流体力学试卷讲解A

流体力学

试卷讲解(A)一、是非题(共10分,每小题1分)1.凡切应力与剪切变形速度呈线性关系的流体均为牛顿流体。()2.流体中任意一点所有的法向应力在流体相邻层与层之间无相对运动时是相等的。()3.作用在物体上的液体总压力的压力中心就是受力面面积的形心。()4.一元流动是指局限于直线的流动。()5.流函数存在的条件是不可压缩平面流动。()6.纳维-斯托克斯方程是不可压流体最普遍的运动微分方程。()7.有压圆管均匀层流的最大流速是断面平均流速的1.75倍。()加。()10.方程表示理想气体一元等熵流动。()8.流体平面无旋运动必须满足。()9.受限射流中各横截面上动量是不相等的，沿程增加。()二、选择题(共10分,每小题1分)1.按连续介质假设的概念，流体质点是指（）。(a)流体的分子；(b)流体内的固体颗粒；(c)几何的点；(d)几何尺寸同流动空间相比足够小量，又含有大量分子的微元体。2.绝对压强pabs与相对压强p、真空度pv、当地大气压pa之间的关系是()。(a)pabs=

p+pv；(b)p

=pabs+pa；(c)pv=

pa－pabs；(d)p=

pv+pa。3.在液体中潜体所受浮力的大小应()。

(a)与潜体的密度成正比；(b)与液体的密度成正比；(c)与潜体淹没的深度成正比；(d)与液体表面的压强成反比。4.一元恒定流动的连续性方程为()。

(a)Q=

pAv；(b)1A1

=2A2；(c)p1A1

v1=p2A2

v2

；(d)A1

v1=A2

v2

。5.推导方程，需要的两个假定条件是()。

①所取控制体端面为渐变流；②恒定流；③均匀流；④不可压缩流；⑤无粘滞流。(a)①②；(b)①⑤；(c)①③

；(d)③⑤；(e)②④。6.如下图，一等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，l、2、3、4为面上各点，各点的运动物理量有以下关系()。(a)p1=p2；(b)p3

=p4；(c)z1+

p1/g=z2+

p2/g；(d)z3+

p3/g=z4+

p4/g。7.如果两个流体是力学相似，它们则应满足的关系是()。(a)Frp=Frm；(b)Rep=Rem

；(c)Cap=Cam；(d)Nep=Nem。8.一变径管流，细断面直径为d1，粗断面直径d2=2d1，粗细断面雷诺数的关系是()。(a)Re1=0.5Re2；(b)Re1=Re2；(c)Re1=1.5Re2

；(d)Re1=2Re2

。9.工业管道的沿程摩擦阻力系数，在紊流过渡区随雷诺数的增加而()。(a)增加；(b)减小；(c)不变；(d)不定。10.一元气流中，Ma>1时，随着断面面积的增大，则流速和密度应分别()。(a)增大，减小；(b)增大，增大；(c)减小，增大；(d)减小，减小。三、填空题（共20分,每空1分）1.液体的粘滞性随温度的升高而

，气体的粘滞性随温度的升高而

。

减小增大2.盛液容器绕铅直轴作等角速度旋转运动时，液体为非均质体，则可知等压面应是

面和

面。等密等温3.流体微团的运动可以分解为

、

、

和

。平移运动旋转运动线变形运动角变形运动4.流速场ux=4y，uy=4x的流函数为

。=x2+y25.通过尼古拉兹实验可以测定沿程阻力系数，根据变化特征，可将流动分为五个阻力区，亦即

、

、

、

和

,其中在

.区内，与Re无关。层流区临界过渡区

紊流光滑区紊流过渡区紊流粗糙区紊流粗糙6.

是产生水击现象的外界条件，而

和

发生水击现象的内在原因。引起管路中流速突然变化的因素液体本身具有可压缩性和惯性管壁具有弹性7.在马赫数Ma=

的L处求得的管长就是等温管流的最大管长；在Ma=

的L处求得的管长就是绝热管流的最大管长。1四、计算题（共40分）1.

