流体力学复习内容.docx
《流体力学复习内容.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学复习内容.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
流体力学复习内容
1.自然界物质存在的主要形式有：
固体、流体（包括液体和气体）。
2.按连续介质的概念，流体质点（流体微团）是指（D）。
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是极小量，又含有大量分子的微元体。
3.水的密度常用值：
p=1000kg/m3。
水银的密度常用值：
p=13600kg/m3。
4.牛顿内摩擦力公式：
卜
5.与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是（）。
A、切应力和压强；B、切应力和剪切变形速率；C、切应力和剪切变形；D、切应力和
流速。
一、选择题
1、水力学中，单位质量力是指作用在单位—C__液体上的质量力。
A面积；B体积；C质量；D重量
2、不同的液体其粘滞性，同一种液体的粘滞性具有随温度D___而降低的特性。
A相同降低；B相同升高；C不同降低；D不同升高
3、液体粘度随温度的升高而，气体粘度随温度的升高而D_。
A减小，不一定；B增大，减小；C减小，不变；D减小，增大
4、动力粘滞系数的单位是：
B___
AN*s/mBN*s/mA2CmA2/Dm/s
5、下列说法正确的是：
___A_
A液体不能承受拉力，但能承受压力。
B液体不能承受拉力，也不能承受压力。
C液体能承受拉力，但不能承受压力。
D液体能承受拉力，也能承受压力。
6•如图所示，一平板在油面上作水平运动。
已知平板运动速度V=1m/s，平板与固定边界
的距离3=5mm,油的动力粘度卩=O.IPa•s,则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（C）
A.10PaB.15PaC.20PaD.25Pa
7.与牛顿内摩擦定律有关的因素是：
（B）
A、压强、速度和粘度；B、流体的粘度、切应力与角变形率；
C、切应力、温度、粘度和速度；D、压强、粘度和角变形。
&在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：
（D）
A、牛顿流体及非牛顿流体；
B、可压缩流体与不可压缩流体；
C、均质流体与非均质流体；
D、理想流体与实际流体。
9.下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是（D）。
A、流体的质量和重量不随位置而变化；
B、流体的质量和重量随位置而变化；
C、流体的质量随位置变化，而重量不变；
D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。
10.流体是（D）—种物质。
A、不断膨胀直到充满容器的；B、实际上是不可压缩的；
C、不能承受剪切力的；D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。
11.流体的切应力（A）。
A、当流体处于静止状态时不会产生；
B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生
C、仅仅取决于分子的动量交换；
D、仅仅取决于内聚力
12.理想液体的特征是（B）
A、粘度为常数B、无粘性C、不可压缩D、符合
13.在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是（D）。
A、同一种液体；B、相互连通；
C不连通；D、同一种液体，相互连通。
14•压力表的读值是（B）
A、绝对压强；
B、绝对压强与当地大气压的差值；
C绝对压强加当地大气压；D、当地大气压与绝对压强的差值。
15•相对压强是指该点的绝对压强与（B）的差值。
A、标准大气压；B、当地大气压；
C工程大气压；D、真空压强。
16•图示盛水封闭容器中，1、2、3在同一水平面上，则：
（B）
a.必>戸>A必C.Pi>Py>Ad.X=^<戸
17.用U形水银测压计测A点压强，‘|：
，A点的相对压强是（A）:
A、63700N/m2B、66640N/m2C、69580N/m2D、60760N/m2
18.用U形水银测压计测A点压强h1=500mm,h2=300mm,A点的真空值是（A）。
A、63.70KN/m2B69.58KN/m2C104.37KN/m2D、260KN/m2
19.一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2米处的测压管高度为2.2m，设当地压
强为9800Pa,则容器内液面的绝对压强为（C）水柱。
A、2m;B、1m;C、8m;D、-2m
水
n
L
4:
!
_
20.
一洒水车以等加速度a向前平驶，如图示，则水车内自由表面与水平面间的夹角等于（A）。
21.设有一恒定分流，如图所示，’-'-'；，根据总流伯努利方程，可列（B）
丨旦|色吃=乙+虽|巫《乙十色+兰£|升+h
熔2苦pg2g燿2g
佃吨（A+—+缪＜）:
僧0"严旦+宰H跆幺厲+旦+兰也）器pg2^pg2g
4熔+阿3“
（G燿@0-邑+学!
）=网0（乙+邑+孚;）一燿°、札PS2gpg2g
（。
）忽Q（爲+—+~~~）-P复Q、（厶+—+~~~y+P&Q扎、?
pg2gpg2g
22.重力场中理想不可压缩恒定流动中同一条流线上两点A、B,A点的流速大于B点的流速,
则（B）
A、A点的测压管水头＞B点的测压管水头；
B、A点的测压管水头＜B点的测压管水头；
C、A点的压强水头＞B点的压强水头；
D、A点的压强水头＜B点的压强水头。
23.动量方程式中流速和作用力：
（D）
A、流速有方向，作用力没有方向。
B、流速没有方向，作用力有方向。
C、都没有方向。
D、都有方向。
24.动能修正系数是反映过流断面上实际流速分布不均匀性的系数，流速分布则动能修正系数的值接近于.
