河北工业大学流体力学期末试题

储运02级流体力学期末考试试题（C）

一、简答题(20分，每题4分) ① 流体力学中连续性假说 ② 流体静压力的两个重要特性 ③ 研究流体运动的两种方法及其区别

④ 系统、控制体及其区别

⑤ 流线、迹线

二、计算题

1、 如图所示，一铅直矩形闸门两测均受到静水压力的作用，已知h1＝4.5m，h2＝2.5m，闸门宽度1m，求作用在闸门上的静水总压力大小及作用点。(10分)

h1 h2 2、 已知：x?ae?2t，y?b(1?t)2，z?ce2t(1?t)?2。

求：1）流体的速度场；

2）t=0，通过(1，1，1)的流线； 3）t=0，通过(1，1，1)的迹线。（15分）

3、 密度为?的三股不同速度的不可压缩流体通过一段水平圆管混合后，速度、压力都均匀，如图所示。若三股速度流面积均为A/3，速度分别为u、2u、3u，不计摩擦，求单位时间内动能损失。（15分）

P1 3u u 2u P2 4、 充分发展的粘性流体层流，沿平板下流时，厚度b为常数，且度为g，求其流速分布关系式。（15分）

x g b y ?p＝0，重力加速?x5、 等强度的源汇与均流叠加，求叠加后的势函数、流函数，画

一、单项选择题(本大题共l0小题，每小题2分，共20分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.如题1图所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度?=lm／s，平板与固定边界的距离为?=5mm，油的[动力]粘度?=0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为( ) A.10pa B.15Pa C.20Pa D.25Pa

2.渐变流是( )

A.流速随时间变化缓慢的流动 B.压强随距离变化较小的流动

C.流线的曲率半径和流线间的夹角很小的流动 D.流线近似于平行直线的流动

3.均匀流测压管水头线沿流程方向( ) A.沿程上升 B.沿程下降 C.可能上升、可能下降

D.保持水平

4.恒定流中质点的流动满足( ) A.迁移加速度为零 B.当地加速度为零 C.向心加速度为零

D.合加速度为零

5.紊流过渡区的沿程摩阻系数? ( ) A.只与雷诺数有关

B.只与相对粗糙度有关

C.只与绝对粗糙度有关

D.与相对粗糙度和雷诺数有关

6.下列明渠中不可能产生均匀流的底坡是( )

1

A.陡坡 B.缓坡 C.平坡

一、单项选择题(本大题共l0小题，每小题2分，共20分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.如题1图所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度?=lm／s，平板与固定边界的距离为?=5mm，油的[动力]粘度?=0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为( ) A.10pa B.15Pa C.20Pa D.25Pa

2.渐变流是( )

A.流速随时间变化缓慢的流动 B.压强随距离变化较小的流动

C.流线的曲率半径和流线间的夹角很小的流动 D.流线近似于平行直线的流动

3.均匀流测压管水头线沿流程方向( ) A.沿程上升 B.沿程下降 C.可能上升、可能下降

D.保持水平

4.恒定流中质点的流动满足( ) A.迁移加速度为零 B.当地加速度为零 C.向心加速度为零

D.合加速度为零

5.紊流过渡区的沿程摩阻系数? ( ) A.只与雷诺数有关

B.只与相对粗糙度有关

C.只与绝对粗糙度有关

D.与相对粗糙度和雷诺数有关

6.下列明渠中不可能产生均匀流的底坡是( )

1

A.陡坡 B.缓坡 C.平坡

2.9 如图示一铅直矩形平板AB如图2所示，板宽为1.5米，板高h=2.0米，板顶水深h1=1米，求板所受的总压力的大小及力的作用点。

解法一：

将坐标原点放在水面与直板延长线的交点，水平向右为O-x轴，竖直向下为O-y轴，建立直角坐标系O-xy，在y方向上h处取宽度为dh的矩形，作用力dF为

dF??hdA?1.5?hdh

在y方向上积分得总压力F为

h?h1h?h11.5?2F??dF??1.5?hdh?[(h?h1)2?h1]?5.88?104N

hh2总压力的作用点为

yD??hdFF??h?h1h1.5?h2dhF?2.167m

解法二（直接运用公式）： （1） 总压力F为：

F?pcA??hcA??(h1?h)bh?9.8?103?(1?2)?1.5?2N?5.88?104N

22（2）总压力的作用点为

13bhJc12yD?yc??(h1?h)??2.167m

2(h?h)bhycA122.10 如图示为一侧有水的倾斜安装的均质矩形闸门，其宽度b=2m，倾斜角

??600，铰链中心O 位于水面以上C=1m，水深h=3m，求闸门开启时所需铅直向

上的提升力T，设闸门重力G=0.196×105N。（要注意理解力矩平衡原理和合力矩

定理）

流体力学

注：题目有些不配套，仅供参考 1

第1章 绪论

1.1 若某种牌号的汽油的重度?为7000N/m3，求它的密度?。

7000N/m33

?714.29kg/m解：由???g得，???g9.8m/m2?1.2 已知水的密度?=997.0kg/m3，运动黏度?=0.893×10-6m2/s，求它的动力黏度?。 解：v??3?62?4得，?????997.0kg/m?0.893?10m/s?8.9?10Pa?s ?1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2，求这两块平板间流体的动力黏度?。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为

