流体力学复习
模拟试题
一、单项选择题（4个备选项中只有1个是正确的）
1. 已知某变径有压管段的管径之比5.02
1=d d ，则相应的（ ）。 A 流速之比=21v v 1，流量之比12
Q Q =2，雷诺数之比=21Re Re 4 B 流速之比=21v v 2，流量之比12
Q Q =1， 雷诺数之比=21Re Re 4 C 流速之比=21v v 4，流量之比12
Q Q =1，雷诺数之比=21Re Re 2 D 流速之比
=21v v 4，流量之比12Q Q =2，雷诺数之比=21Re Re 1 2. 若在同一长直等径管道中用不同流体进行试验，当流速相等时，其沿程水头损失f h 在（ ）是相同的。
A 层流区
B 紊流光滑区
C 紊流过渡区
D 紊流粗糙区
3. 当510Re =（处于紊流光滑区）时，管径=1d （ ）mm 的镀锌钢管（m m 25.01=?）与管径=2d 300mm 的铸铁管（m m 30.02=?）的沿程阻力系数相等 。
A 150
B 200
C 250
D 300
4. 下列关于流体切应力的说法中，不正确的为（ ）
A 、静止流体，0τ= B.相对平衡流体，0τ= C 、理想流体， 0τ=
D 、层流、紊流运动流体，22d d ()d d u u l y y
τμρ=+ 5. 渗流系数k 的量纲为（ ）
A 、M 0L 0T 0
B 、M 0L 2T -1
C 、M 0LT -1
D 、M 0LT -2
6. ．欲保证明渠均匀流原、模型的流动相似，则其渠壁糙率比尺n λ与相应的长度
比尺l λ 和渠底坡度比尺i λ之间的关系为n λ=（ ）。
A 1/21/2l i λλ
B 1/21/6l i λλ
C 1/61/2l i λλ
D 1/61/6l i λλ
7. 对于平坡和逆坡棱柱形明渠流动，必有（ ）。 A d 0d e s > B d 0d e s = C d 0d e s < D d d 0d d e E s s
=<
8. 下列关于渗流模型概念的说法中，不正确的为（ ）。
A 渗流模型认为渗流是充满整个多孔介质区域的连续水流
B 渗流模型的实质在于把实际并不充满全部空间的液体运动，看成是连续空间内的连续介质运动
C 通过渗流模型的流量必须和实际渗流的流量相等
D 渗流模型的阻力可以与实际渗流不等，但对于某一确定的过流断面，由渗流模型所得出的动水压力，应当和实际渗流的动水压力相等
9. 若有压并联长管1、2的管径、沿程阻力系数相同，管长213l l = ，则通过的流量
( )。
A.Ｑ1＝Ｑ2；
B. Ｑ1＝1.5Q 2；
C. Ｑ1＝1.73Ｑ2；
D. Ｑ1=3Ｑ2
10. 有过水断面面积、糙率、底坡均相同的四条矩形断面棱柱形长直渠道，其底宽b 与均匀流水深h 。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是( )。
A b 1= 4 m ，h 01 =1m
B b 2 =2m ，h 02 = 2m C. b 3= 2.83 m ，h 03 = 1.414m
D b 4 = 2.67m ，h 04 = 1.5m 二、多项选择题（5个备选项中有2~5个是正确的）
1. 在管长l 、管径d 一定的水平放置的长直工业管道流动中，其欧拉数2p Eu v
ρ?=
数随流量Q 的变化规律为（ ）。
A 层流区，欧拉数Eu 数随流量Q 的增加而减小
B 层、紊过渡区，欧拉数Eu 数随流量Q 的增加而增加
C 紊流光滑区，欧拉数Eu 数随流量Q 的增加而减小
D 紊流过渡区，欧拉数Eu 数随流量Q 的增加而减小
E 紊流粗糙区，欧拉数Eu 数与流量Q 无关 2. 已知突然扩大管段前后管径之比5.02
1=d d ，则其相应的局部水头损失m h =（ ）。 A g v 2)5.1(21 B g v 2)75.0(21 C g
v 2)75.0(2
2 D g v 2)5.1(22 E g
v 2)3(2
2 3. 若同一流体流经两根长度相同、但管材不同的等径长直管道，当雷诺数相等时，它
们的水头损失在（ ）是相同的。
A 层流区
B 层、紊过渡区
C 紊流光滑区
D 紊流过渡区
E 紊流粗糙区
4. 下列关于长管水力计算的说法中，正确的有（ ）。
A 并联管路的总水头损失等于各支路的水头损失
B 并联管路各支路的水头损失相等
C 并联管路的总流量等于各支路的流量之和
D 串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和
E 串联管路的总流量等于各支路的流量之和
5. 下列关于压力体的说法中，正确的有（ ）
A 、当压力体和液体在曲面的同侧时，为实压力体，↓z P
B 、当压力体和液体在曲面的同侧时，为虚压力体，↑z P
C 、当压力体和液体在曲面的异侧时，为实压力体，↓z P
D 、当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力体，↑z P
E 、当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力体，→z P
四、计算分析题
1. 如图所示直径为d 的平行转盘，下盘固定、上盘以常角速度ω绕转轴旋转，两盘间缝
隙宽度为h ，其间充满动力黏度为μ的润滑油。
① 已知转盘转动所需功率(,N f d h μω=，，）,且1/N h ∝，试用量纲分析法证明功率的公式结构为24
d N k h μω=；
② 试据功率的公式结构为24d N k
h μω=其模型实验设计准则方程；
③ 试求系数k 值。
2. 如图所示一贮满水的圆柱形压力水罐，上、下两半圆筒用螺栓连接。已知圆筒半径R =0.5m ，圆筒长L =2m ，压力表读值kPa 196=M p 。试求：
① 端部平面盖板所受静水压力；
3. ① 求出渠道的通过能力Q ；
② ② 求下游渠段的临界水深2k h ；
③ 判断各渠段均匀流是急流还是缓流；
④ 定性绘出上、下游的水面线连接并求出变坡断面处的水深。
4. 一矩形断面铁路小桥孔径B=4.0m 。洪水过桥时测得桥前壅水水深 1.2m H =，桥下及桥下游水深1 1.0m h h ≈=，据小桥进口形式取80.09
5.085.0===ψ?ε，，，试估算该场洪水流量Q .
