1、中國石油大學工程流體力學試題集簡答題1. 水擊現象及產生的原因2. 雷諾數、富勞得數、歐拉數的物理意義3. 什么是流線、跡線，其主要區別4. 壓力管路的主要特點5. 什么是壓力體6. 流體靜壓力的兩個重要特性7. 串聯、并聯管路的主要特點8. 系統、控制體（系統和控制體的異同點）9. 氣體和液體粘度隨溫度變化有何不同10. 歐拉平衡關系式及其適用條件11. 質量力、表面力的作用面及大小12. 研究流體運動的兩種方法及其它們的主要區別解答題13. 矩形閘門AB可繞其頂端的A軸旋轉，由固定在閘門上的一個重物來保持閘門的關閉。已知閘門寬120cm，長90cm，整個閘門和重物共重1000kg，重心在G

2、點處，G點與A點的水平距離為30cm，閘 門與水平面的夾角，求水深為多少時閘門剛好打開?14. 設流場的速度分布為試確定（1）流場的當地加速度；（2）時，在點上流體質點的加速度。15. 高速水流在淺水明渠中流動，當遇到障礙物時會發生水躍現象，其水位將急劇上升（如圖中(a)所示），其簡化模型如圖(b)所示。設水躍前后流速在截面上分布為均勻的，壓力沿水深的變化與靜水相同。如果流動是定常的，壁面上的摩阻可以不考慮。求證：（1）；（2）水躍只有在時才有可能發生；（3）水躍過程中單位質量流體的機械能損失為。V2h2h2V2 V1h1h1V1 (a) (b) 16. 有一粘度為、密度為的流體在兩塊平板內作

3、充分發展的層流流動，平板寬度為h，兩塊平板之間的距離為，在L長度上的壓降為，上下兩塊平板均靜止。 求：（1）流體的速度分布； （2）流速等于平均流速的位置。yx17. 已知，檢查此流動是否是勢流？并求該流動的勢函數，流函數，跡線方程。18. 有一串并聯管路，連接兩個水池，兩水池的水面差為6m，管路直徑d1=100cm，d2=d3=50cm,，每段管長均為200m，沿程阻力系數為：10.016，20.01，30.02。忽略局部阻力，如圖所示，求l1管段的流量Q。 19. 如圖所示，一圓柱體放在不同液體中，已知其長度L=10m，D2m，油的相對密度為0.8，深度為，求作用在圓柱上的各分力大小和方向

4、。油水20. 已知流場中速度分量分別為：，求時刻t=2，過點（0，1）的流線。21. 如圖所示，溢流壩內外水位高度分別為h1、h2，水的密度為，求水流對壩體的作用力。h2h122. 如圖所示，運動平板與固定平板間的縫隙為h0.1mm，中間液體的動力粘度0.1Pa·s，上板長L10cm，寬b10cm。上板運動速度為u1.0m/s，相對壓強0 Pa，106 Pa，求維持平板運動所需的拉力LP1huP223. 不可壓縮流體的速度分量為：，。流動是否連續？是否無旋？求速度勢函數。24. 圖所示，已知H20m，l1150m，l280m，l380m，l4200m，d1100mm，d2100mm，

5、d380mm，d4120mm，=0.025，求管路系統的水流量。l3HQQl4l1l225. 一矩形閘門兩面受到水的壓力，右邊水深5米，左邊水深3米，閘門與水平面成45°傾斜角，閘門寬度1米，求作用在閘門上的總壓力及作用點。H2H126. 已知某一流場中的速度分量，為常數，求流線和跡線。27. 圖示一管路系統，CD管中的水由A、B兩水池聯合供應。已知米、米，米，米，米，升/秒。求、及。35mL0 d0 Q0L2 d2 Q2L1 d1 Q11m30mCBAD28. 有一圓形滾門，長1米（垂直圖面方向），直徑D4米，兩側有水，上游水深4米，下游水深2米，求作用在門上的總壓力大小。2m4m

