流体力学复习题解

-流体力学复习题解<题目>()如果流体是均质的，则其密度为。A．G╱VB．M╱VC．V╱MD．V╱G<参考答案>B<题目>()以下单位中是重度的单位。A．kg╱m3B．N╱m3C．m3╱kgD．无量纲系数<参考答案>B3.<题目>()体积膨胀系数的物理意义是当不变时，每增加单位所产生流体的相对变化率，正确的填空顺序是。A、A．温度体积压强B．压强温度体积B、C．压强体积温度D．温度压强体积<参考答案>B4.<题目>()气体当满足以下的条件时，其粘度增加。A.A．压强增大，温度降低B．压强减小，温度降低C．压强增大，温度升高D．压强减小，温度升高<参考答案>D<题目>()如不特殊指出，流量的单位通常不是指以下中的。A．m3╱sB．l╱minC．l╱sD．kg╱s<参考答案>D<题目>()管中流量一定时，流体的流动状态〔雷诺数〕与直径成。A．正比B．反比C．不一定D．无关<参考答案>B7.<题目>()对于Z1+P1╱γ1+U12╱2g=Z2+P2╱γ2+U22╱2g+hf以下说法哪个是正确的"A.A．方程是帕斯卡定率的表达式B．方程既适用于层流的流动也适用于湍流的流动B.C．方程是理想流体的伯努利方程D．方程式适用于各种集合及分支流动<参考答案>B8.<题目>()两不同形状的容器底面积A1=A2，盛满高度为h的两种质量均为1千克液体，则液体作用在内底部的作用力P1、P2应是。A.A．一样B．不同C．P1>P2D．P1<P2<参考答案>B<题目>()流体与固体的主要别在于流体的。A．粘性B．易流性C．粘度D．流动阻力<参考答案>B<题目>()管中层流时，中心处的流速是平均流速的倍。A．1.2倍B．2.0倍C．2.5倍D．1.5倍<参考答案>B<题目>()管中层流时过流断面上的流速分布。A．趋于平面 B．呈抛物面 C．趋于圆锥面 D．呈半圆面<参考答案>B<题目>()管中层流时，水头损失正比于流速的次方。A．1B．2C．1．25D．1．75<参考答案>A13.<题目>( )两根管子的综合阻力参数分别为K1=90000，K2=40000。串联连接的总的-综合阻力参数是并联的 倍。A．7 B．8 C．9 D．10<参考答案>C<题目>()计算突然扩大管的水头损失不能用以下公式。<题目>()达西公式用于计算水头损失。A．局部B．沿程C．压强D．功率<参考答案>B<题目>〔〕如果流体是均质的，则其重度为。A．G╱VB．M╱VC．V╱MD．V╱G<参考答案>A<题目>〔〕以下单位中那一个是比体积的单位？A．kg╱m3B．N╱m3C．m3╱kgD．无量纲系数<参考答案>C18.<题目>〔〕体积压缩系数的物理意义是当不变时，每增加单位所产生流体的相对变化率，正确的填空顺序是。A、A．温度体积压强B．压强温度体积B、C．体积温度压强D．温度压强体积<参考答案>D19.<题目>〔〕液体当满足以下条件时其粘度增大。A.A．压强增大，温度降低B．压强减小，温度降低B.C．压强增大，温度升高D．压强减小，温度升高<参考答案>A<题目>〔〕如不特殊指出，在常用的国际单位制中，流量的单位通常是指以下中的。A．m3╱sB．l╱minC．l╱sD．kg╱s<参考答案>A<题目>〔〕判定流体的流动状态〔层流和紊流〕的依据是。A．流速 B．粘度 C．佛氏数 D．雷诺数<参考答案>D<题目>〔〕对于Z1+P1╱γ1+U12╱2g=Z2+P2╱γ2+U22╱2g+hf中的hf，以下正确的说法是。A．hf是流体流动中的位能损失 B．hf是流体流动中的压能损失C．hf是流体流动中的动能损失 D．hf是流体流动中的位能、压能和动能损失之和<参考答案>D<题目>〔〕两个不同形状的容器底面积A1=A2，盛满高度为h的同种液体，质量分别为1千克和1.2千克，则液体作用在内底部的作用力P1、P2应是 。A．P1=P2 B．不C．P1>P2D．P1<P2<参考答案>A24.<题目>〔〕流体在运动时内部产生切应力的性质叫做流体的。A．粘性B．易流性C．粘度D．流动阻力<参考答案>A25.