5. 如图所示流量为Q 、断面平均流速为v 的射流，水平射向直立光滑的平板后分 为两股。一股沿平板直泻而下，流量为1Q ，另一股从平板顶部以倾角θ射出，流量为2Q 。 若不计重力和水头损失，试求：
① 流量1Q 、2Q ；
② 作用在平板上的射流冲击力F 。
6. 为测定等径管上90o弯头的局部阻力系数，在任意A 、B 两断面间接U 形水银差压计。已
知水管直径d =50mm ，AB 段长度AB l = 0.8m ，流量Q = 15m 3/h ，沿程阻力系数λ=0.0285，差压计中的水银柱高差Δh = 20mm ，
① 试判断管流流向；
② 试求弯头的局部阻力系数ξ。
7. 如图所示，上下游两水箱中间有一水管相接，管径100 mm ，管内填装两种不同的土壤（10.001m/s k =，20.003m/s k =），试求当两水箱水位差m 2.1=?H 时的渗流流量Q 。
1． 单项选择题
(1) 若某流体的动力粘度2s/m N 1.0?=μ，粘性切应力2N/m 5.3=τ，则该流体的流速
梯度=y u d /d （ ）。
A. 35/s
B. 35m/s
C. 35m 2/s
D. 35m 3/s
(2)在流体力学中，单位质量力是指作用在单位（ ）流体上的质量力。
A 面积
B 体积
C 质量
D 重量
(3) 液体随容器作等角速旋转运动时，其测压管水头为=+g
p z ρ（ ）。
A. C (x , y , z )
B. C (y , z )
C. C (z )
D. C (0)
(4) 流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为（ ）。
A. 均匀流
B. 非均匀流
C. 非恒定流
D. 恒定流
(5) 由密度ρ、流速v 、长度 l 和表面张力σ组成的无量纲量是（ ）。
A. σρl v 2
B. σρvl
C. l
v σρ D. l v σρ2 (6) 若在同一等径长直管道中用不同流体进行实验，当流速相等时，其沿程水头损
失h f 在（ ）是相同的。
A. 层流区
B. 紊流光滑区
C. 紊流过渡区
D. 紊流粗糙区
(7) 已知突然扩大管道的管径之比5.0/21=d d ，则其相应的水流流速之比
=21/v v （ ）。
A 1
B 2
C 3
D 4
(8)已知突然扩大管道的管径之比5.0/21=d d ，则其相应的雷诺数之比
=21Re /Re （ ）。
A 1
B 2
C 3
D 4
(9)圆管层流的最大流速与断面平均流速之比=v u /max （ ）。
A 2
B 4
C 8
D 16
(10)下列关于流体黏性的说法中，不正确的是（ ）。
A 黏性是流体的固有属性
B 流体的黏性具有传递运动和阻碍运动的双重性
C 液体的黏性随着温度的增加而增大，气体的黏性随着温度的增加而减小
D 液体的黏性随着温度的增加而减小，气体的黏性随着温度的增加而增大
1．欲使水力最优梯形断面渠道的宽度和深度相等，则相应的渠道边坡系数m=( )。
A 、0.25
B 、0.50
C 、0.75
D 、1.0
3．平衡流体的等压面方程为（ ）
A 、0=--z y x f f f
B 、0=++z y x f f f
C 、0d d d =--z f y f x f z y x
D 、0d d d =++z f y f x f z y x
4．圆管层流运动的断面最大流速m ax u 与平均流速v 之比=v u /max （ ）
A 、1
B 、2
C 、3
D 、4
5．已知不可压缩流体的流速场为0),(),,(===z y x u x f u z y f u ，则该流动属于（ ）
A 、恒定一元流
B 、恒定二元流
C 、恒定三元流
D 、非恒定二元流
6．下列各组物理量中，属于同一量纲的为（ ）
A 、密度、重度、黏度
B 、流量系数、流速系数、渗流系数
C 、压强、切应力、质量力
D 、水深、管径、测压管水头
7．完全潜水井的产水量Q 与（ ）
A 、渗流系数k 成正比
B 、井的半径0r 成正比
C 、含水层厚度H 成正比
D 、影响半径R 成正比
8．已知动力黏度μ的单位为s Pa ?，则其量纲=μdim （ ）
A 、1MLT -
B 、T ML -1
C 、LT M -1
D 、1-1T ML -
9．理想流体的切应力=τ（ ）。
A 、 0
B 、y u d d μ
C 、22)d d (y u l ρ
D 、y
u d d μ+22)d d (y u l ρ 10．底宽为b 、水深为h 的矩形断面渠道的水力半径=R （ ）
A 、h b bh 2+
B 、bh h b 2+
C 、)(2h b bh +
D 、bh
h b )(2+ 二、多项选择题
11．下列关于长管水力计算的说法中，正确的有（ ）
A 、串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和
B 、串联管路的总流量等于各支路的流量之和
C 、并联管路两节点间的总水头损失等于各支路的水头损失
D 、并联管路各支路的水头损失相等
E 、并联管路两节点间的总流量等于各支路的流量
12．下列流体中，属于牛顿流体的有（ ）
A 、水
B 、汽油
C 、新拌混凝土
D 、新拌水泥砂浆
E 、泥石流
13．下列选项中，正确的有（ ）
A 、流体的黏性具有传递运动和阻碍运动的双重性
B 、恒定流是指运动要素不随时间变化的流动
C 、水跃是明渠水流从急流过渡到缓流产生的局部水力现象
D 、渗流是指流体在多孔介质中的流动
E 、平衡流体的质量力恒与等压面相切
14．根据尼古拉兹试验成果知，（ ）
A 、层流区(Re)f =λ
B 、层、紊过渡区(Re)f =λ
C 、紊流光滑区)/(d f ?=λ
D 、紊流过渡区)/(Re,d f ?=λ
E 、紊流粗糙区(Re)f =λ
15．水在土壤中存在的形式主要有（ ）
A 、气态水
B 、重力水
C 、毛细水
D 、薄膜水
E 、吸附水
12.已知不可压缩流体流动的流速分布为0),,(===z y x u u z y f u ，则该流动为
（ ）。
A 恒定流
B 均匀流
C 非均匀流
D 一元流
E 二元流
若同一流体流经两根长度相同、但管材不同的等径长直管道，当流速相等时，
它们的水头损失在（ ）是相同的。
A 层流区
B 层、紊过渡区
C 紊流光滑区
D 紊流过渡区
E 紊流粗糙区
(1)一般来说，平衡流体的静压强p =
A . p (z ) B. p (x , y ) C. p (x , y , z ) D. p (x , y , z , t )
(2)均匀流中运动要素必为零的是
A .当地加速度
B .迁移加速度
C .合加速度
D .速度
(3)据尼古拉兹试验可知，紊流粗糙区的沿程阻力系数=λ
A.)(e R f
B.)/,(d R f e ?
C.)/(d f ?
