《工程流體力學》復習題及參考答案

整理人：郭冠中內蒙古科技高校能源與環境學院熱能與動力工程09級1班

運用專業：熱能與動力工程

一、名詞說明。

1、雷諾數2、流線3、壓力體4、牛頓流體5、歐拉法6、拉格朗日法

7、濕周8、恒定流淌9、附面層10、卡門渦街11、自由紊流射流

12、流場13、無旋流淌14、貼附現象15、有旋流淌16、自由射流

17、濃差或溫差射流18、音速19、穩定流淌20、不行壓縮流體21、駐點22、

自動模型區

二、是非題。

1.流體靜止或相對靜止狀態的等壓面肯定是水平面。（）

2.平面無旋流淌既存在流函數又存在勢函數。（）

3.附面層分別只能發生在增壓減速區。（）

4.等溫管流摩阻隨管長增加而增加，速度和壓力都削減。（）

5.相對靜止狀態的等玉面肯定也是水平面。（）

6.平面流只存在流函數，無旋流淌存在勢函數。（）

7.流體的靜壓是指流體的點靜壓。（）

8.流線和等勢線肯定正交。（）

9.附面層內的流體流淌是粘性有旋流淌。（）

10.亞音速絕熱管流摩阻隨管長增加而增加，速度增加，壓力減小。（）

11.相對靜止狀態的等玉面可以是斜面或曲面。（）

12.超音速絕熱管流摩阻隨管長增加而增加，速度減小，壓力增加。（）

13.壁面靜壓力的壓力中心總是低于受壓壁面的形心。（）

14.相鄰兩流線的函數道之差，是此兩流線間的單寬流量。（）

15.附面層外的流體流淌時志向無旋流淌。（）

16.處于靜止或相對平衡液體的水平面是等壓面。（）

17.流體的粘滯性隨溫度改變而改變，溫度上升粘滯性削減；溫度降低粘滯性增大。

（）

18.流體流淌時切應力與流體的粘性有關，與其他無關。（）

三、填空題。

1、lmmH2O=Pa

2、描述流體運動的方法有和o

3、流體的主要力學模型是指、和不行壓縮性。

4、雷諾數是反映流體流淌狀態的準數，它反映了流體流淌時

與的對比關系。

5、流量Qi和Q2,阻抗為Si和S2的兩管路并聯，則并聯后總管路的流量Q

為，總阻抗S為o串聯后總管路的流量Q為，

總阻抗S為O

6、流體紊流運動的特征是，處理方法是o

7、流體在管道中流淌時，流淌阻力包括和o

8、流體微團的基本運動形式有：、和o

9、馬赫數氣體動力學中一個重要的無因次數，地反映了

與的相對比值。

10、穩定流淌的流線與跡線o

11、志向流體伯努力方程2+2+《=常數中，其中Z+?稱為水頭。

r2gr

12、一切平面流淌的流場，無論是有旋流淌或是無旋流淌都存在，因而

一切平面流淌都存在，但是，只有無旋流淌才存在。

13、雷諾數之所以能判別，是因為它反映了

和的對比關系。

14、流體的主要力學性質有、、

、和O

]5、畢托管是廣泛應用于測量和一種儀器。

16、流體的力學模型按粘性是否作用分為和o作用與液上的力

包括，。

17、力學相像的三個方面包括、與o

18、流體的力學模型是模型。

19、志向氣體伯努力方程p十（Z1-z?）（兀一九）十弓一中，P+（4

稱,稱全壓，稱總壓。

20、紊流射流的動力特征是。

21、流體的牛頓內摩擦定律的表達式，u的單位為o

22、濃差或溫差射流的熱力特征是o

23、流體微團的運動是由運動，運動，運動和

運動四種基本運動形式符合而成。

24、幾何相像是力學相像的，運動相像是模型試驗的,動力

相像是運動相像的o

25、歐拉準數是和的相對比值。

26、馬赫數M反映了慣性力和相對比值。

27、流體流淌的狀態分為和o

28、弗魯得準數反映了和相對比值。

四、選擇題。

1、按連續介質的概念，流體質點是指O

A、流體的分子B、流體內的固體顆粒C、無大小的幾何點

D、幾何尺寸同流淌空間相比是微小量，又含有大量分子的微元體

2、一下哪種流體為非牛頓流體o

A、空氣B、清水C、血液D、酒精

3、肯定壓強I\b,、相對壓強P、真空值Pv、當地大氣壓強Pa之間的關系是

+

A、Pabs=PPvB、p=Pabs+paC、pv=pa-Pabs

4、圓管層流過流斷面的流速分布為o

A、勻稱分布B、對數曲線分布C、二次拋物線分布

5、一下那些概念屬于歐拉法o

A、流線B、跡線C、液體質點D、液體微團

6、圓管紊流粗糙區的沿程摩阻系數4o

A、與雷諾數Re有關B、與管壁相對粗糙度4有關

d

C、與Re和9有關D、與和管長1有關

d

7、速度V、長度1、時間t的無量綱組合是o

Avtil

Itvlvfvt

8、圓管斷面直徑由山突然擴大到d2,若將一次擴大改為兩級擴大，則該擴大的局

部水頭損失。

A、減小B、不變C、增大

9、在圓管流淌中，層流的斷面速度分布符合。

A、勻稱規律B、直線改變規律C、拋物線改變規律D、對數曲線規律

10、流線與流線通常狀況下o

A、能相交也能相切B、僅能相交不能相切

C、僅能相切不能相交D、既不能相交也不能相切

11、速度v,密度/，壓強p的無量綱集合是o

A、型B、絲C、巨D、二

vppN

12、雷諾數代表的是之比。

A、慣性力與壓力B、慣性力與重力

C、慣性力與表面張力D、慣性力與粘性力

13、壓力輸水管模型試驗，長度比尺為8,模型水管的流量應為原型輸水管流量

的。

14、一維流淌中，“截面積大處速度小，截面積小處速度大”成立的條件是o

A、志向流體B、粘性流體C、可壓縮流體D、不行壓縮流體

15、彈簧管壓力表的讀數是。

A、肯定壓強B、相對壓強

C、肯定壓強加當地大氣壓D、相對壓強加當地大氣壓

16、靜水中斜置平面壁的形心沉沒深hc與壓力中心沉沒深hD的關系是o

A、大于B、小于C、等于D、無規律

17、某風管的斷面尺寸為300mmx200mm,則該風管的當量直徑是。

A、240mmB、250mmC、300mmD、200mm

18、有一變直徑管流，小管直徑dp大管直徑d2=2di，則兩斷面雷諾數的關系

是。

A、Ret=—Re,B、=RezC、Re{-l.5Re2D、Re{=2Re.