<题目>〔〕管中层流时，平均流速是中心处流速的倍。-A．1.2倍B．0.5倍C．2.5倍D．1.5倍<参考答案>B<题目>〔〕管中紊流时动能、动量的修正系数接近于1，是因为管中断面上的流速分布的原因。A．较均匀B．呈抛物面形C．呈线形D．呈圆面状<参考答案>A<题目>〔〕粗糙管紊流时，水头损失正比于流速的次方。<参考答案>B<题目>〔〕计算沿程阻力时，其沿程阻力系数λ与有关。A．管壁粗糙度B．流动状态C．Ａ＋ＢD．管子尺寸<参考答案>C<题目>〔〕两管子的综合阻力参数同为K1=K2=10000。串联连接的总的综合阻力参数是并联的倍。A．4B．6C．8D．10<参考答案>C<题目>〔〕包达定理是计算水头损失一般公式。A．沿程 B．局部 C．压强 D．功率<参考答案>B<题目>解释概念：迹线，流管。<参考答案>流体质点的运动轧迹即为迹线。在流场中任取一封闭曲线，在曲线上引无数条流线，则流线构成的空间曲面即为流管。<题目>压力棱柱与压力体的区别。<参考答案>压力棱柱具有力的量纲，而压力体是一个纯几何体的体积。管中流动怎样减少沿程阻力？<参考答案>减少管路长度、增大管路直径、减小管壁粗糙度、降低流速。<题目>层流和紊流的主要区别是什么？<参考答案>层流流动流体的质点的物理量只有一个主流方向，而湍流流动流体的质点不但有主流方向的物理量，还有"脉动"方向的物理量。<题目>解释概念：流线，总流；<参考答案>流场中瞬间的光顺曲线，曲线上每一点的流速方向与曲线相切。流管中流体的总和为总流。<题目>什么是毛细管现象；<参考答案>内径较小的管子插入液体中时，由于外表*力的作用会使管内的液体自动上升或下降一定的高度的现象。<题目>流动着的流体都受到哪些作用力；<参考答案>质量力；外表力；粘性力。<题目>什么是理想流体、实际流体，其主要区别是什么。<参考答案>粘度为0的流体为理想流体，其在流动过程中无能量损失，实际上是不存在的；而实际流体的粘度不为0，流动中存在由于粘性引起的能量损失。<题目>在如下图的密闭容器上装有U形水银测压计,其中1,2,3点位于同一水平面上，其压强关系为：A.p1=p2=p3； B.p1>p2>p3； C.p1<p2<p3； D.p2<p1<p3。<参考答案>C40.<题目>如下图;-A.p0=pa； B.p0>pa； C.p0<pa；D.无法判断。<参考答案>B41.<题目>如下图的密封容器，当测压管高出液面h=1.5m，求液面相对压强p0，用水柱高表示。容器盛的液体是汽油。〔γ=7.35KN/m3〕A.1.5m；B.1.125m；C.2m；D.11.5m。<参考答案>B<题目>图示水深相差h的A、B两点均位于箱内静水中，连接两点的U形汞压差计的液面高差hm，试问下述三个值hm哪一个正确？<参考答案>〔3〕。因为压差计所测的压差为两测点的测压管水头。在平衡流体任意两点的测压管水头都是相等的。<题目>任意形状平面壁上静水压力的大小等于____处静水压强乘以受压面的面积。A．受压面的中心； B.受压面的重心； C.受压面的形心；D.受压面的垂心。<参考答案>C44.<题目>浮体的稳定性条件是：A、浮体的定倾半径必须小于浮心与形心的偏心距；B、浮体的定倾半径必须大于浮心与形心的偏心距；C、浮体的定倾半径必须小于浮心与重心的偏心距；D、浮体的定倾半径必须大于浮心与重心的偏心距<参考答案>D<题目>下面关于流体粘性的说法中，不正确的选项是：A、粘性是流体的固有属性；B、粘性是运动状态下，流体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性；D、流体的粘度随温度的升高而增大<参考答案>D<题目>金属压力表的读数值是：绝对压强；相对压强；绝对压强加当地大气压；相对压强加当地大气压。<参考答案>B<题目>一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内绝对压强为几米水柱"A、2m；B.1m； C.8m； D、-2m<参考答案>C<题目>为什么水通常被视为不可压缩流体？