算题(50分)30.(6分)飞机在10000m高空(T=,p=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/(kg·K)，等熵指数为k=，空气的气体常数R为287J/(kg·K))32.(7分)离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm,U形管读数h=100mmH2O，水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/m3，ρ空=m3，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量qv。33.(7分)要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：容器内部的压强值，最高时是表压强pe=1500Pa,最低时是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=，最低水位应在疏水管口上b=(水密度ρ=1000kg/m3，重力加速度g=s2)求：(1)疏水管长度L。(2)水封水面到疏水管口的深度H。34.(12分)有一水平放置的90°渐缩弯管，管内径d1=15cm,d2=,入口处平均流速v1=s,表压强p1=×104Pa，若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力。水的密度ρ=1000kg/m3。35.(12分)用虹吸管输水，如图所示，已知：水位差H=2m,管顶高出上游水位h=1m，虹吸管内径d=200mm，管长为LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程损失系数λ=，局部损失系数有：管路进口滤网(带底阀)一个，ζ滤网=12,B、C两处90°圆弯两个，每个ζ弯头=，管路出口ζ出口=，水的密度ρ=1000kg/m3。试求：(1)虹吸管的流量qv。(2)虹吸管中压强最低点的位置及其真空值。二、名词解释(每小题2分，共10分)21.单位体积流体的质量。22.在流体中压强相等的点组成的面称为等压面。23.流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动。24.流体在管内作紊流流动时，用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则当δ0>△时，叫此时的管路为水力光滑管。δ0<△时，叫此时的管路为水力粗糙管。25.在绝热流动的过程中，气流的绝对压强与热力学温度为零，气流的总能量全部转化为宏观运动的动能的状态。三、简答题(每小题5分，共20分)26.可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算。ρ=1ρ1+2ρ2+3ρ3+…+nρn=i—各组成气体所占混合气体总体积的百分数；ρi—各组成气体的密度，kg/m3；ρ—混合气体密度，kg/m327.属于等压面的是以下水平面。(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。28.(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。29.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。式中：t△—初始时刻T—时间间隔u—瞬时速度—时均速度四、计算题(共50分)30．T0=T∞+=M∞=P0=p∞=32.由伯努利方程0+0+0=+0+得v=由静力学方程p+ρ水gh=0p=-ρ水gh代入得v==sqv=v33.根据流体静力学基本方程表压强pe=ρgh或h=在最高压强时，管内水面应低于O-O面h1==在最低压强时，管内水面应高于0-0面h2==故疏水管长度L=a+h2+h1+b=+++=水封水面到疏水管口深度H=h1+b=+=