6、D 29. 設一平面流場，其速度表達式是：，求t=0時，過（-1，-1）點的流線和跡線30. 密度為的不可壓縮流體以均勻速度 進入半徑為R的水平圓直管，出口處速度分布為：，R為管半徑，進出口壓力分別為P1、P2。求：1）最大流速；2）流過圓管的流量；3）管壁對流體的作用力。uP1P231. 如下圖所示，設有一具有自由表面的薄層粘性流體的穩定層流，流體密度為，粘度為，求1.流動的速度分布；2.自由界面下具有與平均流速相同速度的流體層的深度。32. 已知平面流動的流函數，求平面流動的勢函數、速度分量。33. 充分發展的粘性流體層流，沿平板下流時，厚度b為常數，且0，重力加速度為g，求其流速分布關系

7、式。34. 如圖所示，水從水頭為h1的大容器經過小孔流出射向一塊無重量的大平板，該平板蓋住了另一個大容器的一個水位為h2的小孔。設兩小孔的面積相同。如果射流對平板的沖擊力恰好與它受到的靜水壓力相等，求h1/h2。h1h235. 已知平面流動的流函數，求勢函數，并證明流速與距坐標原點的距離的平方成正比。緒論 1學時流體力學的定義及學科范疇，流體力學發展簡史、應用領域及研究內容和研究方法，流體力學在石油工業中的地位和作用，單位制介紹（國際單位制，物理單位制，工程單位制），本課程特點與學習要求。第一章 流體及其主要物理性質 3學時本章重點難點：流體的概念、流體的主要物理性質、牛頓內摩擦定律、作用在流

8、體上的力。1流體的概念及連續介質假設 0.5學時流體的概念，流體的基本特征，連續介質模型及其引入的目的意義。2流體的主要物理性質 1.5學時密度、重度、相對密度、壓縮性、膨脹性、粘性、表面張力等；流體分類：理想流體與實際流體、可壓縮流體與不可壓縮流體、牛頓流體與非牛頓流體。3. 作用在流體上的力 1學時作用在流體上力的分類，單位質量力的概念。第二章 流體靜力學 8學時本章重點難點：靜壓強的兩個重要特性、流體平衡微分方程式、等壓面的概念及特性、靜力學基本方程及其應用、幾種質量力作用下流體的平衡、平面上流體總壓力的大小、方向和作用點位置的確定、曲面上流體總壓力的大小、方向和作用點位置的確定，壓力體

9、的概念及畫法。1流體靜壓強及其特性 1學時流體靜壓強的概念、兩個重要特性及其證明。2流體平衡微分方程式 1學時流體平衡微分方程（歐拉平衡方程）的推導方法與物理意義，歐拉平衡方程的全微分形式，力函數與有勢的力的概念，等壓面概念及特性，等壓面微分方程式。3重力作用下的流體平衡 1學時流體靜力學基本方程式及其幾何意義和物理意義，各種壓強（絕對壓力、表壓、真空壓力）的表示方法，壓強的度量單位，壓強分布圖。4測壓計 1學時各種液式測壓計的計算，金屬測壓計簡介。5靜止流體作用在平面上的總壓力 1學時靜止流體作用在任意形狀平面上總壓力的大小、方向以及作用點的計算方法。6靜止流體作用在曲面上的總壓力 2學時靜

10、止流體作用在曲面上總壓力的大小、方向以及作用點的計算方法，浮力的概念。7幾種質量力作用下的流體平衡 1學時等加速水平直線運動流體的相對平衡，等角速旋轉運動流體的相對平衡。第三章 流體運動學與動力學基礎 10學時本章重點難點：拉格朗日法和歐拉法，流體運動的基本概念，一元連續性方程的熟練應用和空間運動連續性方程的推導及物理意義，理想流體運動微分方程的推導，實際流體總流的伯努利方程的推導及熟練應用，緩變流的概念及特性、動能修正系數及其物理意義，伯努利方程的幾何表示，動量方程的熟練應用。 1研究流體運動的兩種方法 1學時歐拉法、拉格朗日法及其關系，歐拉法中加速度流場的描述。2流體運動學的基本概念 1學

11、時定常流和非定常流，跡線和流線，流管、流束和總流，有效斷面、流量和平均流速。3連續性方程 1學時一元定常流動的連續性方程，空間運動連續性微分方程。4理想流體運動微分方程及流線伯努利方程 1學時理想流體運動微分方程（歐拉方程）的推導，理想流體沿流線的伯努利方程的推導。5實際流體總流伯努利方程及其應用 3學時實際流體總流的伯努利方程的推導，緩變流斷面和動能修正系數的概念、特性、引入意義，伯努利方程的應用（一般的水力計算、節流式流量計、測速管、流動吸力等），水頭線及水力坡降。6泵對液流能量的增加 1學時管路中設有泵站系統情況下管流伯努利方程的應用，泵的排量、揚程和功率。7定?？偭鞯膭恿糠匠碳捌鋺?

