化工原理习题：2011流体力学练习题

《流体力学》习题一、单项选择题1、流体的动力粘度μ与（）有关。A．流体的种类、温度、体积B．流体的种类、压力、体积C．流体的压力、温度、体积D．流体的种类、温度、压力2、下列物理量中，单位有可能为m2/s的是（）A.运动粘度B.动力粘度C.体积膨胀系数D.体积压缩系数3、理想流体指的是（）。A．膨胀性为零的流体B．压缩性为零的流体C．粘度为零的流体D．体积弹性模量为零的流体4、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（）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5、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（）。A．粘性是实际流体的物性之一B．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C．流体粘性具有阻碍流体流动的能力D．流体运动粘度的国际单位制单位是m2/s6、牛顿内摩擦定律只适用于（）。A．粘性流体B．牛顿型流体C．理想流体D．不可压缩流体7、下列流体哪个属牛顿型流体？()A.牙膏B.纸浆C.油漆D.汽油8、表面力是指作用在（）的力。A．流体内部每一个质点上B．流体体积表面上C．理想流体液面上D．粘性流体体积上9、下列各力中，不属于表面力的是（）。A．惯性力B．粘滞力C．压力D．表面张力10、重力作用下流体静压强微分方程为＝（）。A．B．C．D．11、重力场中平衡流体的势函数为（）。A．B．C．D．12、静止液体中同一点各方向的压强（）A．数值相等B．数值不等C．仅水平方向数值相等D．垂直方向数值最大13、当液体为恒定流时，必有（）等于零。A．当地加速度B．迁移加速度C．合加速度D．矢量加速度14、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度，迁移加速度反映（）。A．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率B．流体速度场的不稳定性C．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率D．流体的膨胀性15、已知不可压缩流体的流速场为，则流动属于（）。A．三向稳定流动B．二维非稳定流动C．三维稳定流动D．二维稳定流动16、动量方程不适用于(

)的流场。A．理想流体作定常流动B．粘性流体作定常流动C．不可压缩流体作定常流动D．流体作非定常流动17、理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时，总水头（）A．在整个流场内各点都相等B．只是在位于同一流线上的各点才相等C．沿流线方向逐渐减小D．沿流线方向逐渐增加18、对总流流动运用伯努利方程时所选取的两个截面（）。A.可以是急变流所在截面B.其截面上的流速必须是均一的C.之间可以有急变流D.之间必须是缓变流19、若含有ｎ个变量的函数关系式中基本物理量为ｍ个。根据π定理。可将该函数关系式组合成（）个无量纲的函数式。A.ｎ＋ｍB.ｎ－ｍC.ｎ＋ｍ－１D.ｍ－ｎ20、流体内摩擦力的量纲是（）。A.B.C.D.21、皮托（Pitot）管用于测量（）的仪器。A．压强B．流量C．点速度D．平均流速22、对流动流体应用质量守恒定律可导出（）。A．伯努利方程B．动量方程C．能量方程D．连续性方程23、已知某流体在圆管内流动的雷诺数，则该管的沿程阻力系数λ＝（）。A．0.032B．0.064C．0.12824、层流的沿程水头损失与管截面上的平均流速的（）成正比。A．二分之一次方B．1.75次方C．二次方D．一次方25、平方阻力区的沿程阻力系数λ（）A．仅与雷诺数有关B．仅与管壁的相对粗糙度有关C．与雷诺数及管壁的相对粗糙度有关D．是常数26、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时，以下陈述错误的是：沿流动方向()。A．流量逐渐减少B．阻力损失量与流经的长度成正比C．压强逐渐下降D．雷诺数维持不变27、串联管道，无支流分出，则各管段的（）A．压力相等B．切应力相等C．流量相等D．沿程水头损失相等28、边界层的基本特征之一是（）。A．边界层内流体的流动为层流(边界层内粘性力与惯性力为同一数量级)B．边界层内粘性力与惯性力为同一数量级(边界层内流体的流动为层流)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29、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．边界层内流体的流动为湍流C．边界层内是有旋流动D．边界层内流体的流动为混合流30、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（）。A．一定不相等B．之和为单位质量流体的总能量损失C．一定相等D．相等与否取决于支管长度是否相等31、指出下列论点中的错误论点：（）A．点源的圆周速度为零B．涡流的径向速度为零C．有旋流动也称为有势流动D．平行流的等势线与流线相互垂直32、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流线（）A．重合B．相交C．相切D．平行33、关于涡流有以下的论点，指出其中的正确论点：()A．在涡流区域速度与半径成正比，在涡束内部速度与半径反比B．在涡流区域速度与半径成反比，在涡束内部速度与半径正比C．在涡流区域和在涡束内部速度与半径都是成反比D．在涡流区域和在涡束内部速度与半径都是成正比34、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：涡流区域的()。A．涡流区域速度与半径成反比B．压强随半径的增大而减小C．涡流区域的径向流速等于零D．点涡是涡流35、速度势函数存在的条件是：()A．无旋流动B．无粘性流体C．不可压缩流体D．