流體力學練習題及答案

一、單項選擇題

1、下列各力中，不屬于表面力的是（）。

A.慣性力B.粘滯力C.壓力D.表面張力

2、下列關于流體粘性的說法中，不準確的說法是（）。

A.粘性是實際流體的物性之一

B.構成流體粘性的因素是流體分子間的吸引力

C.流體粘性具有阻礙流體流動的能力

D,流體運動粘度的國際單位制單位是mVs

3、在流體研究的歐拉法中，流體質點的加速度包括當地加

速度和遷移加速度，遷移加速度反映（）。

A.由于流體質點運動改變了空間位置而引起的速度變化率

B.流體速度場的不穩定性

C.流體質點在流場某一固定空間位置上的速度變化率D.流

體的膨脹性

4、重力場中平衡流體的勢函數為（）。

A.71=_gzB.冗二gzC?n=-pzD.71=pz

5、無旋流動是指（）流動。

A.平行B.不可壓縮流體平面C.旋渦強度為零的D.流線

是直線的

6、流體內摩擦力的量綱［可是（）。

A.3］B.［MCV2］C.［何廠尸］D.［政小］

7、已知不可壓縮流體的流速場為丫=人計2切，則流動屬于（）。

A.三向穩定流動B.二維非穩定流動C.三維穩定流動D.二

維穩定流動

8、動量汽斗幻:物2流場。

A.理想流體作定常流動

B.粘性流體作定常流動

C.不可壓縮流體作定常流動

D.流體作非定常流動

9、不可壓縮實際流體在重力場中的水平等徑管道內作穩定

流動時，以下陳述錯誤的是：沿流動方向（）。

A.流量逐漸減少B.阻力損失量與流經的長度成正比

C.壓強逐漸下降D.雷諾數維持不變

10、串聯管道系統中，其各支管內單位質量流體的能量損失

Oo

A.一定不相等B.之和為單位質量流體的總能量損失

C.一定相等D.相等與否取決于支管長度是否相等

11、邊界層的基本特征之一是（）。

A.邊界層內流體的流動為層流B.邊界層內流體的流動為湍

流

C.邊界層內是有旋流動D.邊界層內流體的流動為混合流

12、指出下列論點中的錯誤論點：（）

A.平行流的等勢線與等流線相互垂直B.點源和點匯的流線

都是直線

C.點源的圓周速度為零D.點源和點渦的流線都是直線

13、關于渦流有以下的論點，指出其中的錯誤論點：渦流區

域的（）。

A.渦流區域速度與半徑成反比B.壓強隨半徑的增大而減小

C.渦流區域的徑向流速等于零D.點渦是渦流

14、亞音速氣體在收縮管中流動時，氣流速度（）。

A.逐漸增大，壓強逐漸增大B.逐漸增大，壓強逐漸減小

C.逐漸減小，壓強逐淅減小D.逐淅減小，壓強逐淅增大

15、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發生

（）現象。

A.離心泵內液體溫度上升B.氣縛

C.離心泵內液體發生汽化D.葉輪倒轉

參考答案：

1.A2.B3.A4.B5.C6.D7.C8.D9.A10.Bll.C12.D13.B14.B15,C

二、填空題

1、在平衡流體中，靜壓強相等的各點所組成的面稱為箜壓面,

平衡流體內任一點所受的質量力與通過該點的箜壓面互相

垂直。

2、溫度升高時，液體的粘度減小,而氣體的粘度增大。

3、實際流體在圓管中作層流流動時,截面平均流速是管內

中心流速的L2倍。若將管子換為管徑比原管徑大20%管子，

沿程阻力損失將是原來的48.2%。

4、離心式通風機的風量是以單位時間內從風機出口排出的

氣體體積，并以風機進口處氣體的狀態計。

5、在對有旋流動的研究中，斯托克斯定理建立了旋渦強度

與速度環量間的等量關系。

6、在101.33kPa=用2CTC的清水測定某離心泵抗氣蝕性能,

于某流量下測得泵內恰好發生氣蝕時，泵入口處的壓強為