19、下列流體哪個屬于牛頓流體。

A、汽油B、紙漿C、血液D、瀝青

五、簡答題。

1、流體靜壓強的特性是什么？

2、尼古拉茲試驗分區級意義是什么？

3、附面層提出的意義？

4、溫差或濃差射流彎曲產生的緣由是什么？

5、附面層分別的緣由是什么？

6、運動粘滯系數r的物理意義是什么？

7、流體動力粘滯系數u的物理意義是什么？

8、元流的特性是什么？

2

9、伯努利方程z+?+±=常數中各項的物理意義？

r2g

10、管網水力計算遵循的原則是什么？

11、水擊（水錘）現象及產生的Z彖由是什么？

12、管嘴出流產生真空的緣由和條件是什么？

13、自由紊流射流的運動、動力特征是什么？

14、射流彎曲產生的緣由？

15、繞流升力產生的緣由？

16、畢托管是廣泛應用于測量水流和氣流的一種儀器，試畫出其示意圖，并說明其

工作原。

17、簡要說明管道流淌局部阻力損失產生的機理。

18、下式不行壓縮流體N-S方程中，各項的物理意義是什么？

1dp3%v、du

X-----+y（-7-+—+—^）=--x

pdxdx~dy~dz~dt

六、計算題。

1、有一鋼板制風管，斷面尺寸為400mmx200mm,管內氣流平均速度為.5m/s,

氣體運動粘滯系數為15.0X108m2/s,推斷管內氣體的流態？

2、一高壓管末端接噴嘴，如下圖所示，已知噴嘴出口直徑為10cm,管道直徑為40cm,

水在管中流量Q為0.4m3/s,求管嘴對水流的作用力。

22

3、已知不行壓縮流體的流速重量為：ux=x-y,uy=-2xy,1=0,問該流淌是否

為無旋流淌？

4、已知平面流淌的速度重量為：u、=x+t\Uy=-y+t）求：當t=l是過

的流線方程。

5、一車間用直徑為0.5m的風口送風，風口風速為6.0m/s,如長度比例常數為4,

確定試驗模型風口風速。若在模型內測得某點氣流速度為3.0〃z/s,則車間相應

點的速度為多少？（已知空氣的運動粘滯系數為0.0000157〃?2/S）

6、對某一橋墩采納模型比例為&=,進行試驗。已知模型中水流速度為0.76m/s,

/〃16

實測模型橋墩受水流作用力為4No求原型中相應的流速與作用力。

7、在水平放置的管線中接彎管，直徑從600mm漸漸減小到300mm，水流方向偏

轉60°如圖所示，在直徑較大一端壓強為172kN/nf,求作用于彎管上的力的大

小和方向，①當水不流淌時；②當通過的流量為876L/s時；

8、一弧形閘門AB,寬4m,圓心角為45°,半徑為2m,閘門轉軸恰好與水面平齊，求

作用于閘門的水靜壓力。

9、如下圖所示，一水箱側面開孔并接有始終徑為50mm的短管，形成管嘴出流，己

知作用水頭H=5m,管嘴出流流量系數u=0.82,試問：①管嘴出流流量Q；②

靠近水箱一側管嘴內壁形成真空的緣由是什么？③合適的管嘴長度是多少？

H

>

Q

10、如圖所示，一水平射流沖擊光滑平板，流量為。。,密度夕，直徑為%,求：①平板

所受的沖擊力②流量Q1和Q2

11、如下圖所示：水箱側壁接出一根由兩段不同管徑所組成的管道，已知

4=200mm,d2=lOOnm,兩管短長均為L=50m,H=10m,沿程阻力系數

彳=0.01,加=0.3,￡8=0.2,求：管道中水的流量、流速.

