11月流体力学考试题及参考答案

11月流体力学考试题及参考答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1.沿程损失和哪个参数无关？（）选项A：密度选项B：管径选项C：损失系数选项D：长度参考答案：【A】详解：沿程损失的计算公式为\(h_f=\lambda\frac{l}{d}\frac{v^2}{2g}\)，其中\(\lambda\)为沿程阻力系数（与管壁粗糙度等有关，可通过一些经验公式与损失系数相关），\(l\)为管道长度，\(d\)为管径，\(v\)为流速，\(g\)为重力加速度。而沿程损失与流体密度并无直接关系，它主要取决于管道的几何参数、流动状态以及管壁粗糙度等因素。2.炉膛微负压为100帕，其用水柱测量，其值是（）。选项A：1毫米选项B：1米选项C：1厘米选项D：1分米参考答案：【C】3.流体在管道内的流动阻力分为（）两种。选项A：流量孔板阻力、水力阻力选项B：阀门阻力、三通阻力选项C：摩擦阻力、弯头阻力选项D：沿程阻力、局部阻力参考答案：【D】详解：沿程阻力是指流体在直管中流动时，由于流体与管壁之间的摩擦而产生的阻力。局部阻力是指流体在管道中通过各种管件（如弯头、阀门、三通等）时，由于流动方向和速度的改变而产生的阻力。流量孔板阻力属于局部阻力的一种；水力阻力是一个比较宽泛的概念，这里沿程阻力和局部阻力更具体准确；摩擦阻力可近似等同于沿程阻力；弯头阻力、阀门阻力、三通阻力都属于局部阻力的具体表现形式，不如沿程阻力和局部阻力这种分类全面准确地涵盖了流体在管道内的流动阻力类型。4.表面力是指作用在（）上的力。选项A：理想流体液面选项B：流体体积表面选项C：黏性流体体积选项D：流体内部每一个质点参考答案：【B】详解：表面力是指作用在流体体积表面上的力，它是与流体表面积有关的力，比如作用在流体界面上的压力、切力等。选项A流体内部每一个质点上的力不是表面力；选项C理想流体液面表述不准确；选项D黏性流体体积上的力也不符合表面力定义。5.在圆管流中，紊流的断面流速分布为（）。选项A：均匀规律选项B：抛物线规律选项C：直线变化规律选项D：对数曲线规律参考答案：【D】详解：紊流时，黏性底层很薄，黏性的影响仅限于黏性底层，在黏性底层以外，流速分布主要受紊流切应力的作用，符合对数分布规律。而均匀规律适用于理想流体；直线变化规律不符合实际情况；抛物线规律是层流时圆管断面流速分布规律。6.等直径圆管中的层流，其过流断面平均流速是圆管中最大流速的（）。选项A：1/3倍选项B：1/2倍选项C：1.0倍选项D：1/4倍参考答案：【B】详解：层流时，圆管中流速分布为抛物线分布，最大流速在管轴处，过流断面平均流速是最大流速的一半，即过流断面平均流速是圆管中最大流速的1/2倍，所以答案选[D、]>1/2倍。7.不可压缩流体的特征是（）。选项A：压强不变选项B：体积不变选项C：密度不变选项D：温度不变参考答案：【C】详解：不可压缩流体是指流体的密度不随压强和温度的变化而变化，其特征是密度不变。选项A温度不变不是不可压缩流体的特征；选项B压强不变也不是其特征；选项C体积不变不准确，关键是密度不变，即使压强等改变，只要密度不变就是不可压缩流体。8.对于不可压缩流体，在流量一定的情况下，断面平均流速与断面面积（）关系选项A：平方选项B：反比选项C：线性选项D：正比参考答案：【B】详解：根据流量公式Q=vA（Q为流量，v为断面平均流速，A为断面面积），当流量Q一定时，断面平均流速v与断面面积A成反比关系。9.球形阀的阀体制成流线型是为了（）。选项A：减少流动阻力损失选项B：外形美观选项C：减少沿程阻力损失选项D：制造方便参考答案：【A】详解：球形阀阀体制成流线型主要目的是减少流体在阀门处流动时的阻力损失，使流体能够更顺畅地通过阀门，而不仅仅是减少沿程阻力损失（沿程阻力损失只是流动阻力损失的一部分），制造方便和外形美观不是制成流线型的主要原因。10.汽轮机轴封压力为30千帕，其绝对压力是（）。选项A：171千帕选项B：30千帕选项C：71千帕选项D：130千帕参考答案：【D】11.气温升高，气体粘性会（）选项A：不变选项B：都有可能选项C：上升选项D：下降参考答案：【C】详解：气体粘性随温度升高而增大。当气温升高时，气体分子热运动加剧，分子间的动量交换更加频繁，使得气体粘性上升。