流体力学基本练习题

流体力学基本练习题

一、名词解释

流体质点、流体的体膨胀系数、流体的等温压缩率、流体的体积模量、流体的粘性、理想流体、牛顿流体、不可压缩流体、质量力、表面力、等压面、等势面、质点导数、定常场、均匀场、迹线、流线、流管、流束、流量、过流断面（有效截面）、层流、湍流、层流起始段、粘性底层、水力光滑管、水力粗糙管、沿程阻力、局部阻力

二、简答题

1.流体在力学性能上的特点。 2.流体质点的含义。

3.非牛顿流体的定义、分类和各自特点。 4.粘度的物理意义及单位。 5.液体和气体的粘度变化规律。

6.利用欧拉平衡方程式推导出等压面微分方程、重力场中平衡流体的微分方程。

7.等压面的性质。

8.不可压缩流体的静压强基本公式、物理意义及其分布规律。 9.描述流体运动的方法及其各自特点 10.质点导数的数学表达式及其内容。 11.根据流线定义推导流线微分方程式。 12.流线和迹线的区别，流线的性质。

三、填空题、判断

（一）流体的基本物理性质

1.水力学是研究液体静止和运动规律及其应用的一门科学。（ ）

2.当容器大于液体体积，液体不会充满整个容器，而且没有自由表面。（ ）

3.气体没有固定的形状，但有自由表面。（ ）

4.水力学中把液体视为内部无任何间隙，是由无数个液体质点组成的。（ ） 5.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。 （ ）

6.同一种液体的粘滞性具有随温度升高而降低的特性。 （ ）

7.作层流运动的液体，相邻液层间单位面积上所作的内摩擦力，与流速梯度成正比，与液体性质无关。（ ）

8.惯性力属于质量力，而重力不属于质量力。 （ ）

9.质量力是指通过所研究液体的每一部分重量而作用于液体的、其大小与液体的质量成比例的力. （ ）

10.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。 （ ）

11.表面力是作用于液体表面，与受力作用的表面面积大小无关。 （ ） 12.水和空气的黏度随温度的升高而减小。（ ）

13.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。（ ） 14.牛顿流体就是理想流体。（ ）

15.在一个大气压下，温度为4℃时，纯水的密度为1000kg/m^3。 （ ） 16.不同液体的黏滞性各不相同，同一液体的黏滞性是一常数。 （ ） 17.水力学中，单位质量力是指作用在单位_____ 液体上的质量力。（ ） A 面积 B 体积 C 质量 D 重量

18.水力学研究的液体是一种______、____ 、_____连续质。 （ ） A 不易流动 易压缩 均质 B 不易流动 不易压缩 均质 C 易流动 易压缩 均质 D 易流动 不易压缩 均质

19.不同的液体其粘滞性_______,同一种液体的粘滞性具有随温度_______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 20.动力粘滞系数的单位是： （B）

A N.s/m B N.s/m2 C m2/s D m/s 21.下列说法正确的是： （ ）

A 液体不能承受拉力，也不能承受压力。 B 液体不能承受拉力，但能承受压力。 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。

22.在研究液体运动时,按照是否考虑粘滞性,可将液流分为 （ ） A 牛顿液体流动及非牛顿液体流动; B 可压缩液流及不可压缩液流; C 均匀流动及非均匀流动; D 理想液体流动及实际液体流动.

（二）流体静力学

1.静水压强的两个个基本特性是：

（1）静水压强的方向永远垂直于作用面且指向它；（2） 水中任一点的静水压强与它的作用面方位和其空间位置有关。 （ ）

2.出现真空的流体，其相对压强为正值，绝对压强为负值。 （ ） 3.当平面水平放置时，压力中心与平面形心重合. （ ） 4. 静水内任意一点的静水压强均相等。 （ ） 5. 静水压力的方向总是指向受压面。（ ）