12、2學時定?？偭鲃恿糠匠痰耐茖Ъ皯茫◤澒芡屏?、射流的反推力及自由射流對擋板的沖擊力計算）。第四章 流體阻力和水頭損失 8學時本章重點難點：水力半徑、當量直徑等基本概念及相關計算，管路中流動阻力產生的原因，雷諾實驗，層流、湍流的特征及判別標準，實際流動運動微分方程式的應用，量綱分析的瑞利法及p定理，相似準數，圓管層流流動規律，湍流的基本概念，層流邊層、水力光滑與水力粗糙，沿程阻力系數的實驗分析，莫迪圖的理解及應用，沿程水頭損失及局部水頭損失的計算。1管路中流動阻力產生的原因及分類 0.5學時濕周、水力半徑、當量直徑、粗糙度等基本概念，流動阻力產生原因（內因及外因），水頭損失的分類。2兩種流動狀態

13、及判別標準 1學時雷諾實驗，層流、湍流的特點及判別標準，雷諾數。3實際流體運動微分方程式 0.5學時實際流動運動微分方程式（N-S方程）的推導思路簡介、物理意義及其應用。4因次分析和相似原理 2學時因次的齊次性原理，因次分析的瑞利法及p定理，流動相似的條件：幾何相似、運動相似和動力相似，常用相似準數（雷諾數、富勞德數、歐拉數等）定義、物理意義及其在模型試驗中的應用。5圓管層流分析 1學時應用N-S方程分析圓管層流的流速分布、流量、切應力以及沿程水頭損失等，得到圓管層流流動規律。6圓管湍流分析 1學時湍流的產生和特性，湍流的時間平均方法，雷諾分解，湍流平均運動的基本方程（連續性方程和運動方程），

14、圓管內湍流結構，圓管內平均速度分布，水力光滑和水力粗糙的概念。7湍流沿程水頭損失的分析及計算 1學時計算沿程水頭損失的達西公式，沿程阻力系數的實驗分析及計算，莫迪圖的理解及應用，非圓管沿程水頭損失的計算。8局部水頭損失分析及計算 1學時局部水頭損失產生的原因及計算，包達公式，局部阻力系數的確定。第五章 壓力管路的水力計算 6學時本章重點難點：壓力管路、管路特性曲線、串聯和并聯、長管和短管、孔口和管嘴等基本概念，長管、短管的水力計算，串聯、并聯管路的水力特征，孔口、管嘴泄流的特點及定水頭和變水頭兩種情況下的水力計算問題，水擊現象與水擊壓力的計算。1管路特性曲線 0.5學時壓力管路、長管和短管、簡

15、單管路和復雜管路等基本概念，管路特性曲線。2長管的水力計算 1.5學時工程中常見的長管計算的三類問題，簡單長管的水力計算，復雜長管（串聯管路、并聯管路以及分支管路）的水力計算及實例。3短管的水力計算 1學時綜合阻力系數、作用水頭的概念，流量計算通式，短管的水力計算。4孔口與管嘴泄流 2學時孔口、管嘴的定義和泄流特點，定水頭孔口、管嘴出流流量的計算及比較，變水頭孔口、管嘴泄流排空時間的計算。5壓力管路中的水擊現象 1學時水擊的定義、產生原因，水擊波的傳播過程，水擊分類，水擊壓力的計算，水擊的預防。第六章 非牛頓流體運動基礎 4學時本章重點難點：非牛頓流體的分類及其流變曲線和流變方程，塑性流體管流受力分析，塑性流體的結構流，塑性流體和冪律流體的流動規律。1非牛頓流體的分類及