H

參考答案：

一、名詞說明。

1、雷諾數:是反應流體流淌狀態的數，雷諾數的大小反應了流體流淌時，流體質

點慣性力和粘性力的對比關系。

2、流線：流場中，在某一時刻，給點的切線方向與通過該點的流體質點的劉速方

向重合的空間曲線稱為流線。

3、壓力體：壓力體是指三個面所封閉的流體體積，即底面是受壓曲面，頂面是受

壓曲面邊界線封閉的面積在自由面或者其延長面上的投影面，中間是通過受壓曲面邊

界線所作的鉛直投影面。

4、牛頓流體：把在作剪切運動時滿意牛頓內摩擦定律的流體稱為牛頓流體。

5、歐拉法：探討流體力學的一種方法，是指通過描述物理量在空間的分布來探討

流體運動的方法。

6、拉格朗口法：通過描述每一質點的運動達到了解流體運動的方法稱為拉格朗口

法。

7、濕周：過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界稱為濕周。

8、恒定流淌：流場中，流體流速及由流速確定的壓強、粘性力、慣性力等也不隨

時間改變的流淌。

9、附面層：粘性較小的流體在繞過物體運動時，其摩擦阻力主要發生在緊靠物體

表面的一個流速梯度很大的流體薄層內，這個薄層即為附面層。

10、卡門渦街：當流體經繞流物體時，在繞流物后面發生附面層分別，形成旋渦,

并交替釋放出來，這種交替排列、有規則的旋渦組合稱為卡門渦街。

11、自由紊流射流：當氣體自孔口、管嘴或條縫以紊流的形式向自由空間噴射時,

形成的流淌即為自由紊流射流。

12、流場：充溢流體的空間。

13、無旋流淌：流淌微團的旋轉角速度為零的流淌。

14、貼附現象：貼附現象的產生是由于靠近頂棚流速增大靜壓削減，而射流下部

靜壓大，上下壓差致使射流不得脫離頂棚。

15、有旋流淌：運動流體微團的旋轉角速度不全為零的流淌。

16、自由射流：氣體自孔口或條縫向無限空間噴射所形成的流淌。

17、濃差或溫差射流：射流介質本身濃度或溫度與四周氣體濃度或溫度有差異所

引起的射流。

18、音速：音速即聲速，它是弱擾動波在介質中的傳播速度。

19、穩定流淌：流體流淌過程與時間無關的流淌。

20、不行壓縮流體：流體密度不隨溫度與流淌過程而改變的液體。

21、駐點：流體繞流物體迎流方向速度為零的點。

22、自動模型區：當某一相像準數在肯定的數值范圍內，流淌的相像性和該準數

無關，也即原型和模型的掛數不相等，流淌仍保持相像，準數的這一范圍稱為自動模

型區。

二、是非題。

1、錯誤2、正確3、正確4、錯誤5、錯聶6、正確7、正確

8、正確9、正確10、正確11、正確12、正確13、正確14、正確

15、正確16、錯誤17、錯誤18、錯誤

三、填空題。

1、9.807；

2、歐拉法；拉格朗日法；

3、連續介質；無粘性；

4、慣性力；粘性力；

5、Q=Q1+Q2/=J+/=；Q=Q1=Q2;S=S1+S2；

JsJS[y]S2

6、脈動現象；時均法；

7、沿程阻力；局部阻力；

8、平移運動；旋轉流淌；變形運動；

9、慣性力；彈性力；

10、重合；

11、測壓管；

12、流線；流函數；勢函數；

13、流態；慣性力；粘性力

14、慣性；重力性；粘滯性；壓縮性和熱脹性；表面張力特性;

15、氣體；水流；

16、志向氣體；粘性氣體；質量力；表面力；

17、幾何相像；運動相像；動力相像；

18、連續介質;

22

19、勢壓；P+^-;p+（Z|-Z2）（九一7口+^-；

20、各橫截面上的動量相等；

du

21、r=+u—；pas；

dy

22、各截面的相對焰值相等；

23、平移；旋轉；線變形；角變形；

24、前提；目的；保證；

25、壓力;