B、越均匀；越小；
D、越均匀；越小；
（A）
，系数
值—B，当流速分布__
A、越不均匀；越小；均匀；
C、越不均匀；越小；均匀；零25•动力黏度系数的基本量纲表示为:
A
B
26.
FT/LA2或M/（L*T）
FT/L或M/（LT）速度
时,
1。
均匀；均匀；零
1。
A.
27.
A.
28.
A
C
CFT/LA2或M/（LA2T）
DF/（TLA2）或M/（LT）
v,长度I，重力加速度g的无量纲集合是：
L?
B.
速度v,密度
B.
（D）
C.兰L，D.
P压强p的无量纲集合是:
D.
（D）
满足雷诺准则时，其流量比尺入Q的表达式是：
（D）
入Q=入A认IB入Q=^I•入
D入Q=入A认V
29.1.动力粘度的量纲是（B）
A.ML-2T
30.由功率P、流量
B.ML-1T-1C.MLT-2
Q密度、重力加速度
D.MLT2
g和作用水头
H组成一个无量纲数是（A
A.
QgH
31.流体运动粘度
B.匹gH的量纲是（D）
C.PgH
A.[FL2]
32.将正确答案的序号（一个或几个）填入括号内单位长电线杆受风吹的作用力
V、电线杆直径D、
A.F
-f（Re）
v
33.设模型比尺为
Bm/s.
B.[ML1T
空气的密度
B.F
1:
100，
1]
C.[L2T21
2电线杆受风吹的
21
D.[L与T速]
以及粘度有关，F可表示为（C）
v2dReC.Fv2d2f（Re）D.Ff（Re）
符合重力相似准则，如果模型流量为
1000m/s，则原型流量为
A、0.01；B、
34.设模型比尺为
Cm/s.
C10；
D、10000
108；
1:
100，符合重力相似准则，如果模型流速
6m/s，则原型流速
A、600；
35.如模型比尺为型中流速为50m/s，
B、0.06；C、60；D、600000
1:
20,考虑粘滞离占主要因素，采用的模型中流体与原型中相同，模则原型中流速为Cm/s。
A、11.1；B、1000；C、2.5；D、223
36.对于两液流力学相似满足条件中，非恒定流比恒定流多一个条件是（D）:
A、几何相似；B、运动相似；C动力相似；D、初始条件相似。
二、判断题
1、粘滞性是液体的固有物理属性，它只有在液体静止状态下才能显示出来，并且是引起液
体能量损失的根源。
（X）
2、所谓理想流体，就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、有粘滞性、没有表面张力的连续介质。
（X）
3、流体是一种承受任何微小切应力都会发生连续的变形的物质。
（V）
4、牛顿流体就是理想流体。
（X）
1、能量方程中，压强标准可任意选取，可采用相对压强也可采用绝对压强。
对同一问题亦可采用不同标准。
（X
2、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。
如果有一个运动要素随时间变化则称为非恒定流。
（V）
3、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。
（X）
4、静水压强可以用测压管来测量，而动水压强则不能用测压管来测量。
（X）
5、流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。
（X）
6、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。
（V）
7、渐变流任意两个过水断面的z+p/丫=常数。
（X）
&在恒定流前提下，断面平均流速与过水断面面积成正比。
（X）
9.凡流动相似的流动，必是几何相似、运动相似和动力相似的流动。
（V）
三、填空题
1.如模型比尺为1:
20,考虑粘滞力占主要因素，采用的模型中流体与原型中相同，模型中
流速为50m/s，则原型中的流速为2.5m/s。
雷诺准则
四、绘图题
（题目在上次考试的那张纸上）
五、解答题
1.在流体力学中，拉格朗曰分析法和欧拉分析法有何区别？
答：
拉格朗曰法着眼于流体中各质点的流动情况跟踪每一个质点观察与分析该质点的运动历程然后综合足够多的质点的运动情况以得到整个流体运动的规律。
欧拉法着眼于流体经过空间各固定点时的运动情况它不管这些流体运动情况是哪些流体质点表现出来的也不管那些质点的运动历程。
因此拉格朗曰分析法和欧拉分析法是描述流
体的运动形态和方式的两种不同的基本方法。
六、计算题
1、如图，在相距3=40mm的两平行平板间充满动力粘度卩=0.7Pa•s的液体，液体中有
一长为a=60mm的薄平板以U=15m/s的速度水平向右移动。
假定平板运动引起液体流动的速度分布是线性分布。
求：
当h=10mm时，薄平板单位宽度上受到的阻力T。
2.如图，有一0.8mx0.2m的平板在油面上作水平运动，已知运动速度U=1m/s，平板与
固定边界的距离3=1mm，油的动力粘度卩=1.15Pa•s,由平板所带动的油的速度成直线分布，试求平板所受的阻力。
3.
