工程流体力学练习题及答案

PAGEPAGE4流体力学练习题一、填

空题1．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。2．在现实生活中可视为牛顿流体的有水和空气等。3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。4．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。5．和液体相比，固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。6．空气在温度为K，压强为mmHg时的密度和容重分别为kg/m3和N/m3。7．流体受压，体积缩小，密度增大的性质，称为流体的压缩性；流体受热，体积膨胀，密度减少的性质，称为流体的热胀性。8．压缩系数的倒数称为流体的弹性模量，以来表示9．１工程大气压等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。10．静止流体任一边界上压强的变化，将等值地传到其他各点（只要静止不被破坏），这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律。11．流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。14．测压管是一根玻璃直管或形管，一端连接在需要测定的容器孔口上，另一端开口，直接和大气相通。15．在微压计测量气体压强时，其倾角为，测得cm则h=10cm。16．作用于曲面上的水静压力的铅直分力等于其压力体内的水重。17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。18．流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线。19．静压、动压和位压之和以表示，称为总压。20．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体相互剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。21．流体力学是研究流体平衡和运动规律的一门科学。22．根据在理想流体运动中微团有没有旋转角速度，可以把运动划分为有旋运动和无旋运动。23．在湍流理论中，通常采用下面三种平均方法时间平均、空间平均、统计平均。24．早在19世纪，斯托克斯对粘性流体和亥姆霍兹对理想流体都指出，对于像流体这样可以变形的物质的运动可以分解成平移、旋转、变形三种运动。25．在微压计测量气体压强时，其倾角为，测得cm则h=其压力体内的水重。26．管路系统分类按能量损失的类型分为长管、短管。27．现象相似的充要条件是，边界条件和初始条件相似，满足同一微分方程式。28．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体相互剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。29.表征流体运动状态的物理量称为流体的运动要素。30.粘性流体能量损失一般分沿程损失和局部损失_。31.在静力平衡时不能承受剪切力_的物质就是流体。32.按其工作原理泵可分为容积泵_、叶片泵_、其他类型的泵_。33.离心泵按叶轮数目可分为_单级、多级。34.温度对流体粘性的影响是，随温度的升高，液体的粘度减小，气体的粘度增大。35.风机根据风机产生的压力大小可分为_低压风机_、_中压风机_、_高压风机_。二、判断题1．当平面水平放置时，压力中心与平面形心重合。对2．一个工程大气压等于98kPa,相当于10m水柱的压强。对3．静止液体自由表面的压强，一定是大气压。错4．静止液体的自由表面是一个水平面，也是等压面。对5．当静止液体受到表面压强作用后，将毫不改变地传递到液体内部各点。对6．当相对压强为零时，称为绝对真空。错7．某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。对8．流场中液体质点通过空间点时，所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流。对9．恒定流时，流线随的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。错10．渐变流过水断面上动水压强的分布规律可近似地看作与静水压强分布规律相同。对

11．流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。错12．一变直径管段，A断面直径是B断面直径的2倍，则B断面的流速是A断面流速的4倍。对

13．弯管曲率半径Rc与管径d之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。错14.流线和迹线实质上是一回事。错15.实际流体圆管层流的内摩擦力分布是中间最大，管壁边缘为零的线性分布。错16．作用在静止流体中任一点的质量力必然垂直于通过该点的等压面。对m4．m，闸门可绕C点转动。求闸门自动打开的水深为多少米。[解]故mC点是合力作用点的极限点，当其高于C点闸门自动打开。m即m时，闸门便自动打开。5．如下图，气缸内壁的直径D＝12厘米，活塞的直径d＝11.96厘米，活塞的长度=14厘米，润滑油液的＝1泊，活塞往复运动的速度为1米/秒，试问作用在活塞上的粘滞力为多少？解：将以上数值代入公式，接触面积所以6．试按复式水银测压计的读数算出水面上蒸汽的绝对压强p。已知：H=3m,h1=1.4m,h2=2.5m,h3=1.2m,h4=2.3m,水银的密度ρ=13600kg/m3。解：p3=pa+(h4-h3)=1×105+13600×9.8(2.3-1.2)=246608paP2=p3-(h2-h3)=246608-9800×(2.5-1.2)=233868paP1=P2+(h2-h1)=233868+13600×9.8×(2.5-1.4)=380476paP=P1-(H-h1)=380476-9800×(3-1.4)=364796pa7．下图所示的管段，d1=2.5厘米,d2=5厘米，d3=10厘米。（1）当流量为4升/秒时，求各管段的平均流速。（2）旋动阀门，使流量增加至8升/秒，或使流量减少至2升/秒时，平均流速如何变化？解：（1）根据连续性方程Q＝A1=A2=A3,=Q/A1==8.16m/s===8.16×=2.04m/s==8.16×=0.51m/s(2)各断面流速比例保持不变，流量增加至8升时，即流量增加为2倍，则各段流速亦增加至2倍，即＝16.32m/s,=4.08m/s,=1.02m/s流量减少至2升时，即流量减小至1/2,各流速亦为原值的1/2。即＝4.08m/s,=1.02m/s,=0.255m/s8．在管径d＝1厘米管长＝5米的圆管中，冷冻机润滑油作层流运动，测得流量Q＝80厘米3/秒，水头损失hf=30米油柱，试求油的