26、彈性力；

27、層流；紊流；

28、重力；慣性力；

四、選擇題。

1-5:DCCCA6-10:BDACC11-15:DDCDB16-19：BADA

五、簡答題。

1、流體靜壓強的方向是沿著作用面的內法線方向；在靜止或相對靜止的流體中，

任一點流體靜壓強的大小作用面方向無關，只與該點的位置有關。

2、①層流區②臨界過渡區③紊流光滑區④紊流過度區⑤紊流粗糙區

意義：比較完整地反應了沿程阻力系數的改變規律，揭示了沿程阻力系數改變的主要

因素。

3、在于將流場劃分為兩個計算方法不同的區域，即勢流區和附面層。在附面層外

的勢流區按無旋流淌志向流體能量方程或動量方程求解；在附面層內，按粘性有旋流

淌流體能量方程或N-S方程求解；

4、濃差或溫差射流由于濃度或溫度不同，引起射流介質密度與四周其氣體密度與

四周氣體密度不同，所受的重力與浮力不相平衡，使得整個射流將發生向上或向下的

軸彎曲。

5、當流體繞流曲面體流淌時，在減壓增速區，流淌維持原來的附面層；流淌進入

增壓減速區時，流體質點受到與主流方向相反的壓差作用，將產生方向的回流，而附

面層外的流體仍保持原有的前進，這樣，回流和前進這兩部分運動方向相反的流體相

接觸，就形成旋渦。旋渦的產生使得附面層與壁面發生分別。

6、流體運動粘滯系數r表征單位速度梯度作用下的切應力對單位體積質量作用產

生的阻力加速度，具有運動學要素。

7、流體動力粘滯系數u表征單位速度梯度作用下的切應力，反映了粘滯的動力性

質。

8、元流的特性：元流的邊界由流線組成：流體質點不能出入元流；元流斷面上的

流速和壓強是勻稱分布。

9、Z：斷面對基準面高度，水力學中稱位置水頭，單位位能；

卜在斷面壓強作用下，流體沿測壓管所能上升的高度，壓強水頭，單位位能；

2

斷面以速度U為初速度的鉛直向上射流所能達到的理論的高度，流速水

2g

頭，單位位能。

10、①任一節點流入和流出的流量相等；②任一閉合環路中，如規定順時針方向

流淌的阻力損失為正，反之為負，則各管段阻力損失的代數和必等于零。

11、有壓管路中運動著的液體，由于閥門或水泵突然關閉，使得液體的速度和動

量發生急劇改變，從而造成液體壓強隧然改變，該1見象就是水擊（水錘）現象，

產生的緣由①液體的可壓縮性②管道材質的彈性。

12、緣由是流體質點流淌時由于有慣性，因而流線不能成折線，是光滑的曲線，

所以能夠形成真空區域；條件是：管嘴長度為管徑的3?4倍；作田水頭Ho

極限值為9.36o

13、在自由紊流射流的主體段，射流各斷面上速度分布是相像的，軸線速度越來

越小，橫截面積越來越大，質量流量也越來越大；個橫截面上的動量守恒。

14、在溫差射流場中，由于氣流密度與四周的氣體的不同，射流氣體所受的浮力

與重力不相平衡，使整個射流發生向下或向上彎曲。

15、當繞流物體為非對稱形或雖為對稱但其對稱軸與來流方向不平行時，在繞流

物體上部流線較密，流速大；下部流線較疏，流速小，則上部壓強小，下部

壓強大，上、下部存在壓強差，由此產生向上的力稱為升力。

16、（見第五版書第五

17、（略）

18、X：是作用在流體微團上的單位質量力。

斌:是作用在流體微團上單位質量流體的壓力。

