流体力学题库.docx

B1 流体及其物理性质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.几何的点 2.液体的粘性主要来源于液体（ ）。A. 分子热运动； B. 分子间内聚力； C. 易变形性； D. 抗拒变形的能力。3.当水的压强增加1个大气压时，水的密度约增大（ ）。A. 1/20000； B. 1/10000； C. 1/4000； D. 1/2000 4.（ ）理想流体就是粘性为常数的流体； 5.（ ）当很小的切应力作用于流体时，流体是否流动还需要看其它条件；6.（ ）当很小的切应力作用于流体时，流体不一定会流动； 7. 分别说明气体和液体的粘度与温度的关系及原因。8. 写出牛顿粘性定律的表达式，指出各符号代表的变量及单位，说明什么是牛顿流体？9. 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转=16，锥体与固定壁面间的距离=1mm，用=0.1的润滑油充满间隙，锥底半径R=0.3m，高H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。10. 两无限大平行平板，保持两板的间距=0.2 mm。板间充满锭子油，粘度为=0.01Pas，密度为 =800 kg/m3。设下板固定，上板以U=0.5 m/s的速度滑移，油内沿板垂直方向y的速度u(y)为线性分布，试求：（1）锭子油的运动粘度；（2）上下板的粘性切应力1，2。B2 流动分析基础1. 非定常流动中,流线与迹线( )。A.一定重合 B.一定不重合 C.特殊情况下可能重合 D.一定正交2. 用欧拉法表示流体质点的加速度等于（ ）A. B. C. D.+3. 两根管径相同的圆管，以同样速度输送水和空气，不会出现（ ）情况。A. 水管内为层流状态，气管内为湍流状态；B. 水管、气管内均为层流状态；C. 水管内为湍流状态，气管内为层流状态；D. 水管、气管内均为湍流状态。4. 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.合加速度为零5.（ ）若流体为稳定流动，则。6.（ ）流动过程中，只要Re2300，则流动为湍流。7. 如图所示，一圆锥形收缩喷管。长为36 cm，底部与顶部直径分别为d0=9 cm，d3=3 cm，恒定流量Q=0.02 m3/s。按一维流动试求图示4个截面A0，A1，A2，A3上的加速度。B3 微分形式的基本方程1. 静止流体中存在( )A.压应力 B.压应力和拉应力 C.压应力和剪应力 D.压应力、拉应力和剪应力2. 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. pv=pa- pabs；C. pabs=pa-p；D. pabs=p-pa。3. 相对压强的起算基准是：( )A.绝对真空 B.1个标准大气压 C.当地大气压 D.液面压强4. 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。5. 利用微元体方法推导直角坐标系下三维流体连续性微分方程。6. 何谓零压面、基准面，它们能否自由选取？为什么？ 7. 绘制题图中面上的压强分布图。8. 如图为装满液体的密封容器，上部气压表读数为=27457Pa。在侧壁B点处装U形水银测压计（左支管内充满容器内液体），（1）若容器内装的是水，并已知h1=0.3m，h3=0.2m，试求容器内液面高hB；（2）若容器内装的是未知密度的液体，在A点处装一个U形水银测压计，已知h2=0.25m，两U形管左支管水银面高度差H=0.68m，试求液体密度。9. 如图为带顶杯的差压计，当p= p1p2=812 Pa时，A，B杯中的液面处于同一高度，设 1=880 kg/m3, 2=2950 kg/m3,试求U型管内液位差h。B4 积分形式的基本方程1. 变直径管，直径d1=320mm，d2 =160mm,流速 v1=1.5m/s。v2为（ ）。