duu0.25?1???500s ?3dyy0.5?10由牛顿切应力定律???du，可得两块平板间流体的动力黏度为 dy???dydu?4?10?3Pa?s

1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T的表达式。

ωδd题1.4

流体力学

注：题目有些不配套，仅供参考 1

第1章 绪论

1.1 若某种牌号的汽油的重度?为7000N/m3，求它的密度?。

7000N/m33

解：由???g得，????714.29kg/mg9.8m/m2?1.2 已知水的密度?=997.0kg/m3，运动黏度?=0.893×10-6m2/s，求它的动力黏度?。 解：v??得，?????997.0kg/m3?0.893?10?6m2/s?8.9?10?4Pa?s ?1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2，求这两块平板间流体的动力黏度?。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为

duu0.25?1???500s ?3dyy0.5?10由牛顿切应力定律???du，可得两块平板间流体的动力黏度为 dy???dydu?4?10?3Pa?s

1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T的表达式。

ωδd题1.4

流体力学

1

第1章 绪论

1.1 若某种牌号的汽油的重度?为7000N/m3，求它的密度?。 解：由???g得，???g?7000N/m9.8m/m3

32?714.29kg/m3

1.2 已知水的密度?=997.0kg/m，运动黏度?=0.893×10m/s，求它的动力黏度?。 解：v?-62

??得，?????997.0kg/m3?0.893?10?6m2/s?8.9?10?4Pa?s

1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，

2

可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m，求这两块平板间流体的动力黏度?。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为

dudydudy?uy?0.250.5?10?3?500s?1

由牛顿切应力定律???，可得两块平板间流体的动力黏度为

?dydu???4?10?3Pa?s

1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T的表达式。

ωδd题1.4图

工程流体力学 试题（A ）卷（闭卷）

2009--2010学年第 一 学期

学号： 姓名：

一 单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1．土建工程施工中的新拌混凝土属于（ ）

A、牛顿流体 B、非牛顿流体 C、理想流体 D、无黏流体

2．牛顿内摩擦定律 du中的 为流体的（ ） dy

A、动力黏度 B、运动黏度 C、剪切变形 D、拉伸变形

3．重力作用下的流体静压强微分方程为dp （ ）

A、 dz B、 gdz C、 dz D、0

4．金属压力表的读数为（ ）

A、绝对压强p B、相对压强p C、真空压强pv D、当地大气压pa

5．平衡流体的切应力 （ ）。 A 0 B dudu2du22du2 C l() D + l() dydydydy

6．理想流体的切应力 （ ）。 A 0 B dudu2du22

一．名词解释（共10小题，每题3分，共30分）

粘滞性；量纲和谐；质量力；微元控制体； 稳态流动；动量损失厚度；水力当量直径；逆压力梯度；连续介质假说；淹深 二．选择题（共10小题，每题2分，共20分）

A1．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___( )。

A.减小，增大； B.增大，减小； C.减小，不变； D.减小，减小

B2．等角速度?旋转容器，半径为R，内盛有密度为?的液体，则旋转前后容器底压强分布( )； A.相同； B.不相同； 底部所受总压力( ) 。

A.相等； B.不相等。

3．某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为： A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。

4．静止流体中任意形状平面壁上压力值等于___ 处静水压强与受压面积的乘积（ ）。

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; 5．粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是( )。

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。 6．流动有势的充分必

中国矿业大学2007～2008学年第 2 学期

《工程流体力学》试卷（ ）卷

课程编号：03034 考试时间：100 分钟 考试方式：闭 卷 学院 化工 班级 姓名 学号 题 号 得 分 阅卷人

一．名词解释（共10小题，每题3分，共30分）

粘滞性；量纲和谐；质量力；微元控制体； 稳态流动；动量损失厚度；水力当量直径；逆压力梯度；连续介质假说；淹深 二．选择题（共10小题，每题2分，共20分）

A1．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___( )。

A.减小，增大； B.增大，减小； C.减小，不变； D.减小，减小

B2．等角速度?旋转容器，半径为R，内盛有密度为?的液体，则旋转前后容器底压强分布( )；

A.相同； B.不相同； 底部所受总压力( ) 。

A.相等； B.不相等。

3．某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为： A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。

4．静止流体中任意形状平面壁上压力值