'察+符+翁：是作用在流體微團上單位質量流體粘性偏應力的

合力。

一:是流體質點的加速度。

dt

六、計算題。

_A4x0.2八八”

R=—=-----------------=0.067

%2x(0.2+0.4)

1、解：=47?=4x0.067=0.267

Re=Jex-=0267'1?=2.67x10,a2000

y15.0xl06

所以管內氣體為紊流流淌。

2、解：如圖所示，由連續性方程得：

Q0.43/

V.=—=-------------——=3、18m/s

1、

41—X3Q.1M4x(/——40)2

4100

Q0.4一八/

——--------------———51.07/Z/s

&lx3,14x(—)2

4100

以軸線為基準面，列1-2斷面的伯努利方程a=\

0+'+二=()+』或，此時p、=0

y2gy2g

222

vvsiO—

則：p1=(-—-!-)X/=9.8X—~~--=1295.4ZN/m1

2g2g2x9.8

設噴嘴對水流的作用力為F,沿水流方向列動量方程，并取a=1得:

PM_尸=g2(V2-V))

F=plA]-pQ(v2-Vj)

—

inncA1oiA/4。xo.八八八.51.03.18

=1295.4x—x3.14x(--)~-1000x0n.4x---------

41001000

=162.7-19.1

=143.6左N

3、①檢查流淌是否無旋：

兩者相等，故為無旋流淌

②求速度勢函數：

d°=uxdx+u、dy

=(x2-y2)dx-2xydy

=x-*dx-dixy2

4、依據流線方程定義得流線方程:

dx_dy

ux%

dxdy

x+廠-y+t

當t=l時，生=上

x+1—y+1

化簡得：xdy+ydx+dy-dx=O

積分：xy+y-x+c=O

流線通過(1,1)點：即1X1+1-1+c=0得：c=-1

將c=-l帶入上式,得xy+y-x-l=O

化簡得：(x+1)(y-1)=0

5、依據相像原理可得，試驗模型風口直徑為：

dm若=0.125

原型雷諾數為：Ren=6.0X0.5/0.0000157=191082.8>50000

所以氣流處于阻力平方區，(可采納粗糙度較大的管道)，則阻力平方區的最低雷諾

數為50000則：相應的模型氣流出口速度Vm為：

VmXO.125/0.0000157=50000

Vm=6.28m/s

流速比尺為：/I=—=0.955

6.28

若在模型內測得某點氣流速度為3.Om/s,則車間相應點的速度為：

Vn=vx丸=3.0義0.955=2.87m/s

6、經分析可知，此流淌的主要作用力是重力，所以確定性相像準數為付魯德準數。

由付魯德模型律可知：

v2v2

,ngnLgm

皿=電,空=崢

由付魯德準數相等推理得：4=—；

匕〃/，〃

所以：vn=J^xy,”=J^x0.76=3.04/n/s

由歐拉準數相等推理得：其=嗎=

'P，n叫喘L

由：F=A/?x/2

得二=必、￡=￡4=4

即△匕I：LI：e

/3

所以：F“十F,”=?x4=16384N

Ln

7、建立下圖所示的坐標，水流方向如圖所示:

