1、中國石油大學北京遠程教育學院工程流體力學復習題答案一 判斷題1當溫度升高時液體的動力粘度系數一般會升高。 ×2連續性假設使流體的研究擺脫了復雜的分子運動，而著眼于宏觀機械運動。 3對于靜止流體來說，其靜壓力一定沿著作用面內法線方向。 4N-S方程適于描述所有粘性流體的運動規律。 ×5歐拉法是以研究個別流體質點的運動為基礎，通過對各個流體質點運動的研究來獲得整個流體的運動規律。×6流線和跡線一定重合。×7通常采用雷諾數作為判斷流態的依據。8歐拉數的物理意義為粘性力與慣性力的比值×9在牛頓粘性流體的流動中px+py+pz=3p10長管指的是管線的距

2、離較長×11流體和固體的顯著區別在于當它受到切力作用時，就要發生連續不斷的變形即流動。12壓力體中必須充滿液體。×13 流體總是從高處流向低處。×14不可壓縮流體的平面流動一定具有流函數。15正確的物理公式一定符合量綱合諧性齊次性原理的16理想流體即使在運動中其所受的剪切應力也為017串聯管路各管段的流量相等18 理想不可壓均質量重力流體作定常或非定常流動時，沿流線總機械能守恒 。×19從層流過渡到湍流和從湍流過渡到層流的臨界雷諾數是相同的×20尼古拉茲曲線是利用人工粗糙管得到的實驗數據繪制的20發生水擊現象的物理原因主要是由于液體具

3、有慣性和壓縮性21并聯管路各管段的水頭損失不相等×22流體質點是指微觀上足夠大，宏觀上足夠小，且具有線性尺度效應的分子團。( × )23氣體的粘度一般隨著溫度的升高而增大。( )24達西公式既適用于層流，也適用于紊流。( )二 單項選擇題1動力粘度系數的單位是 A A：Pa.s B：m2/s C：s/m22靜止流體的點壓強值與 B 無關A：位置 B：方向 C：流體的密度3在緩變流的同一有效截面中，流體的壓強分布滿足 A A BPC C D 4串聯管路AB有3段組成，設水頭損失hf1>hf2>hf3，摩阻系數相等，管線長度也相等，中間無流體引入引出，則三段管線的流

4、量之間的關系是 B A：Q1<Q2<Q3B：Q1=Q2=Q3C：Q1>Q2>Q35動量方程不可以適用于 C A：粘性流體的的流動B：非穩定流動C：以上兩種說法都不對6N-S方程不可以適用于 D A：不可壓縮粘性流體的流動B：不可壓縮理想流體的非穩定流動C：不可壓縮理想流體的穩定流動D：非牛頓流體的運動7以下說法中正確的選項是 B A：液體不能承受壓力B：理想流體所受的切應力一定為0C：粘性流體所受的切應力一定為08己知某管路截面為正方形，邊長為12cm，其水力半徑為 C A：12cm B：6cm C：3cm9其它條件(流體和管材，管徑和管壁厚度等)均相同的情況下，當管路

5、中液體流速增加，則水擊壓力會 A A：增加 B：減小 C：不變10單位時間內，控制體內由于密度變化引起的質量增量等于從控制面D。A流入的質量 B流出的質量 C.流入與流出質量之和 D.流入與流出質量之差11以下關于流體靜壓力說法中錯誤的選項是 C A. 靜壓力沿著作用面的內法線方向B. 流體與固體的接觸面上靜壓力將垂直于接觸面C. 靜止流體中任一點的靜壓力大小與作用方向無關，因此靜止流體對固體接觸面上的作用力是一個標量12雷諾數表征 C 之比A：壓力與粘性力之比B：慣性力與重力這比C：慣性力與粘性力之比13靜止的水僅受重力作用時，其測壓管水頭線必為 A A：水平線 B：向下直線 C：斜線14流

6、體連續介質假設包含 C A質量分布假設 B質量分布假設、運動連續假設C質量分布假設、運動連續假設、內應力連續假設15 A 的沿程阻力系數與雷諾數無關A阻力平方區 B紊流光滑區 C層流區三 簡答題1試寫出歐拉平衡方程式，并分析其適用條件適用于絕對靜止狀態和相對靜止狀態，適用于可壓縮流體和不可壓縮流體。2試寫出理想流體的伯努利方程，并解釋其中每一項的含義三項分別是壓力水頭、速度水頭和位置水頭，分別代表壓力能、動能和重力勢能3試比較流體力學研究中歐拉法和拉格朗日法的不同？研究流體運動的方法主要有兩種：1拉格郎日法：把流體質點作為研究對象，跟蹤一個質點，描述它運動的歷史過程，并把足夠多的質點運動情況綜