6. 作用在受压面上的力大小，常用单位面积所受的压力来表示。 （ ） 7. 淹没深度h是指静水中任意点至水面的距离。 （ ）

8. 在同一种静止液体中（液面与大气接触），任意一点的静水压强由两部分组成；一部分由液面传来的大气压Pa，另一部分是淹没深度h与液体容重γ的乘积。 （ ）

9. 在静止液体中，静水压强的分布规律是随淹没深度按线性规律变化的。 （ ）

10. 液体表面压强,对液体内部不同点的影响是不同的。（ ） 11. 静止液体中位置高度与静水压强成正比。 （ ）

12. 静止液体中静水压强与淹没深度的一次方成正比。 （ ） 13. 静止液体自由表面的压强，一定是大气压。 （ ）

14. 容器中两种不同液体的分界面是水平面，但不一定是等压面。 （ ） 15. 如果某点的相对压强为负值，则说明该处发生了真空。 （ ） 16. 一个工程大气压等于98kPa,相当于10m水柱的压强。 （ ） 17. 平面壁上静水总压力的求法，同样适用于求解曲面壁上的静水总压力。 （ ）

18. 测压管内液面到基准面的距离称为压强水头。 （ ）

19. 曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体中的液体重量。 （ ） 20. 使用金属压力表测得的压强是绝对压强。 （ ）

21. 静水压强可用带箭头的线段表示，其中线段的长度按一定比例代表压强的大小，箭头的方向表示静水压强的方向。 （ ）

22. 压力体是由底面，侧面和顶面构成的体积；底面是受压曲面本身，顶面是自由水面或自由水面的延长面，侧面是过曲面四周边缘所作的铅直面。 （ ）

23.测压管内液柱的高度称为压强水头。 （ ）

24. 液体的表面压强只有在液体表面直接与大气接触时才等于大气压。（ ） 25. 位置水头与压强水头之和成为测压管水头。 （ ）

26. 静水压强分布图是反映受压面上各点压强的大小和方向的几何图形，以静水压强的基本方程式和基本特性为依据。 （ ）

27. 矩形平面壁上静水总压力的作用点必然位于受压面的对称轴上，同时力的作用线通过静水压强分布图的形心。 （ ）

28. 静水内部任何一点在各方向的静水压强大小相等，与受压面的方位也有关。（ ）

29. 曲面壁上的静水总压力P,其水平分力Px等于曲面壁铅直投影面的静水总压力，竖直分力等于压力体中液体的重量。 （ ）

30. 凡是与液体接触的壁面称为受压面。 （ ）

31. 静水中压强的方向总是垂直指向受压面，可能是拉力。（ ） 32. 当相对压强为零时，称为绝对真空。 （ ） 33. 计入大气压强所得的压强值称为相对压强。 （ ）

34. 静水压强相同的点所构成的平面或曲面称为等压面。 （ ） 35. 某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。 （ ） 36. 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。 （ ）

37. 在平衡液体中等压面即是等势面。 （ ）

38. 相对压强是指该点的绝对气压与_______ 的差值。 （ ） A 标准大气压； B 当地大气压； C 真空压强； D 工程大气压。

39. 液体受到表面压强p作用后，它将_____地传递到液体内部任何一点。 （ ）

A.毫不改变； B.有所增加； C.有所减小; D.只传压力不传递压强.

40. 凡是与水接触的 _______称为受压面。 （C）

A.平面； B.曲面； C.壁面 D.底面

41. 某点的绝对压强等于0.4个工程大气压，其相对压强为________。 （ ） A.0.6工程大气压； B.-0.4工程大气压； C.-58.8kPa D.-39.2kPa 42. 某点压强为1.0kgf/cm^2,用国际单位表示该处的压强为____kPa。 （ ）

A.100; B.98; C.1000; D.980

43. 在均质连通的静止液体中，任一________上各点压强必然相等。 （ ） A.平面； B.水平面； C.斜面; D.以上都不对 44. 静止液体中静水压强与_____的一次方成正比。

A.淹没深度； B.位置高度； C.表面压强; D.以上都不对 45. 某液体的容重为γ，在液体内部B点较A点低1m,其B点的压强比A点的压强大_____Pa.