A.3m/s B.4m/s C.6m/s D.9m/s2. 水流通过水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系（ ）A.p1 p2 B. p1 =p2 C. p1 p2 D.不定3. 文丘里管用于测量流量时的主要工作原理是（ ）。A. 连续性方程； B. 运动方程； C.伯努利方程； D. 动量方程。4.上下游水池利用虹吸管引水，虹吸管输水时管内水流的压力（ ）。A. 均为正压； B. 均为负压； C. 部分为正压，部分为负压； D.都有可能。5. 沿流线成立的伯努利方程得限制条件不包括( )。A.不可压缩流体 B.无粘流体 C.定常流动 D.无旋流动6. 等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系（ ）A.= B.= C.+=+ D.+=+7. 伯努利方程中z+pg+v22g表示（ ）A.单位重量流体具有的机械能 B.单位质量流体具有的机械能C.单位体积流体具有的机械能 D.通过过流断面流体的总机械能。8. 写出理想流体元流伯努利方程及式中各项的几何意义。9. 定性绘制出如下图所示管路的总水头线和测压管水头线(要求在图中表示出水力坡度和流速水头的相对大小)。10. 沿流线的伯努利方程成立的限制条件是什么？ 沿总流的伯努利方程成立的限制条件是什么？11. 如图所示，水由喷嘴射出，已知流量=0.4，主管直径=0.4，喷口直径=0.1m，水头损失不计，求水流作用在喷嘴上的力。B5 量纲分析与相似原理1. 速度，长度，重力加速度的无量纲集合是（ ）A. B. C. D.2. 速度，密度，压强的无量纲集合是（ ）A. B. C. D.3. 速度，长度，时间的无量纲集合是（ ）A. B. C. D.4. 压强差，密度，长度，流量的无量纲集合是（ ）A. B. C. D.5.（ ）在模型实验研究中，只要流动处在同一自模化区，就不必严格要求原、模型的Re准数相等。6. 天然气在水平管道内以平均流速V1=20m/s，的速度流动，为了测定沿管道的压降，用水进行模型实验，取长度比例尺c1=1/10，试确定：（1）为保证流动相似，模型内水的流速应等于多少？（2）若测得模型每0.1m管长的压降p2=1000Pa，则天然气管道每米管长的压降p1等于多少?（已知天然气的密度1=1.86kg/m3，运动粘度1=1.310-5m2/s，水的密度2=998kg/m3，运动粘度2=1.010-6m2/s。）7. 管径d=50mm的一根水管，为确定摩擦阻力损失，在安装前用空气做试验。在t=20C的情况下，空气的运动粘性系数1=15.610-6m2/s，水的运动粘性系数2=1.110-6m2/s，空气的密度1=1.116kg/m3，试求：(1)若水管内水流速度为2.5m/s，在实验时为保持相似，空气的流速应为多大？(2)在用空气做实验时，测得阻力损失为P=8.1410-3MPa，问输水管内水在2.5m/s得流速下流动，阻力损失为多大？C1 流体的平衡1.一盛水圆筒静止时水面为水平面，当圆筒以匀角速度绕中心轴旋转时，水面将变成（ ）。A. 斜面； B. 曲面； C. 水平面； D. 以上都有可能。2. 静水中斜置平面壁的形心淹深hc与压力中心淹深hD的关系为hc（ ）hD。A. 大于； B. 等于； C. 小于； D. 无规律。3. 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为( )A.1.25m B.1.5m C.2m D.2.5m4.（ ）当压力体与液体位于曲壁同侧时，压力体取正，表示垂直分力方向向下。5.（ ）潜体平衡时重心位于浮心上方，则潜体处于稳定平衡。6.（ ）潜体平衡时重心位于浮心上方，则潜体处于随遇平衡。7. 有一盛水桶(如下图所示)，桶底有一圆孔，半径为0.4m，孔被一圆锥台塞子塞住。塞子顶上水深H=5m，其它尺寸如图所示，求作用在该塞子上的静水总压力(圆锥台的体积为V=h/3 (R2+r2+Rr) )C3 不可压缩粘性流体内流1.