7、合起來，可以了解整個流體的運動。2歐拉法：主要研究流場中的空間點，觀察質點流經每個空間上運動要素隨時間變化的規律，把足夠多的空間點綜合起來得出整個流體運動的規律。4試表達什么是連續性假設？在流體力學領域內，一般不考慮流體的微觀結構，而且假設流體是充滿整個空間而不留任何空隙的，即把流體看作連續介質。這樣就可以把大量離散分子和原子的運動問題近似為連續充滿整個空間的流體質點的運動問題。5粘性及粘性的表示方法流體微團發生相對運動時產生切向阻力的性質稱為流體的粘性常用的表示方法：動力粘度、運動粘度，也可以用相對粘度表示不扣分6什么是系統和控制體？系統是一團流體質點的集合，它始終包含著相同的流體質點，而且

8、具有確定的質量。控制體是指流場中某一確定的空間區域，這個區域的周界稱為控制面。控制體的形狀和位置相對于所選定的坐標系統是固定不變的，它所包含的流體的量可能時刻改變。7層流和紊流的區別以及判別準則流動狀態主要表現為流體質點的互相摩擦和變形，這種流體質點互不干擾各自成層的流動稱為層流；流動狀態主要表現為流體質點的互相摻混，這種流體質點之間互相摻混雜亂無章的流動稱為紊流；一般時認為是層流，即可認為流動為紊流。8試表達壓力體的概念壓力體是由液體的自由外表、承受壓力的曲面和該曲面的邊線向上垂直引伸到自由液面或其延伸面的各外表所圍成的體積。9什么是勢流疊加原理？理想不可壓縮流體平面勢流具體包含哪些簡單流動

9、形式，通過勢流疊加原理可得到哪些復雜流場，試分別寫出其名稱。至少分別寫出兩種答：勢流疊加原理：疊加兩個或更多的流動組成一個新的復合流動，要想得到該復合流動的流函數勢函數，只要把各原始流動的流函數勢函數簡單代數相加起來即可。理想不可壓縮流體平面勢流簡單流動形式：均勻直線流動、點源、點匯、純環流運動等，通過疊加可以得到偶極流、源環流動、匯環流動、繞圓柱體的無環量流動、繞圓柱體的有環量流動等。10通過漏斗吹乒乓球，球會被吹起來嗎？為什么？答：不會；在乒乓球緊貼漏斗壁的情況下，吹氣時氣流沿漏斗壁流出，吹氣氣體流速快，于是乒乓球下端空氣流速較上方大，由流體力學伯努利原理可知下端氣壓小于上方氣壓，這樣由于

10、空氣壓力作用，乒乓球不會被吹起來。四 計算題1如下圖，一鉛直矩形閥門，己知閘門上緣距液面h1=1m，閘門高h2=2m，寬b=2.5m，求閘門上的靜水總壓力解：取坐標系y方向向下，則所以積分得2如下圖，一鉛直矩形閘門兩測均受到靜水壓力的作用，已知h14.5m，h22.5m，閘門寬度1m，求作用在閘門上的靜水總壓力大小及作用點。(10分)h1h2解：作用在閘門上的總壓力為兩測水壓力之差，即： =68670N 作用點離底部距離L為： 3己知平面流動的速度分布為，試確定流動是否滿足連續性方程？是否有旋？解：所以流動符合連續性方程所以流動是有旋的4相對密度0.9的原油，沿內徑300mm、壁厚10mm的鋼

11、管輸送。輸量204t/h，鋼管彈性模量為2.06×1011Pa，原油彈性系數為3.32×109Pa，試計算原油中的水擊波速和最大水擊壓力。己知。答案：求解水擊波速 運算得到結果 求解油的流速 求解水擊壓力 運算得到結果5某一管路的管徑為0.02m,假設溫度為15的水通過此管時，平均流速為1m/s,問流動狀態是層流還是紊流？ 水的粘度為0.0114×10-4m2/s解：Re=ud/v=0.02*1/(0.0114*10e-4)=17500>2000為紊流6已知1平面流動的流速為，問：流動是否連續；2平面流動的流速為，問：流動是否連續。解： 連續連續7以下圖所示

12、是一種酒精和水銀的雙液測壓計，當細管上端接通大氣時，酒精液面高度讀數為0，當酒精液面下降時，求細管上端的相對壓強。己知D1=5mm，D2=20mm，D3=50mm，酒精密度為800kg/m3，水銀密度為13.6kg/L。解：當細管酒精液面下降時，因為移動的液體體積相等中間酒精下降的高度，因此同理可以得到，因此所以相對壓力為8今欲以長，內徑的水平光滑管道輸油，問輸油流量欲達，用以輸油的油泵揚程為多大設油的密度，粘度解：平均流速流動雷諾數<為層流沿程水頭損失因此輸油油泵的揚程為油柱9假設水在管徑d=0.06m，管長l=2500的管道中，其運動粘度系數為=1.3×10-6m3/s，管路的絕對粗糙度，己知流動處于水力光滑區，且水頭損失為66.57m，試求水的流量？解：因為已知流動處于水力光滑區，所以 5分因此可以得到 5分10以下圖所示為消防水龍頭