2025年大学大二（化工原理）流体力学期末测试试题及答案

2025年大学大二（化工原理）流体力学期末测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等其他条件不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失变为原来的多少倍？（）A.1/2B.1/4C.1/8D.1/162.某流体在内径为d的管道中作定态流动，其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过内径为d/2的管道时，流速变为原来的多少倍？（）A.2B.4C.8D.163.层流与湍流的本质区别是（）A.流速不同B.流通截面积不同C.雷诺数不同D.流体的粘性不同4.水在圆形直管中作层流流动，若流速不变，管径增大一倍，则阻力损失为原来的（）A.1/2B.1/4C.1/8D.1/165.流体在等径管中作稳定流动时，流体的流速（）A.处处相等B.与管径成反比C.与流量成正比D.沿流动方向逐渐减小6.流体在管道中流动时，产生阻力损失的根本原因是（）A.流体具有粘性B.管道不够光滑C.流速过高D.流动方向改变7.当流体在管道中流动时，局部阻力损失主要是由于（）A.流体粘性B.管道长度C.管道粗糙度D.管件、阀门等局部障碍8.雷诺数Re反映了流体流动时的（）A.惯性力与粘性力之比B.重力与粘性力之比C.惯性力与重力之比D.压力与粘性力之比9.某液体在内径为d的管道中流动，其平均流速为u，当它以相同的质量流量通过内径为d/2的管道时，流速变为原来的多少倍？（）A.2B.4C.8D.1610.流体在圆形直管中作湍流流动时，其摩擦系数λ与（）有关。A.雷诺数Re和管壁粗糙度B.雷诺数Re和管径C.流速和管径D.流速和管壁粗糙度11.对于不可压缩流体的稳定流动，连续性方程表示（）A.流速处处相等B.流量处处相等C.压力处处相等D.密度处处相等12.流体在等径管中作稳定流动时，流体的压力（）A.处处相等B.与管径成反比C.与流量成正比D.沿流动方向逐渐减小13.当流体在管道中流动时，层流的特点是（）A.流体质点作有规则的平行运动B.流体质点作不规则的杂乱运动C.流速分布不均匀D.阻力损失较大14.湍流时，流体的脉动程度（）A.随雷诺数增大而增大B.随雷诺数增大而减小C.与雷诺数无关D.与流速无关15.流体在圆形直管中作层流流动时，其平均流速是最大流速的（）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/516.某流体在内径为d的管道中流动，其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过内径为2d的管道时，流速变为原来的多少倍？（）A.1/2B.¼C.1/8D.1/1617.流体在管道中流动时，沿程阻力损失与（）成正比。A.流速的平方B.流速C.管径D.管道长度18.当流体在管道中流动时，局部阻力损失与（）有关。A.流速的平方以及局部阻力系数B.流速C.管径D.管道长度19.雷诺数Re越大，流体的流动状态越接近（）A.层流B.湍流C.过渡流D.无法确定20.流体在圆形直管中作湍流流动时，若其他条件不变，仅将流速增大一倍，则阻力损失变为原来的（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述流体静力学基本方程的物理意义，并说明其应用。22.（10分）什么是流体的粘性？粘性对流体流动有哪些影响？23.（10分）某流体在一水平直管中流动，已知管径为50mm，流量为0.01m³/s，流体密度为1kg/m³，粘度为0.001Pa·s，试判断流体的流动状态，并计算其雷诺数。24.（15分）材料：某化工厂有一输送水的管道系统，管道内径为100mm，水的流量为0.05m³/s，管道长度为100m，管壁粗糙度为0.05mm。已知水的密度为1000kg/m³，粘度为0.001Pa·s。问题：计算该管道系统的沿程阻力损失以及局部阻力损失（假设局部阻力系数总和为5）。25.（15分）材料：有一输水管道，管径为80mm，水的流速为2m/s，水的密度为1000kg/m³。在管道上有一突然缩小的管件，缩小后的管径为40mm。问题：计算突然缩小管件处的局部阻力损失（突然缩小的局部阻力系数为0.5）。答案：1.D2.B3.C4.B5.C6.A7.D8.A9.B10.A11.B12.D13.A14.A15.A16.B17.A18.A19.B20.B21.流体静力学基本方程的物理意义：表示静止流体中任意一点的压力能、势能之和为常数。应用：可用于测量流体压力、计算液位高度等。22.流体的粘性是指流体内部抵抗流动的能力。粘性影响：使流体流动产生阻力，导致能量损失，影响流体的输送和流动状态等。23.雷诺数Re=4ρud/μ，代入数据可得Re=4×1×(0.01/(π×(0.05/2)²))×0.05/0.001=5095.54，流动状态为湍流。24.先求流速u=0.05/(π×(0.1/2)²)=6.37m/s，雷诺数Re=4ρud/μ=4×1000×6.37×0.1/0.001=2.548×10^6，查摩擦系数λ=0.017，沿程阻力损失hf=λ×(l/d)×(u²/2g)=0.017×(100/0.1)×(6.37²/(2×9.81))=34.78J/kg，局部阻力损失hj=ζ×(u²/2g)=5×(6.37²/