D.)(Fr f
(4)短管的水力计算特点是=w h
A.∑f h
B.∑m h
C.∑∑+m f h h
D.0
(5)欲使水力最优梯形断面的宽度与深度相等，则其边坡系数=m
A.3.0
B.1.5
C.0.75
D.0.375
(6)堰流的计算特点为=w h
A.f h
B. m h
C. f h m h +
D.0
(7)据堰的分类可知，宽顶堰
A.67.0 B. 5.267.0< C. 105.2< D. 10 (8)绝对压强的起量点为 A.当地大气压 B.标准大气压 C.绝对真空 D.液面压强 (9)紊流光滑区的沿程水头损失f h 与断面平均流速v 的几次方成正比 A.1.0 B.1.75 C.1.75~2.0 D.2.0 (10)已知水泵进口处的绝对压强kPa p 58'=，则该处的相对压强=p A.40kPa B.2 /40m KN - C.a P 40- D a P 40 已知圆柱形管嘴（μ嘴=0.82）的泄流量q v 嘴=3L/s ，则与其同直径同水头作用下的 孔口（μ孔=0.62）的泄流量q v 孔=（ ）L/s 。 A. 2.07 B. 2.27 C. 3.67 D. 3.97 (7) 欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等，则渠道的边坡系数m 应为（ ）。 A. 1 B. 0.75 C. 0.5 D. 0.25 (8) 对于平坡和逆坡棱柱形渠道，必有（ ）。 A. 0d d >s e B. 0d d =s e C. 0d d D. 0d d d d <=s E s e (9) 用三角堰（5.24.1H q v =）量测s /m 015.03=v q 的流量，如果读取堰上水头时有1mm 的误差，则计算流量的相对误差=v v q q /d （ ）。 A. 15.3% B. 1.53% C. 0.153% D. 0.0153% (10) 下列选项中，不正确的为（ ）。 A. 集水廊道 L h H kb q v )(22-= B. 潜水完全井 0 22ln )(r R h H k q v -=π C. 自流完全井 0ln )(2r R h H kt q v -=π D. 大口井 0 33ln )(r R h H k q v -=π 6．下列关于流体压强的说法中，正确的是（ ）。 A 绝对压强可正可负 B 相对压强可正可负 C 真空压强可正可负 D 绝对压强恒为正，而真空压强恒为负 7．下列关于流体黏性的说法中，不正确的是（ ）。 A 黏性是流体的固有属性 B 流体的黏性具有传递运动和阻碍运动的双重性 C 液体的黏性随着温度的增加而增大，气体的黏性随着温度的增加而减小 D 液体的黏性随着温度的增加而减小，气体的黏性随着温度的增加而增大 8．已知输油管模型实验的长度比尺l C =8，若原型和模型采用同一流体，则 其流量比尺Q C =（ ）。 A 2 B 4 C 8 D 16 9．文丘里管是用于测量（ ）的仪器。 A 压强 B 流速 C 流量 D 黏度 10．下列各组流体中，属于牛顿流体的是（ ）。 A 汽油、煤油、泥浆 B 水、汽油、酒精 C 豆浆、血浆、泥浆 D 冰激凌、纸浆、牙膏 (1)在进行水力模型实验时，要实现有压管流的动力相似，一般应选（ ）准则。 ①Fr ②Re ③Eu ④Ma (2)绝对压强p '与相对压强p 或真空值p v 之间的关系为（ ）。 ①p p p a +=' ②p p p a -=' ③a p p p -=' ④v a p p p +=' (3)若在同一长直等径管道中用不同液体进行实验，当流速相同时，其沿程水 头损失在（ ）是相同的。 ①层流区 ②紊流光滑管区 ③紊流过度区 ④紊流粗糙管区 (4)若孔口、管嘴的作用水头管嘴孔口H H =、直径管嘴孔口d d =，则有（ ）。 ①管嘴孔口管嘴孔口v v Q Q <<, ②管嘴孔口管嘴孔口v v Q Q <>, ③管嘴孔口管嘴孔口v v Q Q >>, ④管嘴孔口管嘴孔口v v Q Q ><, (5)恒定流中运动要素必为零的是( )。 ①当地加速度 ②迁移加速度 ③合加速度 ④速度 (8) 矩形断面渠道最小断面比能e min 与相应的临界水深h k 之比e min /h k =（ ）。 A. 2.0 B. 1.5 C. 1.0 D. 0.5 (9) 若明渠水流为急流，则必有（ ）。 A. 1>r F B. 1>k h h C. 0>dh de D. 1>v v c (10) 有一堰顶厚度16=δm 的宽顶堰，堰前水头H =2m ，若上下游水位及堰高、堰宽均 不变，将堰顶厚度δ减至8m ，则堰的过流能力将（ ）。 A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 不确定 牛顿内摩擦定律中的dy du 为运动流体的（ ）。 A. 拉伸变形 B. 压缩变形 C. 剪切变形 D. 剪切变形速率 (2) 流体静压强的作用方向为（ ）。 A. 平行受压面 B. 垂直受压面 C. 指向受压面 D. 垂直指向受压面 (3) 流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为（ ）。 A. 均匀流 B. 非均匀流 C. 非恒定流 D. 恒定流 (4) 当水力模型按重力相似准则设计时，其流量比尺=Q λ（ ）。 A. v l λλ B. g l λλ C. 5.05.2g l λλ D. l λ 10．与地面水流相比，地下水流中不存在的流动状态为（ ）。 A. 恒定流 B. 均匀流 C. 层流 D. 急流 1. 理想流体是指（ ）的流体。 A. 忽略密度 B. 忽略黏性 C. 忽略密度变化 D. 忽略黏性变化 2. 有一倾斜放置的平面闸门，当上下游水位都上升1m 时（虚线位置），闸 门上的静水总压力。 ( )。 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 3. 有一水泵装置，其吸水管中某点的真空压强等于 3 m 水柱高，当地大气 压为一个工程大气压，其相应的绝对压强值等于( )。 A. 3m 水柱高 B. 7m 水柱高 C. -3m 水柱高 D. 以上答案都 不对 4. 如图A 、B 二种截面管道，已知二管长度相同，通过流量相同，沿程水头 损失系数相同，则二管道的沿程水头损失( ) 。 A. fA fB h h > B. fA fB h h = C. fA fB h h < D. 尚不能确定大小 5. 图示抽水机吸水管断面A ─A 动水压强随抽水机安装高度 h 的增大而 ( )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 6. 对管径沿程变化的管道( )。 A. 测压管水头线可以上升也可以下降 B. 测压管水头线总是与总水头线相平行 C. 测压管水头线沿程永远不会上升 D. 测压管水头线不可能低于管 轴线 7. 下列说法中，正确的是( )。 A. 流体的黏性随着温度的增加而减小 B. 均匀流是流线近似为平行直线的流动 C. 水跃是明渠水流从缓流过渡到急流产生的局部水力现象 D. 堰流是无压缓流越过障壁产生的局部水力现象 8. 绝对压强p '与相对压强p 或真空值p v 之间的关系为（ ）。 A. p p p a +=' B. p p p a -=' C. a p p p -=' D. v a p p p +=' 9. 并联长管1、2两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度L 2=3L 1，通过 的流量为( )。 A. 21Q Q = B. 215.1Q Q = C. 73.11=Q D. 213Q Q = 10. 由密度ρ、流速v 、压强 p 组成的无量纲量是( )。 A. v p ρ B. 2p v ρ C. 2v p ρ D. 2p v ρ 1.（ B ）、2.（ A ）、3.（ B ）、4.（ C ）、5.（ B ） 6.（ A ）、 7.（ B ）、 8.（ C ）、 9.（ C ）、10.（ D ） 11. 一平板在油面上作水平运动，如图所示。已知平板运动速度v =1m /s ，板与 固定边界的距离δ=5mm ，油的动力粘度μ=0.1Pa.s ，则作用在平板单位面积上粘滞阻力为（ ） A. 10 Pa B. 15 Pa C. 20 Pa D. 25 Pa 12. 绝对压强p abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强p a 之间的关系是 （ ） A. p abs =p+p v B. p=p abs +p a C. p v =p a -p abs D. p=p abs -p V 13. 一封闭容器盛以质量为m 的水，当其从空中自由下落时（不计空气阻力）， 水所受单位质量力为（ ） A.0 B. -g C. mg D.-mg 14. 一封闭容器，水表面上气体压强的真空度p v =10kP a ，水深2m 处的相对压 强为（ ） A.