<参考答案>因为水的Eu=2×109Pa，在压强变化不大时，水的体积变化很小，可忽略不计，所以通常可把水视为不可压缩流体。<题目>自来水水龙头突然开启或关闭时，水是否为不可压缩流体？为什么？<参考答案>为可压缩流体。因为此时引起水龙头附近处的压强变化，且变幅较大。<题目>理想流体有无能量损失？为什么？<参考答案>无。因为理想流体m=0，没有切应力。51.<题目>流体的切应力与 有关，而固体的切应力与 有关。<参考答案>剪切变形速率；剪切变形大小-<题目>流体的粘度与哪些因素有关？它们随温度如何变化？<参考答案>流体的种类、温度、压强。液体粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。<题目>牛顿流体的t与du/dy成正比，则t与du/dy成正比的流体一定是牛顿流体吗？<参考答案>不一定，因为宾汉塑性流体的t与du/dy成正比，但曲线不通过原点。<题目>为什么荷叶上的露珠总是呈球形？<参考答案>外表*力的作用。<题目>一块毛巾，一头搭在脸盆内的水中，一头在脸盆外，过了一段时间后，脸盆外的台子上湿了一大块，为什么？<参考答案>毛细现象。<题目>为什么测压管的管径通常不能小于1厘米？<参考答案>如管的内经过小，就会引起毛细现象，毛细管内液面上升或下降的高度较大，从而引起过大的误差。<题目>假设测压管的读数为h1，毛细高度为h2，则该点的测压管实际高度为多少？〔测压管的工作流体分别为水和水银〕<参考答案>h1-h2--水，h1+h2--水银<题目>在高原上煮鸡蛋为什么须给锅加盖？<参考答案>高原上，压强低，水不到100℃就会沸腾，鸡蛋煮不熟，所以须加盖。59.<题目>试简述水轮机叶片空蚀的原因？<参考答案>低压处产生气泡，气泡随水流到高压处破灭，产生冲击力，剥蚀叶片，形成空蚀。<题目>流体能否到达完全真空状态？假设不能，则最大真空度为多少？<参考答案>不能，最大真空度等于大气压强与汽化压强的差值。<题目>静止的流体受到哪几种力的作用？<参考答案>重力与压应力，无法承受剪切力。<题目>运动中的流体受到哪几种力的作用？<参考答案>重力、惯性力、压应力、剪切力。<题目>运动中的理想流体受到哪几种力的作用？<参考答案>重力、惯性力、压应力，因为无粘性，故无剪切力。64.<题目>仅有重力作用的静止流体的单位质量力为多少？〔坐标轴z与铅垂方向一致，并竖直向上〕。<参考答案>*=Y=0，Z=-g65.<题目>什么是等压面？等压面的条件是什么？<参考答案>等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。只有重力作用下的等压面应满足的条件是：静止、连通、连续均质流体、同一水平面。<题目>相对平衡的流体的等压面是否为水平面？为什么？什么条件下的等压面是水平面？<参考答案>不一定，因为相对平衡的流体存在惯性力，质量力只有重力作用下平衡流体的等压面是水平面。<题目>压力表和测压计上测得的压强是绝对压强还是相对压强？<参考答案>相对压强68.<题目>盛有液体的敞口容器作自由落体时，容器壁面上的压强分布如何？<参考答案>答：∴ p=const 自由液面上p=0。∴p=0<题目>假设人所能承受的最大压力为1.274MPa〔相对压强〕，则潜水员的极限潜水深度为多少？-<参考答案>潜水员的极限潜水深度为：<题目>假设测压管水头为1m，压强水头为1.5m，则测压管最小长度应该为多少？<参考答案>测压管最小长度为1.5m。<题目>为什么虹吸管能将水输送到一定的高度？<参考答案>因为虹吸管内出现了真空。<题目><题目>在传统实验中，为什么常用水银作U型测压管的工作流体？<参考答案>1、压缩性小；2、汽化压强低；3、密度大。<题目>图示两种液体盛在同一容器中，且g1<g2，在容器侧壁装了两根测压管，试问图中所标明的测压管中水位对否？<参考答案>对。<题目>浸没在水中的三种形状的平面物体，面积一样，形心处的水深相等。