12.理想液体的特征是()选项A：不可压缩选项B：粘度为常数选项C：符合牛顿内摩擦定律的选项D：无粘性参考答案：【D】详解：理想液体是一种假想的液体，其特征是无粘性，即不存在粘性阻力。粘度为常数、不可压缩是实际液体的一些性质，而符合牛顿内摩擦定律的是牛顿流体，理想液体不符合该定律。13.油的黏度随温度升高而（）。选项A：不变选项B：降低选项C：凝固选项D：升高参考答案：【B】详解：油的黏度与温度密切相关，一般情况下，油的黏度随温度升高而降低。这是因为温度升高时，油分子的热运动加剧，分子间的相互作用力减弱，使得油的流动性增强，表现为黏度降低。14.密度的单位是（）选项A：立方米选项B：千克选项C：升选项D：千克/立方米参考答案：【D】详解：密度的定义是物质单位体积的质量，其单位由质量单位和体积单位组合而成。千克是质量单位，立方米是体积单位，千克/立方米是密度的常用单位。升是体积单位，不是密度单位。所以密度的单位是千克/立方米，答案选C。15.在圆管中，粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要依据于()。选项A：流量大小选项B：流动雷诺数的大小选项C：流体粘性大小选项D：流速大小参考答案：【B】详解：判断粘性流体在圆管中流动是层流还是紊流状态主要依据流动雷诺数的大小。雷诺数较小时，粘性力起主导作用，流动为层流；雷诺数较大时，惯性力起主导作用，流动变为紊流。而流体粘性大小、流速大小、流量大小都不能直接判断流动状态，它们会影响雷诺数的值，但不是判断层流或紊流的直接依据。16.当液流为定常流动时，必有()等于零。选项A：当地加速度选项B：迁移加速度选项C：向心加速度选项D：合加速度参考答案：【D】17.粘性底层的厚度大于管壁的绝对粗糙度的管路称为（）。选项A：光滑管选项B：水力粗糙管选项C：粗糙管选项D：水力光滑管参考答案：【D】详解：粘性底层的厚度大于管壁的绝对粗糙度时，流体流动时粘性底层完全覆盖了管壁的粗糙凸起，管壁粗糙度对紊流核心区的流动几乎没有影响，这种管路称为水力光滑管。18.文丘里流量计使用时（）选项A：只能水平放置选项B：只能垂直放置选项C：只能45度斜角放置选项D：可以任意放置参考答案：【D】详解：文丘里流量计的工作原理主要基于流体流经流量计产生的压差与流量之间的关系，与流量计的放置角度无关，所以可以任意放置。19.超临界机组主蒸汽压力最接近的是（）。选项A：5个大气压选项B：5公斤选项C：50巴选项D：26兆帕参考答案：【D】详解：超临界机组的主蒸汽压力一般大于22.1MPa，26兆帕（MPa）与之最接近。选项A中5公斤换算后约为0.5MPa，远低于超临界机组主蒸汽压力范围；选项B中5个大气压换算后约为0.5MPa左右，也不符合；选项D中50巴换算后约为5MPa，同样不符合超临界机组主蒸汽压力要求。20.对于不可压缩流体，在流量一定的情况下，（）选项A：断面面积大，流速不变选项B：断面面积小，流速小选项C：断面面积大，流速大选项D：断面面积大，流速小参考答案：【D】详解：根据流量公式Q=vA（Q为流量，v为流速，A为断面面积），当流量Q一定时，断面面积A越大，流速v越小。21.水温升高，水的粘性会（）选项A：不变选项B：都有可能选项C：上升选项D：下降参考答案：【D】详解：水温升高时，水分子的热运动加剧，分子间的距离增大，使得水分子之间的相互作用力减弱，从而导致水的粘性下降。22.相对压强是指该点的绝对压强与（）的差值。选项A：真空压强选项B：工程大气压选项C：标准大气压选项D：当地大气压参考答案：【D】详解：相对压强是指该点的绝对压强与当地大气压的差值。绝对压强减去当地大气压得到相对压强，相对压强可正可负，当绝对压强大于当地大气压时相对压强为正值，当绝对压强小于当地大气压时相对压强为负值。标准大气压是一个固定值，工程大气压有其特定定义，真空压强与相对压强的关系并非如此简单直接的减法关系，所以正确答案是与当地大气压的差值。23.与牛顿内摩擦定律有关的因素是()选项A：切应力、温度、粘度和速度选项B：流体的粘度、切应力与角变形率选项C：压强、速度和粘度选项D：压强、粘度和角变形参考答案：【B】详解：牛顿内摩擦定律表达式为\(\tau=\mu\frac{du}{dy}\)，其中\(\tau\)为切应力，\(\mu\)为流体的动力粘度，\(\frac{du}{dy}\)为角变形率，所以与牛顿内摩擦定律有关的因素是流体的粘度、切应力与角变形率。