－10kPa B. 9.6kPa C. 19.6kPa D.29.6kPa 。 15. 用欧拉法描述流体质点沿x 方向的加速度为（ ） A.t u x ?? B. t u x ??＋u x x u x ?? C. u x x u x ??+u y y u x ??+u z z u x ?? D.t u x ??+ u x x u x ??+u y y u x ??+u z z u x ?? 16. 已知液体流动的沿程阻力摩擦系数λ与边壁相对粗糙度和雷诺数Re 都有 关，即可以判断该液体流动属于（ ） A.层流区； B.紊流光滑区； C.紊流过渡粗糙区； D.紊流粗糙区 17. 明渠均匀流可形成于（ ） A.底坡大于零的长直渠道 B.棱柱形平坡渠道 C.非棱柱形顺坡渠道 D.流量不变的逆坡渠道 18. 有一矩形断面渠道，底坡、糙率和过水面积均已给定，在下列三种断面尺 寸方案中：（1）b 1=4.5m ，h 1=1.0m ；（2）b 2=2.25m ，h 2=2m ；（3）b 3=3m ， h 3=1.5m 。设计方案（ ）的过流能力最大。 A.方案（1） B.方案（2） C.方案（3） D.无法确定 19. 流速由v 1变为v 2的突然扩大管如图示，若中间加一中等直径的管段，使 形成两次突然扩大，则当两次扩大的总局部水头损失最小时与一次扩大的局部水头损失之比h m 2/h m 1为（ ） A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1 20. 孔口、管嘴若作用水头和直径d 相同时，下列说法正确的是（ ） A.Q 孔＜Q 嘴 v 孔＜v 嘴 B. Q 孔＜Q 嘴 v 孔＞v 嘴 C. Q 孔＞Q 嘴 v 孔＞v 嘴 D. Q 孔＞Q 嘴 v 孔＜v 嘴 1. 在应用恒定总流的动量方程21()Q ρββ=-∑21F v v 解题时，∑F 中不应包括（ ）。 A 重力 B 压力 C 阻力 D 惯性力 2．已知流速场)0(,,≥-==y y u x u y x ，则该流动的流线方程、迹线方程分别为（ ）。 A C xy =和C y x =+22 B C xy =和C y x =-22 C C xy =和C xy = D C xy =和 C y x = （ ）。 6．已知并联管路两支路的沿程阻力系数之比1/21=λλ，管径之比2/21=d d ， 管长之比2/21=l l ，则其相应的流量之比12/Q Q =（ ）。 A 2 B 22 C 4 D 42 10．平衡流体和理想流体的切应力=τ（ ）。 A 、 0 B 、y u d d μ C 、22)d d (y u l ρ D 、y u d d μ+22)d d (y u l ρ 3．下列选项中，不正确的有（ ） A 、流体的黏性具有传递运动和阻碍运动的双重性 B 、均匀流是指运动要素不随时间变化的流动 C 、在过流断面上，圆管紊流流速一般呈旋转抛物面分布 D 、恒定渐变流过流断面上各点的测压管高度近似等于常数 E 、平衡流体的质量力恒与等压面正交 4．根据尼古拉兹试验成果知，（ ） A 、层流区(Re)f =λ，v h f ∝ B 、层、紊过渡区(Re)f =λ C 、紊流光滑区(Re)f =λ，75.1v h f ∝ D 、紊流过渡区)/(Re,d f ?=λ E 、紊流粗糙区)/(d f ?=λ，2v h f ∝ 下面同属于描述流体运动的欧拉法概念的是_______。 A. 迹线、控制体 B. 流线、控制体 C. 流线、系统 D. 迹线、系统 (5) 已知油管直径d =250mm ，管长L =8000m ，油的密度3kg/m 850=ρ，油的运动黏度ν=0.2cm 2/s ，油管的通过流量Q =0.5L/s ,则过流断面上的最大流速u max =________。 A. 0.61 B. 1.02 C. 2.04 D. 4.08 (6) 若在同一长直等径管道中用不同流体进行试验，当雷诺数相等时，其沿程水头损失在_______是相同的。 A. 层流区 B. 紊流粗糙区 C. 紊流过渡区 D. 没有哪个区 1.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线（ ）。 A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 2. 一封闭容器水面的绝对压强p 0=85kPa ，中间玻璃管两端开口（如图），当 既无空气通过玻璃管进入容器、又无水进入玻璃管时，玻璃管应插入水面下的深度h 为（ 2题图 3.静水中斜置平面壁的形心淹深h c 与压力中心淹深h D 的关系为h c （ ）h D 。 A.大于 B.等于 C.小于 D.无规律 4.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 5．已知不可压缩流体的流速场为0),(),,(===z y x u x f u z y f u ，则该流动属于（ ） A ．恒定一元流 B.恒定二元流 C.恒定三元流 D.非恒定二元流 6. 下列各组物理量中，量纲相同的为（ ）。 A ．密度、重度、粘度 B ．绝对压强、相对压强、压强水头 C ．当地加速度、迁移加速度、单位质量力 D ．动力粘度、运动粘度、粗糙度 7.已知管内水流流动处于紊流粗糙管平方阻力区，此时，若增大流量，则管路沿程损失hf 与沿程损失系数λ的相应变化为( ) A.hf 与λ都增大 B.hf 与λ都减小 C.λ不变，hf 增大 D.λ减小，hf 变 8 9.已知圆柱形管嘴（作用下的孔口（μ孔=0.62）的泄流量q v 孔=（ ）L/s 。 A. 2.07 B. 2.27 C. 3.67 D. 3.97 10．图示A、B 两点间有两根并联管道1和2。设管1的沿程水头损失为h f1 ， 管2的沿程水头损失为h f2。则h f1 与h f2 的关系为（） A. h f1 ＞h f2 B. h f1＜h f2 C. h f1=h f2 D.无法确定。 10题图 12．地下水渐变渗流，过流断面上各点的渗透速度按( ) A．线性分布 B．抛物线分布 C．均匀分布 D．对数曲线分布 宽顶堰淹没溢流的充分必要条件是下游水深高出堰顶p h' - = ?（）。 A. ≤0 B. ≥0 C. ≥1.3H0 D. ≥0.8H0 一列火车在水平直道上匀速行使时，车内质量为m的液体所受单位质量力为_________。 A、0 B、-g C、mg D、-mg 2 距离 D y为 A、1.25m 3 点（如图） A、流线与迹线正交 B、流线与迹线重合 C、流线是平行直线 D、迹线是平行直线 5．图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属_________。 A、恒定均匀流 B、非恒定均匀流 C、恒定非均匀流 D、非恒定非均匀流 6．圆管层流，实测管轴线上的流速为4m/s，断面平均流速为_________。 A、4 m/s B、3m/s C、2 m/s D、2.5 m/s 7．在圆管紊流中，过水断面流速分布符合_________。 A、均匀规律 B、直线变化规律 C、抛物线规律 D、对数曲线规律 突然扩大管，两管直径比为d2=2d1，则突然扩大局部损失系数为_________。 A、0.563 B、5 C、0.75 D、1.25 下列关于流体压强的说法中，正确的是（）。 A 绝对压强可正可负 B 相对压强可正可负 C 真空压强可正可负 D 绝对压强恒为正，而真空压强恒为负 1.流体是一种在任何微小（剪切）力作用时，能产生（连续变形）的物质。 2.作用于流体上的力按其性质可以分为（表面力）力和（质量力力）。 3.缓变流任意过流截面静压强分布规律是：C g p z =+ρ。 4.局部损失的计算公式为：g v h j 22ξ=；沿程损失的计算公式为：g v d l h f 22 λ=。 5.连续性方程反映的是（质量）守恒。 6.对于呈驼峰或马鞍形性能曲线的风机，为避免启动过程中工况点通过不稳定区，应使风门处于（半开或全开）启动。 7.两泵相似，其中一泵的比转数是120，则另一泵的比转数是 120 。 8.泵在运行过程中，为保证其状态的正常、合理，必须满足：稳定工作条件 c H H ≥0)95.0~9.0(；经济工作条件max )9.0~85.0(ηη≥M ；不发生汽蚀的条 件实际装置汽蚀余量大于泵的允许汽蚀余量。 9.离心泵的轴向推力的常用平衡方法有：开平衡孔 采用平衡叶片 采用双吸叶轮 对称布置叶轮 平衡鼓 平衡盘，等。 二、简答 1．写出粘性流体总流伯努利方程，并说明其使用条件。 答： 质量力只有重力，两截面为缓变流截面，流体为不可压缩流体，做定常流动。 2．简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？ 答：温度升高液体粘性减小，气体粘性增大。因为液体粘度是由于分子内聚力造成的，温度升高升高内聚力减小，粘性也随之减小；气体粘度是由于分子无规则热运动造成的，温度升高热运动加剧，粘性随之增大。 