工程流体力学复习题及答案

230503工程流体力学复习材料

《工程流体力学》复习题及参考答案

整理人：郭冠中 内蒙古科技大学 能源与环境学院热能与动力工程09级1班 使用专业：热能与动力工程

一、名词解释。

1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流

17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、自动模型区 二、是非题。

1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 （ ） 2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 （ ） 3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 （ ） 4. 等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。 （ ） 5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 （ ） 6. 平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。 （ ） 7. 流体的静压是指流体的点静压。 （ ） 8. 流线和等势线一定正交。 （ ） 9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 （ ） 10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。（ ） 11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 （ ） 12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。（ ） 13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 （ ） 14. 相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。 （ ） 15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 （ ） 16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 （ ） 17. 流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞

性增大。 （ ） 18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 （ ） 三、填空题。

1、1mmH2O= Pa

2、描述流体运动的方法有 和 。

3、流体的主要力学模型是指 、 和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时 与 的对比关系。

5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q

为 ，总阻抗S为 。串联后总管路的流量Q为 ，总阻抗S为 。

6、流体紊流运动的特征是 ，处理方法是 。

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7、流体在管道中流动时，流动阻力包括 和 。

8、流体微团的基本运动形式有： 、 和 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了

与 的相对比值。

10、稳定流动的流线与迹线 。 11、理想流体伯努力方程z?pr?u2?2g常数中，其中z?pr称为 水

头。

12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在 ，

因而一切平面流动都存在 ，但是，只有无旋流动才存在 。

13、雷诺数之所以能判别 ，是因为它反映了

和 的对比关系。

14、流体的主要力学性质有 、 、

、 和 。

15、毕托管是广泛应用于测量 和 一种仪器。

16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 和 。作用与液上

的力包括 ， 。

17、力学相似的三个方面包括 、 与 。 18、流体的力学模型是 模型。 19、理想气体伯努力方程

p?（z1-z2）（?p?（z1-z2）（????g）??u22中，

???g）称 ， 称全压， 称总压。

20、紊流射流的动力特征是 。

21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 ，u的单位为 。 22、浓差或温差射流的热力特征是 。

23、流体微团的运动是由 运动， 运动， 运

动和 运动四种基本运动形式符合而成。

24、几何相似是力学相似的 ，运动相似是模型实验的 ，

动力相似是运动相似的 。

25、欧拉准数是 和 的相对比值。 26、马赫数M反映了惯性力和 相对比值。 27、流体流动的状态分为 和 。

28、弗鲁得准数反映了 和 相对比值。 四、选择题。

1、按连续介质的概念，流体质点是指 。

A、流体的分子 B、流体内的固体颗粒 C、无大小的几何点

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 2、一下哪种流体为非牛顿流体 。 A、空气 B、清水 C、血液 D、酒精

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3、绝对压强Pabs、相对压强p、真空值pv、当地大气压强pa之间的关系是 。

A、Pabs=p+ pv B、p= Pabs+pa C、pv=pa- Pabs 4、圆管层流过流断面的流速分布为 。

A、均匀分布 B、对数曲线分布 C、二次抛物线分布 5、一下那些概念属于欧拉法 。

A、流线 B、迹线 C、液体质点 D、液体微团 6、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数? 。 A、与雷诺数Re有关 B、与管壁相对粗糙度C、与Re和

vlt?d?d有关

有关 D、与和管长l有关

tvllvt27、速度V、长度l、时间t的无量纲组合是 。 A、

B、

C、

D、

lvt

8、圆管断面直径由d1突然扩大到d2，若将一次扩大改为两级扩大，则该扩大的局部水头损失 。 A、减小 B、不变 C、增大

9、在圆管流动中，层流的断面速度分布符合 。

A、均匀规律 B、直线变化规律 C、抛物线变化规律 D、对数曲线规律 10、流线与流线通常情况下 。

A、能相交也能相切 B、仅能相交不能相切 C、仅能相切不能相交 D、既不能相交也不能相切 11、速度v，密度?，压强p的无量纲集合是 。 A、

?pv B、

?vp C、

?vp2 D、

p?v2

12、雷诺数代表的是 之比。

A、惯性力与压力 B、惯性力与重力 C、惯性力与表面张力 D、惯性力与粘性力

13、压力输水管模型实验，长度比尺为8，模型水管的流量应为原型输水管流

量的 。 A、

12 B、 C、 D、

5811116

14、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件

是 。

A、理想流体 B、粘性流体 C、可压缩流体 D、不可压缩流体 15、弹簧管压力表的读数是 。

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

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16、静水中斜置平面壁的形心淹没深hc与压力中心淹没深hD的关系是 。

A、大于 B、小于 C、等于 D、无规律

17、某风管的断面尺寸为300mm?200mm，则该风管的当量直径是 。 A、240mm B、250mm C、300mm D、200mm

18、有一变直径管流，小管直径d1，大管直径d2=2d1，则两断面雷诺数的关

系是 。 A、Re1?12Re2 B、Re1?Re2 C、Re1?1.5Re2 D、Re1?2Re2

19、下列流体哪个属于牛顿流体 。 A、汽油 B、纸浆 C、血液 D、沥青 五、简答题。

1、流体静压强的特性是什么？

2、尼古拉兹实验分区级意义是什么？ 3、附面层提出的意义？

4、温差或浓差射流弯曲产生的原因是什么？ 5、附面层分离的原因是什么？

6、运动粘滞系数r的物理意义是什么？ 7、流体动力粘滞系数u的物理意义是什么？ 8、元流的特性是什么？ 9、伯努利方程z?pr?u22g?常数中各项的物理意义？

10、管网水力计算遵循的原则是什么？

11、水击（水锤）现象及产生的原因是什么？ 12、管嘴出流产生真空的原因和条件是什么？ 13、自由紊流射流的运动、动力特征是什么？ 14、射流弯曲产生的原因？ 15、绕流升力产生的原因？

16、毕托管是广泛应用于测量水流和气流的一种仪器，试画出其示意图，并说

明其工作原 。

17、简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理。

18、下式不可压缩流体N-S方程中，各项的物理意义是什么？ X六、计算题。 1、有

?1?p??（?u?x22x??x??u?y22y??u?z22z）?dudtx

一钢板制风管

1.5m，断面尺寸为

400mm?200mm，管内气流平均速度为/s，气体运动粘滞系数为

15.0×10?8m2/s，判断管内气体的流态？

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2、一高压管末端接喷嘴，如下图所示，已知喷嘴出口直径为10cm，管道直径为

40cm，水在管中流量Q为0.4m3/s，求管嘴对水流的作用力。

Q

3、已知不可压缩流体的流速分量为：ux动是否为无旋流动？

4、已知平面流动的速度分量为：ux求：当?x?t，uy??y?t；22?x2问该流-y，uy??2xy，uz?0，2t=1是过M

（1,1）的流线方程。

5、一车间用直径为0.5m的风口送风，风口风速为6.0m/s，如长度比例常数

为4，确定实验模型风口风速。若在模型内测得某点气流速度为3.0m/s，则车间相应点的速度为多少？（已知空气的运动粘滞系数为

0.0000157m2/s）

lmln?1166、对某一桥墩采用模型比例为

0.76m进行实验。已知模型中水流速度为

/s，实测模型桥墩受水流作用力为4N。求原型中相应的流速与作用

力。

7、在水平放置的管线中接弯管，直径从600mm逐渐减小到300mm，水流方

向偏转600如图所示，在直径较大一端压强为172kN/m2,求作用于弯管上的力的大小和方向，①当水不流动时；②当通过的流量为876L/s时；

600

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