平面流动36、无旋流动是指（）流动。A．平行B．不可压缩流体平面C．旋涡强度为零的D．流线是直线的37、在变截面喷管内，亚音速等熵气流随截面积的减小而（）。A．压强增大B．密度增大C．流速增大D．流速减小38、在变截面喷管内，亚音速等熵气流随截面积的减小而（）。A．压强增大B．密度增大C．流速减小D．流速增大39、在理想气体中，音速正比于（）。A．密度B．压强C．温度D．以上都不是40、亚音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。A．逐渐增大，压强逐渐增大B．逐渐增大，压强逐渐减小C．逐渐减小，压强逐渐减小D．逐渐减小，压强逐渐增大41、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（）现象。A．离心泵内液体温度上升B．气缚C．离心泵内液体发生汽化D．叶轮倒转42、为提高离心泵的允许安装高度，以下哪种措施是可行的？（）A．提高流体的温度B．增大离心泵吸入管的管径C．延长离心泵吸入管的管长D．增大离心泵吸入管的粗糙度43、离心泵串联工作适用于（）的情况。A．泵特性曲线较陡降、管路特性曲线较为平坦B．泵特性曲线较平坦、管路特性曲线较为陡降C．泵特性曲线和管路特性曲线都较为陡降D．泵特性曲线和管路特性曲线都较为平坦二、填空题1、已知某液体的体积模量，如果要减小其体积的0.5％，则需增加压强。2、在重力场中，作用于静止液体上的面积力是，质量力是。3、在平衡流体中,静压强相等的各点所组成的面称为，平衡流体内任一点所受的质量力与通过该点的互相垂直。４、某水泵进口真空表的读数为，则该处的相对压强（即表压）为，相对压强水头为m。5、温度升高时，液体的粘度，而气体的粘度。6、静止流场中的压强分布规律，既适用于流体，也适用于流体。7、连续性方程是对流动流体应用守恒定律导出的，而欧拉运动方程是应用定律导出的。8、流体作无旋运动的特征是。9、湍流附加切应力是由于而产生的。10、实际流体在圆管中作层流流动时,截面平均流速是管内中心流速的倍。若将管子换为管径比原管径大20%管子，沿程阻力损失将是原来的％。11、在对有旋流动的研究中，斯托克斯定理建立了与间的等量关系。12、伯努利方程：常数，所表达的物理意义是。13、点源的圆周速度为，涡流的径向速度为。14、离心式通风机的风量是以的气体体积，并以气体的状态计。15、在101.33kPa下用20℃的清水测定某离心泵抗气蚀性能，于某流量下测得泵内恰好发生气蚀时，泵入口处的压强为60.1kPa，据此求得此时的允许吸上真空度为m16、离心式泵与风机的机内损失包括：、和机械损失。三、简答题(1)解释为什么随着温度的升高，气体的粘度上升，而液体的粘度却下降？(2)解释流体力学中迹线的意思，为什么说对于定常流动，迹线与流线是重合的？(3)简述边界层分离的原因。(4)判断下述论点的正确性，并说明理由。“水一定是从高处往低处流动的。”(5)粘性流体在管内作湍流流动时，何为“水力粗糙”？(6)写出流体欧拉平衡微分方程和理想流体欧拉运动微分方程的基本形式。并指出这两种方程的共同点以及它们之间的关系。(7)关联沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度关系的穆迪图，按流动特性随雷诺数增大依次可分为哪五个区？沿程水头损失分别满足以下三式的各称为什么区？，，(8)解释什么叫做冯卡曼涡街？(9)为什么调节离心泵的出口阀可以达到调节管道输送流量的目的？简述此调节方法的利弊。四、计算题１、当压强增加4×104Pa时，某种液体的密度增长0.015%，求该液体的压缩系数。2、如图所示，图中A液体是水，密度为，B液体是水银，密度为，ｙ＝60ｃｍ，ｚ＝30ｃｍ。求M点处的压强。3、图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度h为多少m？4、已知流场中的速度分布为（１）说明此流动是否恒定？（２）求流体质点在通过流场中点（１，１，１）时的加速度。5、已知某平面不可压缩流体流动的速度势函数（1）求出该流动的流速分量及。（2）是否存在流函数，如存在求出该流动的流函数。6、不可压缩流体无旋流动的速度分布为，，，若此流场满足连续性方程，试导出、、、所需满足的条件。（不计重力影响）7、已知不可压缩流体平面流动的速度势为，判断说明该流动是否存在流函数？若有流函数，则求出流函数。8、已知某平面流动的势函数：求流速和流函数。9、铅球的密度，直径为25ｍｍ，在密度为的油中以的速度等速沉降，求油的动力粘度。10、已知煤粉炉炉膛中上升烟气流的最小流动速度为，烟气密度为，其运动粘度为，煤粉密度为，问直径为0.1ｍｍ的煤粉将沉降下来还是被上升气流带走？11、一根输油管总长7000ｍ，内经500mm，油的密度为，动力粘度为，试问若输油管保持层流，管内的最大流速为多少？此时的沿程阻力造成的压强降为多少？12、如图所示为一吸水装置，已知，若甲、乙两水箱的水位保持不变，忽略流动的水头损失，试问要从甲水箱将水吸入喉道，喷嘴断面面积与喉道断面面积之比：与之间应满足什么条件？答案：13、如图，水箱中的水通过直径为d，长度为l，沿程阻力系数为λ的立管向大气中泄水，问h多大时，立管排出的流量Q仅与d和λ有关？解：在水箱液面与出水口断面间列伯努利方程：显然，当时，Q仅与d和λ有关。14、如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知h＝50cm，H＝3m，管道直径D＝25mm，λ＝0.02，各局部阻力系数分别为ζ1＝0.5，ζ2＝5.0，ζ3＝1.0，求：为维持稳定的管中流速V＝1m/s，下水箱的液面压强应保持在多少Pa?15、有一长度为L的管道连结两水池，管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5(1)管道中通过的流量；（2）测压管水面比下游水池水面高多少？16、如图输水管道，拟用U形水银压差计连接于直角弯管处测量管中水流量，已知：d1＝300mm，d2＝100mm，压差计的最大量程读数Δhmax＝800mm，水流