问：哪个受到的静水总压力最大？压心的水深位置是否一样？<参考答案>一样；不一样挡水面积为A的平面闸门，一侧挡水，假设绕通过其形心C的水平轴任转a角，其静水总压力的大小、方向和作用点是否变化？<参考答案>大小不变；方向变，但始终与闸门垂直；作用点不变<题目>使用图解法和解析法求静水总压力时，对受压面的形状各有无限制？为什么？<参考答案>图解法有，规则形状，为了便于作压强分布图；解析法无。<题目>垂直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力P的作用点到水面的距离yD为：<参考答案>2/3h=2m。<题目>浮体的平衡稳定条件是什么？当r<e和r=e时，浮体各处于什么状态？<参考答案>重心在定倾中心之下；不稳定平衡、随遇平衡。<题目>什么是流线、迹线、色线？它们有何区别？<参考答案>流线〔StreamLine〕是表示*一瞬时流体各点流动趋势的曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。迹线〔PathLine〕是指*一质点在*一时段内的运动轨迹线。色线又称脉线，是源于一点的很多流体质点在同一瞬时的连线。<题目>流线、迹线各有何性质？流线、迹线各有何性质？<参考答案>流线的性质：a、同一时刻的不同流线，不能相交。b、流线不能是折线，而是一条光滑的曲线。c、流线簇的疏密反映了速度的大小〔流线密集的地方流速大，稀疏的地方流速小〕。<题目>实际水流中存在流线吗？引入流线概念的意义何在？<参考答案>不存在。引入流线概念是为了便于分析流体的流动，确定流体流动趋势。<题目>"只有当过水断面上各点的实际流速均相等时，水流才是均匀流〞，该说法是否正确？为什么？<参考答案>不对。均匀流是指流速的大小与方向沿程不发生改变，并非对同一过水断面上的各点流速而言。<题目>恒定流、均匀流等各有什么特点？<参考答案>恒定流是指各运动要素不随时间变化而变化，恒定流时流线迹线重合，且时变加速度等于0。均匀流是指流速不随空间变化而变化，，均匀流时位变加速度等于0。<题目>欧拉法、拉格朗日方法各以什么作为其研究对象？对于工程来说，哪种方法是可-行的？<参考答案>欧拉法以流场为研究对象，拉格朗日方法以流体质点为研究对象；在工程中，欧拉法是可行的。<题目>实际流体区别于理想流体有何特点？理想流体的运动微分方程与实际流体的运动微分方程有何联系？<参考答案>实际流体具有粘性，存在切应力；实际流体的运动微分方程中等式的左边比理想流体运动微分方程增加了由于粘性而产生的切应力这一项。<题目>连续性微分方程有哪几种形式？不可压缩流体的连续性微分方程说明了什么问题？<参考答案>一般形式，恒定流，不可压缩流；质量守恒<题目>欧拉运动微分方程组在势流条件下的积分形式的应用与沿流线的积分有何不同？<参考答案>形式完全一样，但含义不一样。势流条件下积分形式是针对理想流体的恒定有势流动中的任何质点，而不局限于同一流线。它不适用于有旋流。沿流线积分形式是针对理想流体恒定流流动中同一条流线的质点。它适用于有旋流。<题目>欧拉运动微分方程组在势流条件下的积分形式的应用与沿流线的积分有何不同？<参考答案>形式完全一样，但含义不一样。势流条件下积分形式是针对理想流体的恒定有势流动中的任何质点，而不局限于同一流线。它不适用于有旋流。沿流线积分形式是针对理想流体恒定流流动中同一条流线的质点。它适用于有旋流。<题目>流函数、势函数的存在条件各是什么？它们是否都满足拉普拉斯方程形式？<参考答案>流函数存在条件是不可压缩平面流；势函数存在条件是有势流；假设是不可压缩平面势流则均满足拉普拉斯方程形式<题目>流函数有哪些物理意义？<参考答案>〔1〕流函数等值线就是流线。〔2〕不可压缩流体的平面流动中，任意两条流线的流函数之差dy等于这两条流线间所通过的单位宽度流量dq。91.<题目>总流的连续性方程与连续性微分方程有无联系？<参考答案>将连续性微分方程在微元体上积分，并引入断面平均流速的定义，可得连续性方程。