一封闭水箱（见图），自由面上气体压强为85KN/m2，淹没深度h为1m处点C的绝对静水压强、相对静水压强和真空度。
p=p'-P3=94.8-98=-3,2kPa
真空度为…丄」凡：
；」、二二；
4.水流从图示水平放置的圆形喷管喷入大气。
已知喷嘴直径''-'，若
测得出口流速V2=15m/s，试求水流对喷嘴的作用力F,不计水头损失。
解：
取基准面（0-0与管轴重合），渐变流过水断面（1-1、2-2）如图所示，计算点均取在管轴上，则从1t2建立恒定总流的伯努力方程：
0+电+引t二0+0+冬吃十0
72g
由连续性方程:
d]（2V
X二二xl5=0.94m
l碍丿丿
取务二勺=1.0得，P冷咖-圧卜討叽QZ处卜11沏如
取控制体如图所示，则作用在控制体上的外力的水平分力有1-1断面上的动压力pi和喷嘴
对水流的作用力F。
取話二二…匚在x方向上建立动量方程：
’.-'''■'-■■■'_-J，.
2=^^=^x-x4'=0^4x——xO.082=0,0047^/J
44
314、
舟==112058.2x-一x0.08"=563.0xV
斗
F丄片一pQ^2-t；）-563.0-1000x0.0047x（15-694）_4969N
水流对喷嘴的作用力F与/'大小相等，方向相反，即沿X轴正向。
5•直径为.mm的管道在支承水平面上分支为〔''mm的两支管，A-A断面压强
为70KN/m2，管道流量丁‘m3/s。
两支管流量相等：
（1）不计水头损失，求支墩受
水平推力。
写能量方程式：
_：
；：
：
…一.八-'；-
Rx—+pOyV-lx（p2A2+xcos3（P
=7000&<-（O.7）2+1OOCb<0.6x1.56-T3[70000<-（05）2+1000x0.3x1.53]
44
:
亠」二〉；二「KN。
g,粘度
6•管中紊流，单位管长沿程水头损失hf/L,取决于下列因素：
流速u,管径D,重力
取v,D,p为基本变量，则n的个数N（n）=-m=7-3=4,显然hf/L是一个n,因hf和L量纲都是长度。
n=ux1Dy1pz1^=[LT_1]x1[L|y1[ML-3]z1[ML-1T-1]
M:
zi+1=0
nFU^D^p/n3=ux3Dy3f3g
y3=1,z3=0写成n数为：
则L：
X1+y1-3z1-1=0T:
-x1-1=0
由此X1=-1,y1=-1,Z1=-1。
类似有：
可得：
X2=0,y2=-1,Z2=0X3=-2,
咕脇二右环=¥
眄=器,叫走
f®备窘£
常用沿程损失公式形式为:
血詁*（隔仍眷堵曇
0.02N。
7•长度比兀=50的船舶模型，在水池中以1m/s的速度牵引前进时，则得波浪阻力为求
（1）原型中的波浪阻力；
（2）原型中船舶航行速度；（3）原型中需要的功率？
解由于重力在起主要作用，所以原型和模型的弗劳德数应相条即
gjpgjui
由于
4_屋圧嗚—72^?
^—?
泊1—兀_血盹-■心•血人-比
由于停"故上式可写成
所以
$
/?
=2^4=503X002=2500K
或
岭-对临=50°x1=7Jm/s
2嘖仏小
^=^=2500x71
=17800Nw/s=17l8kW
8•有一直径为15cm的输油管，管长5m，管中要通过的流量为0.18m3/s,现用水来作模
型试验，当模型管径和原型一样，水温为10C（原型中油的运动粘度v=0.13cm2/s）,
问水的模型流量应为多少时才能达到相似？
若测得5m长模型输水管两端的压差为3cm,
试求在5m长输油管两端的压差应为多少（用油柱高表示）？
两端的压差应为务少〔用汕柱高丧示）?
M<1）因为主翌受粘滞力作用.所以应淸足雷话准则■即两者的莆诺教楼諄
曲于也戸松.故I一成可巧诫
vr-=7^.^=—
*■Yjtr
m3"0卜将已如耒桝ip=0.13cm2/s,vm=OJOlJlcmlA入1一工匕袒
Q=lHU21xO_IS=t）TOl«lflfI/x
即当榄盘中菰疑Qm为GO悒hn3矗时.原型与模型梱個・
（2）由于已经洒足雷诸淮则「般角沼的腰船数也会U动耦址
这匠“引人了Ap=AmKip^dmJ；p=gm<所叽皿吒输沛悴的质差油ft为
升级会员 