/P2,U2

o

O

①當水流不動時：

Pl=P2=172kN/m2

設Fx,Fy為水流作用于彎管的分力，如圖

(,

Fx=P]A-P2A2COS60

X方向：=172xlx3.14x(-^2.)2-172xlx3.14x(^-)2x().5

4100041000

=42.5&N

Y方向：Fv=0-/>Asina60°

=0-172X1/4X3.14X(300/1000)2x0.86

=-10.5kN

對彎管的合力：R=[F：+F；=43.8kN

方向為:a=arctan(Fy/Fx)

=14°

②當有流淌時：

由連續性方程得：；血:對=；血;〃2=0用76

解得：=3.2/7?/su2=12.4m/s

忽視阻力，應用伯努利方程，列1-1,2-2斷面的方程：

22

4“2

-P--\-十*--%-----_---P--l-十------

y2gy2g

帶入數據解得:P2/r=10.2H20=10.2X9.8=100Kn/m2

列動量方程：

X方向：PjA]-p2A2cos600-Fx=聞(u2cos60)-0)

帶入數據得：Fx=42.4kN

o

同理：y方向：Fy-P,A2sina60=(u2sina6O0-0)

代入數據解得：Fy=15.2Kn

合力為：R二)尸；+岑=45.IKn

方向為：a=arctan(Fy/Fx)

=19.7°

刀h=rsin45°=41m

oc=h=y/2m

"歷泌='x五x9.8x行x4=39.2〃N

?v22

[21

Fv=rb(x3.14r--A/?)=9.8x4x(x3.14x22--V2>/2=22.3kN

8282

F=$F；+F；=45.\kN

9、①。=叫/項=0.82X3.14X；X(強2后7(而=ooi61m3/s

②孔口與管嘴出流流淌時，在出流管嘴內形成以真空區域主要緣由是：流體具有粘

滯性，流體質點流淌時存在慣性，流線不能發生干脆拐彎，只能是光滑的曲線因此靠

近水箱一側管嘴內壁形成真空。

③[戶(3—4)0=(3—4)X50=150—200mm

10、建立如圖所示的坐標：

設平板對水流的沖擊力為R(方向與x軸正方向相同)，如圖中所示：

射流出口速度：丫。=烏=空

叫出0

4

由于平板是光滑的，所以僅有法向力，由動量方程(x軸方向)得:

R二流出動量-流入動量

0-pQ()(-V0sin8)=匐)V0sin0

_4pQ（；sin（9

所以平板所受沖擊力大小與R相等，方向相反。

由連續性方程可得：Q0=Q1+Q2--------①

由于射流是水平方向，且置于大氣中，所以壓力能不變，能量損失不計，由能量方

程得：F=J=得v產.

=V2

2g2g2g

平板切線方向（y軸方向）無摩擦力，滿意動量守恒;

即：0=(pQ[V]-p22V2)-“oV()COS。

化簡得：Qi-。2=Q（）COS。------------②

聯立方程①②解得：Q=go0(l+cose)

。2=12)(1-COS。)

11、選取水平面為截面1T,出口處為斷面2-2,由伯努利方程知：

PlV0P、V2/V121vj匕2田

z.+—+—=z°+—+—(+2-----+A--+M—+

72g/2g42gd22g2g2g

連續性方程可知…M=%A,所以

丹岑4

io+0+0=0+0+'+0.01^-11-504v；

所以+0.01+0.3、+0.2

2g2002g2g2g

10001000

所以V[=1.51w/s,所以嗎=4%=6.04〃?/s

0=4M=；成力=；x3.14x（怒尸x1.51=0.047mVs

中國礦業高校2023?2023學年第2學期

《工程流體力學》試卷（）卷

課程編號：03034考試時間：100分鐘考試方式：閉卷

學院化工班級姓名學號

題號—?二二總分

得分

閱卷人

一.名詞說明（共10小題，每題2分，共20分）

粘滯性；跡線與流線；層流；質量力；偶極流；排擠厚度；順壓力梯度；時均速度;