60.IkPa,據此求得此時的允許吸上真空度為4.2m水柱。

三、計算題

1、當壓強增加4X10"Pa時，某種液體的密度增長0.015%,

求該液體的壓縮系數。

解.M=pV=clM-Vdp+pdV=0

_L=__￡_

dVdp

dV\dp\_0.015%

=3.75xl(T3〃2/N

%=Vdppdp4xIO4

2、已知某平面流動的勢函數：9=求流速和流函數。

解…啜=2x+l,T—

皿…2x+l

辦

i//=2xy+y+f(x)

孚=2y+f(x)=-o=2y

ox

/.f\x)=0J(x)=C

令c=o,則流函數為

W=2xy+y

3、如圖所示，水在壓強作用下從密封的下水

箱沿豎直管道流入上水箱中，已知h=50cm,II

=3m,管道直徑D=25mm,人=0.02,各局部

阻力系數分別為蔣i=。5,2=5.0,^3=1.0,求：為維持

穩定的管中流速Qlm/s,下水箱的液面壓強應保持在多少

Pa?

解：以下水箱液面為基準面，列兩液面的伯努利方程：

PS

=/l——=0.02x^^x—=0.1437?

沿程水頭損失:D2g0.0252g

V212

%=(1+前+Q)——=(1.0+5.0+0.5)x——=0.332〃

局部水頭損失:2g2g

總水頭損失：hw=hf+hj=0.475m

所以，PL刖H+h+hw)=3899W〃

4、已知：一個水平放置的90°彎管輸

送水

di=l50mm,d2=100mm

Pi=3.06X105Pa,Q=0.03m7s

求：水流對彎管的作用力大小和方向

(不計水頭損失)。

求解要點：叫

2

V2=V^—)=3.825w/s

取1-1、2-2兩斷面列伯努利方程

〃.葉_〃2J??

-----十-------=-------十-------

P2P2

求得p2=3.0x10：Pa

對選取的控制體列動量方程：

x方向:P0-6=或(0-X)

y方向：4-〃24=即匕-°)

解得，R*,R、

R』R；+R：

R

0=arctg-^v-=24.36

所以，水流對彎管壁的作用力為R的反作用力，大小相等,

方向相反。

5、如圖，水箱中的水通過直徑為a長度為，沿程阻力系

數為人的立管向大氣中泄水，問h多大時,

V

立管排出的流量Q僅與d和人有關？

求解要點：在水箱液面與出水口斷面間列

伯努利方程：

進一步可求得

流量Q僅與d和人有關時h之值。

6、如圖輸水管道，擬用U形水銀壓

差計連接于直角彎管處測量管中水

流量，已知：di=300mm,d2=100mm,壓差計的最大量程讀

數△hIDax=800mm,水流量范圍Q=10?100L/s。

試問：（1）該壓差計的量程是否滿足測量的需求？

（2）當小卜二？。。!?時，水流量為多少？

（注：忽略水頭損失，水銀密度為13600kg/m3,水的密度

1000kg/m3）

解（要點）：（1）以0—0斷面為基準面，列1—1、2-2兩

斷面的能量方程：

0+—+—=(z+A/?)+—+-^-

/2gy2g

￡LZ￡i=(z+A/?)+ylzyl

Y2g

以最大流量計算對應的壓差計讀數

4x。」

=1.42/72/5=1214mls

2

A23.14X0.1

由等壓面a—a得壓強關系：0—用二%一/原刖

則P\-Pi+K

，.且

//2g

YHK=。幡，Y=Pg

，她二必出豈（1）

2g（。次-P）

代入數據求A/?=648W〃2<A/imQX

所以該壓差計的量程能滿足流量測量的需求。

⑵將連續性方程：為噌鏟代入方程（1）得，

正*2

2g（夕濃一夕）