3．泵与风机运行过程中会产生哪些能量损失？并说明全效率、容积效率、机械效率、水力效率的意义和它们之间的关系。 答：泵与风机内的能量损失有机械损失、容积损失、水力损失。全效率表示了泵与风机的能量有效利用程度。容积效率、机械效率、水力效率分别表示了容积 损失、机械损失、水力损失的程度。m h v ηηηη＝ 4.写出图2中1、2、3、4部件的名称及作用。 部件1—叶轮：把原动机的机械能转换成流体的机械能。 部件2—涡壳：将叶轮出口的气体汇集起来。 部件3—集流器：保证气流均匀充满叶轮进口，减小流动损失和降低进口涡流噪声。 部件4—轴向导流器：控制进气大小或叶轮进口气流方向，以满足调节要求。 部件5-主轴：支撑连接作用。 8.连续介质假说： 质点是组成宏观流体的最小基元，质点与质点之间没有间隙，这就是… w h g v p z g v p z +++=++2222 22 22 111 1αγαγ 一、 二、 三、是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。（错误） 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。（正 确） 3.附面层分离只能发生在增压减速区。 （正确） 4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。（错误） 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。（错 误） 6.平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。（正 确） 7.流体的静压是指流体的点静压。 （正确） 8.流线和等势线一定正交。 （正确） 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。（正 确） 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。（正确） 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。（正 确） 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。（正确） 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。（正确） 14.相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。（正确） 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。（正 确） 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。（错 误） 17.流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞性增大。（错误 ) 18流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（错误） 四、填空题。 1、1mmH2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时惯性力 与粘性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量 Q为，总阻抗S为。串联后总管路的流量Q 为，总阻抗S为。 D D y S x e P gh2 gh1 h2 h1 b L y C C D D y x P hc 第一章 绪论 单位质量力： m F f B m = 密度值： 3 m kg 1000=水ρ， 3 m kg 13600=水银ρ， 3 m kg 29.1=空气ρ 牛顿内摩擦定律：剪切力： dy du μ τ=， 内摩擦力：dy du A T μ= 动力粘度： ρυ μ= 完全气体状态方程：RT P =ρ 压缩系数： dp d 1dp dV 1ρρκ= -=V （N m 2 ） 膨胀系数：T T V V V d d 1d d 1ρρα - == (1/C ?或1/K) 第二章 流体静力学+ 流体平衡微分方程： 01;01;01=??-=??-=??- z p z y p Y x p X ρρρ 液体平衡全微分方程：)(zdz ydy xdx dp ++=ρ 液体静力学基本方程：C =+ +=g p z gh p p 0ρρ或 绝对压强、相对压强与真空度：a abs P P P +=；v a abs P P P P -=-= 压强单位换算：水银柱水柱mm 73610/9800012 ===m m N at 2/101325 1m N atm = 注： h g P P →→ρ ； P N at →→2m /98000乘以 2/98000m N P a = 平面上的静水总压力：（1）图算法 Sb P = 作用点e h y D +=α sin 1 ) () 2(32121h h h h L e ++= ρ 若01 =h ，则压强为三角形分布，3 2L e y D == ρ 注：①图算法适合于矩形平面；②计算静水压力首先绘制压强分布图， α 且用相对压强绘制。 （2）解析法 A gh A p P c c ρ== 作用点A y I y y C xc C D + = 矩形12 3 bL I xc = 圆形 64 4 d I xc π= 曲面上的静水总压力： x c x c x A gh A p P ρ==；gV P z ρ= 总压力z x P P P += 与水平面的夹角 x z P P arct an =θ 潜体和浮体的总压力： 0=x P 排浮gV F P z ρ== 第三章 流体动力学基础 质点加速度的表达式??? ? ? ? ??? ??+??+??+??=??+??+??+??=??+??+??+??=z u u y u u x u u t u a z u u y u u x u u t u a z u u y u u x u u t u a z z z y z x z z y z y y y x y y x z x y x x x x A Q V Q Q Q Q Q G A = === ? 断面平均流速重量流量质量流量体积流量g udA m ρρ 流体的运动微分方程： t z t y t x d du z p z d du y p Y d du x p X = ??-=??-=??- ρρρ1;1;1 不可压缩流体的连续性微分方程 ： 0z u y u x u z y x =??+??+?? 恒定元流的连续性方程： dQ A A ==2211d u d u 恒定总流的连续性方程：Q A A ==2211νν 无粘性流体元流伯努利方程：g 2u g p z g 2u g p z 2 2 222 111++=++ρρ 粘性流体元流伯努利方程： w 2 2222111'h g 2u g p z g 2u g p z +++=++ρρ 1、流体运动粘度的国际单位为m^2/s 。 2、流体流动中的机械能损失分为沿程损失和局部损失两大类。 3、当压力体与液体在曲面的同侧时，为实压力体。 4、静水压力的压力中心总是在受压平面形心的下方。 5、圆管层流流动中，其断面上切应力分布与管子半径 的关系为线性关系。 6、当流动处于紊流光滑区时，其沿程水头损失与断面 平均流速的1.75 次方成正比。 7、当流动处于湍流粗糙区时，其沿程水头损失 与断面平均流速的2 次方成正比。 8、圆管层流流动中，其断面平均流速与最大流速的比值为1/2 。 9、水击压强与管道内流动速度成正比关系。 10、减轻有压管路中水击危害的措施一般有：延长阀门关闭时间, 采用过载保护，可能时减低馆内流速。 11、圆管层流流动中，其断面上流速分布与管子半径的关系为二次抛物线。 12、采用欧拉法描述流体流动时，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成。 13流体微团的运动可以分解为： 平移运动、线变形运动、角变形运动、旋转运动。 14、教材中介绍的基本平面势流分别为：点源、点汇、点涡、均匀直线流。 15、螺旋流是由点涡和点汇两种基本势流 所组成。 16、绕圆柱体无环量流动是由偶极流和 平面均匀流两种势流所组成。 17、流动阻力分为压差阻力和摩擦阻力。 18、层流底层的厚度与雷诺数成反比。 19、水击波分为直接水击波和间接水击波。 20、描述流体运动的两种方法为 欧拉法和拉格朗日法。 21、尼古拉兹试验曲线在对数坐标中的图像分为5个区域，它们依次为： 层流层、层流到紊流过渡区、紊流区、 紊流水力粗糙管过渡区、紊流水力粗糙管平方阻力区。 22、绕流物体的阻力由和两 部分组成。 