如下图,一贮水容器的壁上装有3个直径d=3m的半球形盖,已知H=2.5m,h=1.5m,求这3个盖所受的静水总压力。（10分）【解】向上；

向下；

，向左；

，向下。

2.消防管路直径D=200mm,末端收缩形喷嘴的出口直径d=50mm，喷嘴和管路用法兰盘连接，其上装有4个螺栓，求当流量Q=0.1m3/s时，每个螺栓上所受的拉力。（15分）【解】以喷席嘴与南管连释接处退截面剃到出木口截暗面及弄其间水管壁条作为水控制辨体，筑并设令喷嘴张对水害的作纪用力公为F'，则水苏流对衬每个斩螺栓械的作驶用力公大小哑为f=F'/4，且方状向相吵反。由连杠续性怖方程杆，可客知建立11绩-2闲2间的列能量尽方程狂，可叶得写出禾该控挣制体赔的恒供定总苹流动狼量方摔程3.某两各层楼男的供绳暖立田管,管段嘴落1的直崖径为20宝mm惭,总长代为20努m,Σζ1=1师5。管段2的直恋径为10村m,Σζ1=1俩5,管路线的λ=0蚊.0乏25城,干管系中的役流量QV=1焰×1倒0-3m3/s摔,求QV1和QV2。(1锻5分)QVQV【解】先算亦出各饶管段逐的管煤路阻索抗则由，得五、片简答武题(共20分，磨每小携题5分)1.试从招力学踢分析待的角版度，贱比较全流体织与固躲体对解外力智抵抗垃能力缘瑞的差围别。【答】在其糖弹性怕范围访内，直固体携存在调抗拉鹅、抗音压和借抗切捐等三变方面樱的能担力；赶流体娃则不泉同，宵液体侄在容挥器中倦有一尾定的酬抗压笛能力冶，有童极微煌弱的限抗拉扩能力绍，但欧静止成状态悉下，仅包括她气体厕在内裕，均胳不能勤承受已切向嘱力的销作用贴，即挺流体数具有(易)流动干性。2.结合统公式年的推挖导，灵说明揪总流梅伯努房诚利方告程的咐适用柱条件煎。【答】总流吃伯努劣利方竿程的友适用夕条件剃包括柄恒定扛流动歪、质启量力纳仅为授重力粱、不测可压乘缩流停体、婚所取晓断面屈为渐栽变流鸡断面意和两梢断面闯无分吃流和嫩汇流展等。3.什么政是边调界层?提出芳边界璃层概弦念对焰流体终力学辣研究擦有何富意义?【答】实际杂流体龟流经畅物体脊表面纯时，细由于脏粘性夸的存舰在，便紧帖买固体环表面仆的流堪体流昌速为侵零，岸但随急距壁割面距仁离的比增大银，壁涉面对瓦流体召的影桑响减浙弱，贫流速独迅速令增大趋，至缘瑞一定僵距离恳处就新接近铺不受帅扰动瞧的速井度。报这样抢，在衫固体矿边界俭附近宁流区楼，有意相当嫩大的用流动关梯度夫，这四个很茎薄的较流区捧就称柳为附倾面层垃。流美区引胶入附葡面层邮概念徐的重洪要意脖义就虎在于叔将流季场划督分为昼两个孟不同侨的区香域，笋即势艇流区秩和附供面层舌。在僚势流串区，辜利用距理想宋流体披能量石方程捷，计疮算得刮到附臂面层封边界兴上的宿压强厘和流兔速分挣布，劈燕作为紫附面稍层的揪计算寄基础弯。4.什么膜叫气梁体射叨流？磁试说顶明它姐与孔膛口出态流、钩管嘴持出流瓶之间呜的不枣同。【答】气体遭自孔灵口、语管嘴晓或条颗缝向责向外躲界气订体喷岩射所珍形成宫的流哨动，良称为卡气体嚷淹没息射流袄，简涌称为菊气体返射流扬。射流抵讨论第的是骗出流纸后的溜流速客