A.γ; B.9800; C.10000; D.不能确定

46. 仅在重力作用下，静止液体的测压管水头线必定________. A 水平 B 线形降低 C 线形升高 D 呈曲线

47. 任意形状平面壁上静水压力的大小等于_____ 处静水压强乘以受压面的面积。

A 受压面的中心 B 受压面的重心 C 受压面的形心 D 受压面的垂心 48. 等压面与质量力关系是：

A 平行 B 斜交 C 正交 D 无关

49. 金属压力表的读值是:

A:绝对压强 B:相对压强 C:绝对压强加当地大气压 D:相对压强加当地大气压

50. 某点的真空度为65000Pa,当地大气压为0.1MPa该点的绝对压强为 A:65000Pa B:35000Pa C:165000Pa D:100000Pa 51. 以下描述正确的是:

A:恒定流必为均匀流 B:三元流动不可能是均匀流, C:恒定流的流线与迹线不一定重合 D:恒定流必为一元流.

52. 边长为b的敞口立方水箱中原来装满水,容器以等加速向右运动时,则水溢出1/3时的加速度:

A: g, B: 2g/3,

53. 粘性流体总水头线沿程的变化是:

A:沿程下降 B:沿程上升 C:保持水平 D:前三种情况都有可能. 54. 均匀流是:

A:当地加速度为零 B:迁移加速度为零 C:向心加速度为零 D:合成加速度为零. 55. 恒定流是:

A:流动随时间按一定规律变化 B:流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化

56. 在液体中潜体所受浮力的大小:

A:与潜体的密度成正比 B:与液体的密度成正比

57. 垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点,到水面的距离y为:

A:1.25m B:1.5m C:2m D:2.5m 58. 露天水池,水深5m处的相对压强为:

A:5kPa B:49kPa C:147kPa D:205kPa

59. 某点的真空度为65000Pa,当地大气压为0.1MPa该点的绝对压强为 B

A:65000Pa B:35000Pa C:165000Pa D:100000Pa

（三）流体动力学

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。

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。

3.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。

4.动能修正系数是表示单位时间内通过断面的实际动能与单位时间内以相应的断面平均流速通过的动能的比值。

5.动能修正系数α被假定为1.0，则从物理意义来说，相当于假设端面流速均匀分布。

6.当流速分布比较均匀时，则动能修正系数的值接近于零。 7.流速分布越不均匀，动能修正系数的值越小。 8.过水断面一定是平面。

9.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。 10.流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。 11.流线的形状与边界形状有关。

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。

13.在非均匀流里，按流线弯曲程度又分为急变流与渐变流。 14.按运动要素是否随时间变化把水流分为均匀流与非均匀流。 15.在恒定流前提下，断面平均流速与过水断面面积成正比。

16.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_____,系数值 _______,当流速分布_____时，则动能修正系数的值接近于___. A 越不均匀 ；越小；均匀；1。 B 越均匀 ；越小；均匀；1。 C 越不均匀 ；越小；均匀；零 D 越均匀 ；越小；均匀；零 17.实际流体总流能量方程应用条件是：

A 不可压缩液体 B 恒定流（或定常流） C 重力流体 D 沿程流量不变

（四）管中流动

1.应用能量方程解体时，方程两边压强一项的标准一定要统一。 2.运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。

3.水平放置的等直径管道，沿水流方向，前一断面的压强水头一定大于后一段面的压强水头。

4.在位置高度相同、管径相同的同一管道的两断面上，其势能、动能都相等。 5.水流的流动速度愈快，其水流中的能量愈小。 6.恒定流中在变直径管道中，流速较大处，压强较小。

7.水流中由于阻力的存在，其水流能量总是沿流程减小的。

8.一输水管道，在流量和温度一定时，随着管径的减小，水流的雷诺数就______。

A.增大 ； B.减小 ； C.不变 ； D.不定 四、绘图题

1.压强分布图的绘制 2.压力体的绘制 五、计算题

1.流体粘性内摩擦力的计算

2.重力场不可压缩流体静压强的计算 3.平衡流体对平壁的作用力及其作用点。 4.相对平衡流体的静压强及其相关计算。 5.恒定流连续性方程、伯努利方程的应用。 6.管路阻力计算.

7.输水任务离心泵的选型计算.

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