二、名词解释 1、流体：在任何微小剪力的持续作用下能够连续不断变形的物质 2、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 3、等压面：在流体中，压强相等的各点所组成的面称为等压面。 4、流线：流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线，在这条曲线上的各流体的速度方向都与该曲线相切。 5、流管：过流管横截面上各点作流线，则得到充满流管的医术流线簇 6、迹线：流场中某一质点的运动轨迹。 《工程流体力学》综合复习资料 一、 单项选择 1、实际流体的最基本特征是流体具有 。 A 、粘滞性 B 、流动性 C 、可压缩性 D 、延展性 2、 理想流体是一种 的流体。 A 、不考虑重量 B 、 静止不运动 C 、运动时没有摩擦力 3、作用在流体的力有两大类，一类是质量力，另一类是 。 A 、表面力 B 、万有引力 C 、分子引力 D 、粘性力 4、静力学基本方程的表达式 。 A 、常数=p B 、 常数=+γ p z C 、 常数=+ +g 2u γp z 2 5、若流体某点静压强为at p 7.0=绝，则其 。 A 、 at p 3.0=表 B 、Pa p 4 108.93.0??-=表 C 、 O mH p 27=水 真 γ D 、 mmHg p 7603.0?=汞 真 γ 6、液体总是从 大处向这个量小处流动。 A 、位置水头 B 、压力 C 、机械能 D 、动能 7、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的 静水总压力为 。 A 、2 h γ B 、 2 2 1h γ C 、22h γ D 、h γ 8、理想不可压缩流体在水平圆管中流动，在过流断面1和2截面()21d d >上 流动参数关系为 。 A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< 9、并联管路的并联段的总水头损失等于 。 A 、各管的水头损失之和 B 、较长管的水头损失 1、流体运动粘度的国际单位为m^2/s。 2、流体流动中的机械能损失分为沿程损失和局部损失两大类。 3、当压力体与液体在曲面的同侧时，为实压力体。 4、静水压力的压力中心总是在受压平面形心的下方。 5、圆管层流流动中，其断面上切应力分布与管子半径 的关系为线性关系。 6、当流动处于紊流光滑区时，其沿程水头损失与断面 平均流速的1.75次方成正比。 7、当流动处于湍流粗糙区时，其沿程水头损失 与断面平均流速的2次方成正比。 8、圆管层流流动中，其断面平均流速与最大流速的比值为1/2。 9、水击压强与管道流动速度成正比关系。 10、减轻有压管路中水击危害的措施一般有：延长阀门关闭时间, 采用过载保护，可能时减低馆流速。 11、圆管层流流动中，其断面上流速分布与管子半径的关系为二次抛物线。 12、采用欧拉法描述流体流动时，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成。 13流体微团的运动可以分解为： 平移运动、线变形运动、角变形运动、旋转运动。 14、教材中介绍的基本平面势流分别为：点源、点汇、点涡、均匀直线流。 15、螺旋流是由点涡和点汇两种基本势流 所组成。 16、绕圆柱体无环量流动是由偶极流和 平面均匀流两种势流所组成。 17、流动阻力分为压差阻力和摩擦阻力。 18、层流底层的厚度与雷诺数成反比。 19、水击波分为直接水击波和间接水击波。 20、描述流体运动的两种方法为 欧拉法和拉格朗日法。 21、尼古拉兹试验曲线在对数坐标中的图像分为5个区域，它们依次为： 层流层、层流到紊流过渡区、紊流区、 紊流水力粗糙管过渡区、紊流水力粗糙管平方阻力区。 22、绕流物体的阻力由和两 部分组成。 二、名词解释 1、流体：在任何微小剪力的持续作用下能够连续不断变形的物质 2、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿摩擦定律的流体称为牛顿流体。 3、等压面：在流体中，压强相等的各点所组成的面称为等压面。 4、流线：流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线，在这条曲线上的各流体的速度方向都与该曲线相切。 5、流管：过流管横截面上各点作流线，则得到充满流管的医术流线簇 6、迹线：流场中某一质点的运动轨迹。 7、控制体：假定平面边界流动是定常的，并忽略质量力，在边界层的任一处，取单位宽度，沿边界层长度为dx的微元断。 8、压力管路：在一定压差下，流体充满全管的流动管路。 第一章 绪论 1-2、连续介质的概念：流体占据空间的所有各点由连续分布的介质点组成。 流体质点具有以下四层含义： 1、流体质点的宏观尺寸很小很小。 2、流体质点的微观尺寸足够大。 3、流体质点是包含有足够多分子在的一个物理实体，因而在任何时刻都应该具有一定的宏观物理量。 4、流体质点的形状可以任意划定，因而质点和质点之间可以完全没有空隙。 1- 5、流动性：液体与固体不同之处在于各个质点之间的聚力极小，易于流动，不能自由地保持固定的形状，只能随着容器形状而变化，这个特性叫做流动性。 惯性：物体反抗外力作用而维持其原有状态的性质。 黏性：指发生相对运动时流体部呈现摩擦力而阻止发生剪切变形的一种特性，是流体的固有属性。 摩擦力或黏滞力：由于流体变形（或不同层的相对运动），而引起的流体质点间的反向作用力。 F ：摩擦力；=du F A dy μ±。 τ：单位面积上的摩擦力或切应力（N/m 2）；= =F du A dy τμ±。 A ：流体的接触面积（m 2）。 μ：与流体性质有关的比例系数，称为动力黏性系数，或称动力黏度。 du dy ：速度梯度，即速度在垂直于该方向上的变化率（1s -）。 黏度：分为动力黏度、运动黏度和相对粘度。 恩氏黏度：试验液体在某一温度下，在自重作用下从直径2.8mm 的测定管中流出200cm 3所需的时间T1与在20℃时流出相同体积蒸馏水所需时间T2之比。1t 2 T E T =。 牛顿流体：服从牛顿摩擦定律的流体（水、大部分轻油、气体等） 温度、压力对黏性系数的影响？ 温度升高时液体的黏度降低，流动性增加；气体则相反，温度升高时，它的黏度增加。这是因为液体的黏度主要是由分子间的聚力造成的。压力不是特别高时，压力对动力黏度的影响很小，并且与压力的变化基本是线性关系，当压力急剧升高，黏性就急剧增加。对于可压缩流体来说，运动黏度与压力是密切相关的。在考虑到压缩性时，更多的是动力黏度而不用运动粘度。 压缩性：在温度不变的情况下，流体的体积随压强的增大而变小的性质。 压缩系数βp ：在一定温度下，密度的变化率与压强的变化成正比。1p dV V dp β=- 12V V V ?=-，V1、V1分别是压强为P1、P2时流体的体积。 21p p p ?=-，p1、p2分别是流体体积为V1、V2时的压力。 流体弹性力的大小用体积系数或体积弹性模数表示，体积弹性模数是体积压缩系数的倒数。用1 =K ρβ来度量。 膨胀性：在压强不变的情况下，流体体积随温度升高而变化的性质。 膨胀系数βt ：在一定压强下，体积的变化率与温度的变化成正比。/t dV V dT β= =210T T T ?-＞，温度升高量，单位为K 或℃。 =21V V V ?-＞0，体积增大量，单位为3m 。 表面力σ：液体分子间有聚力（吸引力），但在液体与气体交界的自由面上，各 一、单项选择题（4个备选项中只有1个是正确的） 1. 已知某变径有压管段的管径之比5.02 1=d d ，则相应的（ ）。 A 流速之比=21v v 1，流量之比12 Q Q =2，雷诺数之比=21Re Re 4 B 流速之比=21v v 2，流量之比12 Q Q =1， 雷诺数之比=21Re Re 4 C 流速之比=21v v 4，流量之比12 Q Q =1，雷诺数之比=21Re Re 2 D 流速之比 =21v v 4，流量之比12Q Q =2，雷诺数之比=21Re Re 1 2. 若在同一长直等径管道中用不同流体进行试验，当流速相等时，其沿程水头损失f h 在（ ）是相同的。 A 层流区 B 紊流光滑区 C 紊流过渡区 D 紊流粗糙区 3. 当510Re =（处于紊流光滑区）时，管径=1d （ ）mm 的镀锌钢管（m m 25.01=?）与管径=2d 300mm 的铸铁管（m m 30.02=?）的沿程阻力系数相等 。 A 150 B 200 C 250 D 300 4. 下列关于流体切应力的说法中，不正确的为（ ） A 、静止流体，0τ= B.相对平衡流体，0τ= C 、理想流体， 0τ= D 、层流、紊流运动流体，22d d ()d d u u l y y τμρ=+ 5. 若有压并联长管1、2的管径、沿程阻力系数相同，管长213l l = ，则通过的流量 ( )。 A.Ｑ1＝Ｑ2； B. Ｑ1＝1.5Q 2； C. Ｑ1＝1.73Ｑ2； D. Ｑ1=3Ｑ2 二、多项选择题（5个备选项中有2~5个是正确的） 1. 在管长l 、管径d 一定的水平放置的长直工业管道流动中，其欧拉数2 p Eu v ρ?