当一个人情绪激动时，脸部常常涨得通红，这可以用泊肃叶定律解释。在人情绪激动时，脸部丰富的毛细血管会扩张，假设每根毛细血管的直径增大一倍，按泊肃叶定律相应的流量将增大（ ）。A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍。2. 一定长度的圆管均匀流段，当允许的水头损失不变，而管径增大一倍时，流量增加幅度最大的是（ ）。A. 层流流动； B. 湍流光滑区流动； C. 湍流过渡区流动； D. 湍流粗糙区流动。3. 并联管道1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度=3，通过的流量为（ ）A.= B.=1.5 C.=1.73 D.=3。4.长管并联管道各并联管段的（ ）。A. 水头损失相等； B. 水力坡度相等； C. 总能量损失相等； D. 通过流量相等。5.（ ）在湍流粗糙管流动的情况下，流体的摩擦阻力与速度的平方成正比。6.（ ）在湍流过渡区，工业管道的摩擦阻力系数随雷诺数增加而增大；7.（ ）圆管断面直径由d1突然扩大为d2，若将一次扩大改为两级扩大，则该扩大的局部水头损失将减小； 8. 根据泊肃叶定律计算。某石油输送管线两泵站之间，原来使用直径为1m的管道，现用直径为0.5m的管道替代，如果用4根管道替代，则过流断面积与原来相同，则输送流量有何变化？若保持输送流量不变，需几条管道并用？9. 何谓沿程阻力和局部阻力10. 试述湍流三个不同流区摩阻系数的影响因素及其形成原因 11. 如下图所示水箱，在侧壁孔径为d的圆孔上，拟分别接上内径为d的三种出流装置，请把这三种装置的出流量Q按大小顺序排列并说明这样排列的理由(弯管处的局部损失很小)。12. 如图所示，为测定一阀门的局部阻力系数，在阀门的上、下游装设了三个测压管，其间距分别为：L1=2m，L2=3m，若直径d=50mm, 静压管水液面的高度分别为：h1=1.8m, h2=1.3m, h3=0.3m,流速v=4m/s,求阀门的局部阻力系数值为多少？(=1000kg/m3)（14分）13. 如图，一变直径管道，dA=0.2m，dB=0.4m，高差H=1.0m，现测得pA=68.6kPa，pB=39.2kPa。若流体体积流量qv=0.2m/s，试判断流体在管道中的流向。(=1000kg/m3)14. 为测定90弯头的局部阻力系数，可采用如下图所示的装置。已知AB段管长L=10m，管径d=50mm，=0.03。实测数据为：(1)AB两段面测压管水头差h=0.629m；(2)经2min流入水箱的水量为0.329m3。求弯头的局部阻力系数。C4 不可压缩粘性流体外流1. 高尔夫球运动受到表面摩擦阻力和形状阻力两种阻力作用，现代高尔夫球表面做成许多凹坑，使得( )A.两种阻力均减小 B.摩擦阻力减小，形状阻力增大 C.摩擦阻力增大，形状阻力减小2.（ ）边界层内流动的特点之一是粘性力比惯性力重要；3.（ ）边界层流态从层流转变为湍流后，厚度将明显增加；4.（ ）绕流平板流动，边界层肯定不会分离。5. 什么是边界层，边界层发生分离的原因和条件是什么？6. 自由沉降速度 C5 可压缩流体流动基础1.已知空气温度为0C，气体流速为250m/s，气体的滞止声速为（ ）。A.250m/s B.300m/s C.350m/s D.400m/s2.（ ）气体通过收缩喷管流出时，出口压力始终与外界压力相等。3.（ ）可压缩流体以超声速流过收缩管道时，随着面积的减小流速减小。 4. 已知容器中空气的p0=160kPa，0=1.69kg/m3，T0=330K。容器上渐缩喷管出口环境压强pb=100kPa，喷管出口面积Ae=19.6cm2。求求(1)喷管出口速度e以及质量流量；(2)如果容器中p0=250kPa，T0=330K 时，出口速度e以及质量流量。5. 已知一渐缩管喉部面积为6cm2，管内空气的p0=120kPa，T0=400K，假定k=1.4。试求：(1)当渐缩喷管出口环境压强pb=90kPa时的出口压力和质量流量；(2)当渐缩喷管出口环境压强pb=45kPa时的出口压力和质量流量。