輸運公式；連續介質假說

二.選擇題（共10小題，每題3分，共30分）

1.肯定壓強Pabs與相對壓強p、真空度pv、當地大氣壓pa之

間的關系是：

A.pabs二p+pv；B.p=pabs-PaC.pv=pa-PabsD.p二pabs+pa

2.如圖所示

A.po=pa；B.po>pa；C.po<pa；D.無法推斷。

3.在探討流體運動時，依據是否考慮流體的粘性，可將流體分為（）o

A.牛頓流體及非牛頓流體；B.可壓縮流體與不行壓縮流體；

C.均質流體與非均質流體；D.志向流體與實際流體。

4,比較重力場（質量力只有重力）中，水和水銀所受的單位質量力f水和f水銀的大小？

A.f水vf水果；B.￡水=￡水眼;C.fQf水果；D、不肯定。

5.流淌有勢的充分必要條件是（）o

A.流淌是無旋的；B.必需是平面流淌；

C.必需是無旋的平面流淌；D.流線是直線的流淌。

6.雷諾數Re反映了（）的對比關系

A.粘滯力與重力B.重力與慣性力C.慣性力與粘滯力D.粘滯力與動水壓力

7.一密閉容器內下部為水，上部為空氣，液面下4.2m處測壓管高度為2.2m,設當地

大氣壓為1個工程大氣壓,則容器內氣體部分的相對壓強為一水柱（)o

A.2mB.1mC.8mD.-2m

8.如圖所示，口但*P謳，下述靜力學方程哪個正確？

A?勺十命一+能B?z?+君■—+君

PlP3

C?%+窄=勺+啰D?品=z?+玲

9,下列壓強分布圖中哪個是錯誤的？

10.粘性流體總水頭線沿程的改變是（）。

A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三種狀況都有可能。

三.計算題（共3小題，共50分）

1.如圖所示，有一盛水的開口容器以3.6m/s2的加速度沿

與水平成30°夾角的傾斜平面對上運動，

試求容器中水面的傾角，并分析p與水深的關系。（15分）

題三T圖

2.有一3（）cmxl5cm的文德利管，接入鉛垂的輸油管上，

油的流淌方向朝上。已知喉部與進口截面間的高度差為30cm,

圖中U形管讀數為25cm水銀柱，試求油的流量以及進口與喉部

兩截面之間的壓力差。（Pg=8825N//）go分）

3,不行壓縮平面流淌的流函數為x）'+2x—3y+10,試推斷是否存

題三-2圖

在勢函數，假如存在，求其勢函數。（15分）

工程流體力學試題答案及評分標準

一.名詞說明（共10小題，每題2分，共20分）

1.粘滯性一一流體在受到外部剪切力作用時發生變形（流淌），其內部相應要產生對變

形的反抗，并以內摩擦力的形式表現出來，這種流體的固有物理屬性稱為流體的粘滯

性或粘性

2.跡線流體質點的運動軌跡曲線

流線一一同一瞬時，流場中的一條線，線上每一點切線方向與流體在該點的速度矢

量方向一樣

3.層流一一流體運動規則、穩定，流體層之間沒有宏觀的橫向摻混

4,量綱和諧——只有量綱相同的物理量才能相加減，所以正確的物理關系式中各加和

項的量綱必需是相同的，等式兩邊的量綱也必定是相同的

5.偶極流一一由相距2a的點源與點匯疊加后，令a趨近于零得到的流淌

6.排擠厚度一一粘性作用造成邊界層速度降低，相比志向流體有流量損失，相當于中

心區志向流體的流通面積削減，計算時將平板表面上移一個厚度，此為排擠厚度

7,順壓力梯度一一沿流淌方向壓力漸漸降低，邊界層的流淌受壓力推動不會產生分別

8.時均速度一一湍流的瞬時速度隨時間改變，瞬時速度的時間平均值稱為時均速度

9.輸運公式一一將系統尺度量轉換成與限制體相關的表達式

10.連續介質假說一一將流體視為由連續分布的質點構成，流體質點的物理性質及其

運動參量是空間坐標和時間的單值和連續可微函數。

二.選擇題（共10小題，每題3分，共30分）

IBC；2B；3D；4B；5A；6C；7D；8B；9B；1OA

三.計算題（共3小題，共50分）

1.如圖所示，有一盛水的開口容器以3.6m/s2的加速度沿

與水平成30°夾角的傾斜平面對上運動，

試求容器中水面的傾角，并分析p與水深的關系。

解：依據壓強平衡微分方程式：

cb=p（Xdx+Fdy+Zdz）（］分）

單位質量力：

X=-以cos30°

y=o

Z=-(g+asin30°)(2分)

在液面上為大氣壓強，?=°代入（1分）

由壓強平衡微分方程式，得：

-acos300dx-(g+asin30°)dz=0

-acos30°x-