= 数随流量Q 的变化规律为（ ）。 A 层流区，欧拉数Eu 数随流量Q 的增加而减小 《工程流体力学》综合复习资料 一、 单项选择 1、实际流体的最基本特征是流体具有 。 A 、粘滞性 B 、流动性 C 、可压缩性 D 、延展性 2、 理想流体是一种 的流体。 A 、不考虑重量 B 、 静止不运动 C 、运动时没有摩擦力 3、作用在流体的力有两大类，一类是质量力，另一类是 。 A 、表面力 B 、万有引力 C 、分子引力 D 、粘性力 4、静力学基本方程的表达式 。 A 、常数=p B 、 常数=+γ p z C 、 常数=++g 2u γp z 2 5、若流体内某点静压强为at p 7.0=绝，则其 。 A 、 at p 3.0=表 B 、Pa p 4108.93.0??-=表 C 、O mH p 27=水真γ D 、mmHg p 7603.0?=汞 真γ 6、液体总是从 大处向这个量小处流动。 A 、位置水头 B 、压力 C 、机械能 D 、动能 7、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的 静水总压力为 。 A 、2h γ B 、221h γ C 、22h γ D 、h γ 8、理想不可压缩流体在水平圆管中流动，在过流断面1和2截面()21d d >上 流动参数关系为 。 A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< 9、并联管路的并联段的总水头损失等于 。 A 、各管的水头损失之和 B 、较长管的水头损失 C 、各管的水头损失 10、在相同条件下管嘴出流流量 于孔口出流流量，是因为 。 A 、小，增加了沿程阻力 B 、大，相当于增加了作用水头 C 、等，增加的作用水头和沿程阻力相互抵消 D 、大，没有收缩现象，增加了出流面积 二、填空题 1、空间连续性微分方程表达 式 。 2、静止液体作用在曲面上的总压力计算公式（水平分力） 和（垂直 分力） 。 3、动能修正系数的物理意义 是： 。 4、长管是 指 。 5、欧拉数表达式为 ，其物理意义 是 。 6、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流 第一章 1、流体的定义： 流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质，只要这种力继续作用，流体就将继续变形，直到外力停止作用为止。 2、流体的连续介质假设 流体是由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。 表征流体特性的物理量可由流体质点的物理量代表，且在空间连续分布。 3、不可压缩流体—流体的膨胀系数和压缩系数全为零的流体 4、流体的粘性 是指当流体质点/ 微团间发生相对滑移时产生切向应力的性质，是流体在运动状态下具有抵抗剪切变形的能力。 5、牛顿内摩擦定律 作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比，其比例系数为流体的动力粘度。即 μ—动力粘性系数、动力粘度、粘度, Array Pa?s或kg/(m?s)或(N?s)/m2。 6、粘性的影响因素 （1）、流体的种类 （2）、流体所处的状态（温度、压强） 压强通常对流体粘度影响很小：只有在高压下，气体和液体的粘度随压强升高而增大。 温度对流体粘度影响很大：对液体，粘度随温度上升而减小； 对气体，粘度随温度上升而增大。 粘性产生的原因 液体：分子内聚力T增大，μ降低 气体：流层间的动量交换T增大，μ增大 1、欧拉法 速度： 加速度： 2、流场——充满运动流体的空间称为流场 流线——流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。 流线方程 流管——由流线所组成的管状曲面称为流管。 流束——流管内所充满的流体称为流束。 流量——单位时间内通过有效断面的流体量 以体积表示称为体积流量 Q （m 3/s ） 以质量表示称为质量流量Q m （kg/s ） 3、当量直径De 4、亥姆霍兹(Helmholtz)速度分解定理 旋转 线变形 角变形 w dt dz v dt dy u dt dx == =dt dz z u dt dy y u dt dx x u t u Dt Du a x ??+ ??+?? +??== )()(0y z z y x u u z y zx xy xx δωδωδεδεδε-++++=) ()(0z x x z y v v x z xy yz yy δωδωδεδεδε-++++=) ()(0x y y x z w w y x yz xz zz δωδωδεδεδε-++++= 流体力学复习题 绪论 2.流体的压缩性与热胀性用什么表示？他们对液体的密度和容重有何影响？ 答：流体的压缩性用压缩系数表示. 流体的热胀性用热胀系数表示 影响：①流体在压力作用下，体积减小，密度增大，容重增大，由于液体的压缩系数很小，故工程上一般液体视为不可压缩的，但是在瞬间压强变化很大的特殊场合，则必须考虑其压缩性②温度升高，流体体积增大，密度减小，容重减小，液体热胀性非常小，一般工程中也不考虑液体的热胀性。但是在热水采暖工程中或其他特殊情况下，需考虑热胀性。 3.当气体远离液相状态时，可以近似看成理想气体，写出理想气体状态方程。当压强与温度改变时，对气体的密度有何影响？ 答：（1）理想气体状态方程： （2）理想气体从一个状态到另一个状态下的压强，温度，密度间的关系为： ①压强不变时，即则。气体密度与温度成反比，温度升高密度减小；温度降低，密度增大；但温度降低到液化温度时不成立。②温度不变时,即则 气体密度与压强成正比关系，压强增加，密度增大。压强达到极限压强后不再适用。 4.什么是流体的粘滞性？它对流体的运动有何影响？动力粘滞系数与运动粘滞系数有何区别于联系？液体与其体的粘滞性随温度的变化相同吗？为什么？ 答：（1）在流体内部产生内摩擦力以阻抗流体运动的性质称为流体的粘滞性。（2）粘滞性阻碍了流体的相对运动。（3）①联系：都是反映流体粘滞性的参数，表明流体的粘滞性越强。②区别：工程中大多数流体的动力粘滞系数与压力变化无关。但是对气体而言，压力变化，密度变化，故运动粘度随压力变化。（4）①变化不相同。温度升高时，所有液体粘滞性是下降的。而所有其体的粘滞性是上升的。②粘性取决于分子间的引力和分子间的动量交换，液体的粘滞性主要取决于分子间的引力，其体的黏性取决于分子间的动量交换。温度升高，分子间的引力减小而动量交换加剧，故变化规律不相同。 5.液体气化压强的大小与液体的温度和外界压强有无关系？根据液体气化压强的特性，流体在什么情况下会产生不利因素/ 答：①分子的活动能力随温度升高而升高，随压力的升高而减小，气化压强也随温度的升高而增大，随外界的压强的增大而减小。②流体在流动过程中，液体与固体的接触面处于低压区，并低于气化压强时液体气化，在固体产生气泡；随液体流动进入高压区，气泡中的气体便液化，液化产生的液体将冲击固体表面。若运动为周期性的，将造成固体表面疲劳并使其剥落产生气蚀。 工程流体力学综合复习 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN# 《工程流体力学》综合复习资料 一、 单项选择 1、实际流体的最基本特征是流体具有 。 A 、粘滞性 B 、流动性 C 、可压缩性 D 、延展性 2、 理想流体是一种 的流体。 A 、不考虑重量 B 、 静止不运动 C 、运动时没有摩擦力 3、作用在流体的力有两大类，一类是质量力，另一类是 。 A 、表面力 B 、万有引力 C 、分子引力 D 、粘性力 4、静力学基本方程的表达式 。 A 、常数=p B 、 常数=+γp z C 、 常数=+ +g 2u γp z 2 5、若流体内某点静压强为at p 7.0=绝，则其 。 A 、 at p 3.0=表 B 、Pa p 4108.93.0??-=表 C 、 O mH p 27=水 真 γ D 、 mmHg p 7603.0?=汞 真 γ 6、液体总是从 大处向这个量小处流动。 A 、位置水头 B 、压力 C 、机械能 D 、动能 7、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的 静水总压力为 。 A 、2h γ B 、22 1 h γ C 、22h γ D 、h γ 8、理想不可压缩流体在水平圆管中流动，在过流断面1和2截面()21d d >上 流动参数关系为 。 A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< 9、并联管路的并联段的总水头损失等于 。 A 、各管的水头损失之和 B 、较长管的水头损失 C 、各管的水头损失 10、在相同条件下管嘴出流流量 于孔口出流流量，是因为 。 