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文檔簡介
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)
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