24.下列那个位置压力最高（）。选项A：主蒸汽选项B：凝结水泵选项C：凝汽器选项D：主机润滑油参考答案：【A】详解：主蒸汽是在热力循环中携带大量热能的工质，其压力在整个系统中处于较高水平。主机润滑油压力主要是为了保证设备润滑，压力相对较低；凝汽器压力是很低的负压，用于凝结蒸汽；凝结水泵入口压力是经过凝汽器后的较低压力。所以主蒸汽压力最高。25.相对压强的起算点是()。选项A：液面压强选项B：１个标准大气压选项C：绝对真空选项D：当地大气压参考答案：【D】详解：相对压强是指以当地大气压为起算点的压强，它等于绝对压强减去当地大气压。绝对真空是绝对压强的理论最小值，1个标准大气压是一个特定的压强值，液面压强是液体表面的压强，均不是相对压强的起算点。26.1毫米汞柱是多少（）帕。选项A：1000选项B：1选项C：50选项D：133.3参考答案：【D】详解：1毫米汞柱等于133.322帕斯卡，所以1毫米汞柱大于133.3帕，答案选C。27.下列哪些一般当做可压缩流体（）选项A：水银选项B：二氧化碳气体选项C：酒精选项D：水参考答案：【B】详解：酒精、水、水银在一般情况下可视为不可压缩流体，而二氧化碳气体属于可压缩流体，所以答案选B。28.（）管路各段阻力损失相同。选项A：串联管系选项B：分支管系选项C：短管管系选项D：并联管系参考答案：【D】详解：并联管系中各分支管路的阻力损失相等，这是并联管路的重要特性之一。在并联管系中，流体在不同分支管路中流动，各分支管路两端的压差相同，根据阻力损失公式\(h_f=\lambda\frac{l}{d}\frac{v^2}{2g}\)（其中\(h_f\)为阻力损失，\(\lambda\)为沿程阻力系数，\(l\)为管长，\(d\)为管径，\(v\)为流速），当压差相同，各分支管路的\(h_f\)相同。而串联管系阻力损失是各段阻力损失之和；短管管系和分支管系一般不存在各段阻力损失相同的普遍情况。29.一容器中那个位置总能量大（）。选项A：一样选项B：中部选项C：表面选项D：底部参考答案：【A】详解：在同一容器的液体中，不考虑其他因素影响时，液体各位置的总能量是一样的，包括重力势能等，所以答案选D。30.那个设备压力是真空压力（）。选项A：再热器选项B：凝汽器选项C：给水泵选项D：过热器参考答案：【B】详解：凝汽器内压力低于大气压力，处于真空状态，其压力是真空压力。过热器、再热器内是蒸汽压力，给水泵是输送液体的设备，主要涉及液体压力，均不是真空压力。二、判断题（共20题，每题1分，共20分）1.当锅炉和汽轮机都稳定在某一工况下运行时，主蒸汽管道和给水管道中的流体流动也可以近似地看作定常流动。选项A：正确选项B：错误参考答案：【A】2.作用在平面壁上的总压力的方向为受压面的切线方向。选项A：正确选项B：错误参考答案：【B】3.不可压缩流体的定常流动在任一流束段内的流体体积流量都保持不变。选项A：正确选项B：错误参考答案：【A】4.当相对压强为零时，称为绝对真空。选项A：正确选项B：错误参考答案：【B】5.湿周是在总流的过流断面上与流体相接触的固体边壁周长。选项A：正确选项B：错误参考答案：【A】6.如设备启、停或负荷变化时，主蒸汽管道和给水管道中的流体流动也可以近似地看作定常流动。选项A：正确选项B：错误参考答案：【B】7.不可压缩流体的密度是一样的。选项A：正确选项B：错误参考答案：【B】8.定常流动的运动要素是时间和坐标的函数。选项A：正确选项B：错误参考答案：【B】9.流体静压强的方向必然重合于受力面的内法线方向。选项A：正确选项B：错误参考答案：【A】10.绝对压力是工质的真实压力，即。（）选项A：正确选项B：错误参考答案：【A】11.恒定流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。选项A：正确选项B：错误参考答案：【B】12.平衡流体中任意点的静压强由该点的坐标位置来决定，而与该压强的作用方向无关。选项A：正确选项B：错误参考答案：【A】13.外部流体作用在流体内部点上而产生的压力，称流体静压力。选项A：正确选项B：错误参考答案：【A】14.层流流动时，沿程阻力系数只与雷诺数有关