设总流的体积为V，其微体积为dV，则有假定总流的外表积为s，其微面积为ds，根据数学分析中的高斯定理：式中un为总流外表的法向分速，则<题目>拿两*薄纸，平行提在手中，当用嘴顺纸间缝隙吹气时，问薄纸是不动、靠拢、还是*开？为什么？<参考答案>靠拢；流速增大、压强降低<题目>水流在等径斜管中流动，高处为A点，低处为B点，讨论压强出现以下三种情况时的流动方向〔水头损失忽略不计〕。<参考答案>pA>pB；pA=pB；pA<pB，pA>pB：A向B流动；pA=pB：A"B流动；pA<pB：〔pB-pA〕/g<(z1-z2)，A向B流动；〔pB-pA〕/g=(z1-z2)，静止；〔pB-pA〕/g>(z1-z2)，B向A流动<题目>恒定总流能量的限制条件有哪些？如何选取其计算断面、基准面、计算点、压强？<参考答案>恒定总流能量的限制条件有：1〕恒定流；2〕不可压缩流体；-3〕质量力只有重力；4〕所选取的两过水断面必须是渐变流断面，但两过水断面间可以是急变流。5〕总流的流量沿程不变。6〕两过水断面间除了水头损失以外，总流没有能量的输入或输出。7〕式中各项均为单位重流体的平均能〔比能〕，对流体总重的能量方程应各项乘以gQ。<题目>总流能量与元流能量方程有什么不同点？<参考答案>〔1〕以断面的平均流速V代替元流中的点流速u；〔2〕以平均水头损失hw代替元流的水头损失h′w1.2；〔3〕各项反映的是整股水流的能量代替*一元流的能量。<题目>设有一水平压力管流，当不考虑水头损失的影响时，其测压管水头线沿程下降、上升或水平的条件各是怎样的？<参考答案>下降：压强沿程减小。例：收缩管水平：压强沿程不变。例：管径沿程不变上升：压强沿程增大。例：扩散管<题目>什么是水头线？总水头线与测压管水头线有何区别？<参考答案>答：水头线：沿程水头〔如总水头或测压管水头〕的变化曲线。总水头线是对应的变化曲线，它代表水头损失沿流程的分布状况。测压管水头对应 的变化曲线，它代表压强沿流程的变化状况。<题目>为什么每个相似准则都要表征惯性力？<参考答案>作用在流体上的力除惯性力是企图维持流体原来运动状态的力外，其他力都是企图改变运动状态的力。如果把作用在流体上的各力组成一个力多边形的话，则惯性力则是这个力多边形的合力，即牛顿定律。流动的变化就是惯性力与其他上述各种力相互作用的结果。因此各种力之间的比例关系应以惯性力为一方来相互比拟。99.<题目>分别举例说明由重力、粘滞力起主要作用的水流。<参考答案>粘滞力：层流状态下的明渠、管道、隧洞中的有压流动和潜体绕流问题等。重力：堰坝溢流、孔口出流及明槽流动及处于阻力平方区的有压隧洞与管流等。<题目>量纲分析有何作用？<参考答案>可用来推导各物理量的量纲；简化物理方程；检验物理方程、经历公式的正确性与完善性，为科学地组织实验过程、整理实验成果提供理论指导。<题目>经历公式是否满足量纲和谐原理？<参考答案>一般不满足。通常根据一系列的试验资料统计而得，不考虑量纲之间的和谐。<题目>雷诺数与哪些因数有关？其物理意义是什么？当管道流量一定时，随管径的加大，雷诺数是增大还是减小？<参考答案>雷诺数与流体的粘度、流速及水流的边界形状有关。Re=惯性力/粘滞力，随d增大，Re减小。<题目>为什么用下临界雷诺数，而不用上临界雷诺数作为层流与紊流的判别准则？<参考答案>上临界雷诺数不稳定，而下临界雷诺数较稳定，只与水流的过水断面形状有关。<题目>当管流的直径由小变大时，其下临界雷诺数如何变化？<参考答案>不变，Rec只取决于水流边界形状，即水流的过水断面形状。<题目>当管流的直径由小变大时，其下临界雷诺数如何变化？<参考答案>不变，Rec只取决于水流边界形状，即水流的过水断面形状。<题目>如何计算圆管层流的沿程阻力系数？该式对于圆管的进口段是否适用？为什么？-<参考答案>否；非旋转抛物线分布<题目>为什么圆管进口段靠近管壁的流速逐渐减小，而中心点的流速是逐渐增大的？<参考答案>进口附近断面上的流速分布较均匀，流速梯度主要表现在管壁处，故近