A 、小，增加了沿程阻力 B 、大，相当于增加了作用水头 C 、等，增加的作用水头和沿程阻力相互抵消 D 、大，没有收缩现象，增加了出流面积 二、填空题 1、空间连续性微分方程表达式 。 2、静止液体作用在曲面上的总压力计算公式（水平分力） 和（垂直分 力） 。 3、动能修正系数的物理意义是： 。 4、长管是指 。 5、欧拉数表达式为 ，其物理意义是 。 6、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为 s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=?，通过流量为 L/s 。 7、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位 是 。 8、因次分析的基本原理是： 《流体力学考》考点重点知识归纳 1.流体元：就有线尺度的流体单元，称为流体“质元”，简称流体元。流体元可看做大量流体质点构成的微小单元。 2.流体质点：（流体力学研究流体在外力作用下的宏观运动规律） （1）流体质点无线尺度，只做平移运动 （2）流体质点不做随即热运动，只有在外力的作用下作宏观运动； （3）将以流体质点为中心的周围临街体积的范围内的流体相关特性统计的平均值作为流体质点的物理属性； 3.连续性介质模型的内容：根据流体指点概念和连续介质模型，每个流体质点具有确定的宏观物理量，当流体质点位于某空间点时，若将流体质点的物理量，可以建立物理的空间连续分布函数，根据物理学基本定律，可以建立物理量满足的微分方程，用数学连续函数理论求解这些方程，可获得该物理量随空间位置和时间的连续变化规律。 4.连续介质假设：假设流体是有连续分布的流体质点组成的介质。 5.牛顿的粘性定律表明：牛顿流体的粘性切应力与流体的切变率成正比，还表明对一定的流体，作用于流体上的粘性切应力由相邻两层流体之间的速度梯度决定的，而不是由速度决定的： 6.牛顿流体：动力粘度为常数的流体称为牛顿流体。 7.分子的内聚力：当两层液体做相对运动时，两层液体的分子的平均距离加大，分子间的作用力变现为吸引力，这就是分子的内聚力。 液体快速流层通过分子内聚力带动慢流层，漫流层通过分子的内聚力阻滞快流层的运动，表现为内摩擦力。、 流体在固体表面的不滑移条件：分子之间的内聚力将流体粘附在固体表面，随固体一起运动或静止。 8.温度对粘度的影响：温度对流体的粘度影响很大。液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度则相反，随温度的升高而增大。 压强对粘性的影响：压强的变化对粘度几乎没有什么影响，只有发生几百个大气压的变化时，粘度才有明显改变，高压时气体和液体的粘度增大。 9.描述流体运动的两种方法 拉格朗日法：拉格朗日法又称为随体法。它着眼于流体质点，跟随流体质点一起运动，记录流体质点在运动过程中会各种物理量随所到位置和时间的变化规律，跟中所有质点便可了解整个流体运动的全貌。 欧拉法：欧拉法又称当地法。它着眼于空间点，把流体的物理量表示为空间位置和时间的函数。空间点的物理量是指，某个时刻占据空间点的。 流体质点的物理量，不同时刻占据该空间点的流体质点不同。 10.速度场：速度场是由流体空间各个坐标点的速度矢量构成的场。速度场不仅描述速度矢量的空间分布，还可描述这种分布随时间的变化。 11.毛细现象：玻璃管内的液体在表面张力的作用下液面升高或降低的现象称为毛细现象； 12.迹线：流体质点运动的轨迹。在流场中对某一质点作标记，将其在不同时刻的所在位置点连成线就是该流体质点的迹线。 13.定常流动：流动参数不随时间变化的流动。反之，流体参数随时间变化的流动称为不定长流动。 14.流线：流线是指示某一时刻流场中各点速度矢量方向的假象曲线。 1.自然界物质存在的主要形式有:固体、流体(包括液体和气体）。 2.按连续介质的概念，流体质点（流体微团）是指（D）。 A、流体的分子； B、流体内的固体颗粒； C、几何的点； D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 3.水的密度常用值：ρ=1000kg/m3。水银的密度常用值：ρ=13600kg/m3。 4.牛顿内摩擦力公式： 5.与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是（）。 A、切应力和压强； B、切应力和剪切变形速率； C、切应力和剪切变形； D、切应力和流速。 一、选择题 1、水力学中，单位质量力是指作用在单位___C__ 液体上的质量力。 A 面积； B 体积； C 质量； D 重量 2、不同的液体其粘滞性_______,同一种液体的粘滞性具有随温度____D___而降低的特性。 A 相同降低； B 相同升高； C 不同降低； D 不同升高 3、液体粘度随温度的升高而____，气体粘度随温度的升高而____D_。 A 减小，不一定； B 增大，减小； C 减小，不变； D 减小，增大 4、动力粘滞系数的单位是：B___ A N*s/m B N*s/m^2 C m^2/ D m/s 5、下列说法正确的是：___A_ A 液体不能承受拉力，但能承受压力。 B 液体不能承受拉力，也不能承受压力。 C 液体能承受拉力，但不能承受压力。 D 液体能承受拉力，也能承受压力。 6．如图所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s，平板与固定边界的距离δ=5mm，油的动力粘度μ＝0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（C）A．10Pa B．15Pa C．20Pa D．25Pa 7．与牛顿内摩擦定律有关的因素是：（B） A、压强、速度和粘度； B、流体的粘度、切应力与角变形率； C、切应力、温度、粘度和速度； D、压强、粘度和角变形。 8．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：（D） A、牛顿流体及非牛顿流体； B、可压缩流体与不可压缩流体； C、均质流体与非均质流体； D、理想流体与实际流体。 9．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是（D）。 A、流体的质量和重量不随位置而变化； B、流体的质量和重量随位置而变化； C、流体的质量随位置变化，而重量不变； D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。 10．流体是（D）一种物质。 A、不断膨胀直到充满容器的； B、实际上是不可压缩的； C、不能承受剪切力的； D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。 11．流体的切应力（A）。 Chapter 1 Fluid statics 流体静力学 1. 连续介质假定(Continuum assumption)：The real fluid is considered as no-gap continuous media, called the basic assumption of continuity of fluid, or the continuum hypothesis of fluid.流体是由连续分布的流体质点(fluid particle)所组成，彼此间无间隙。它是流体力学中最基本的假定，1755年由欧拉提出。在连续性假设之下，表征流体状态的宏观物理量在空间和时间上都是连续分布的，都可以作为空间和时间的函数。 2. 流体质点（Fluid particle ）: A fluid elementthat is small enough with enoughmoles to make sure that the macroscopic meandensity has definite valueis defined as a Fluid Particle.宏观上足够小，微观上足够大。 3. 流体的粘性（Viscosity ）: is an internal property of a fluid that offers resistance to shear deformation. It describes a fluid's internal resistance to flow and may be thought as a measure of fluid friction.流体在运动状态下抵抗剪切变形的性质，称为黏性或粘滞性。它表示流体的内部流动阻力，也可当做一个流体摩擦力量。The viscosity of a gas increases with temperature, the viscosity of a liquid decreases with temperature. 4. 牛顿内摩擦定律（Newton’s law of viscosity ）： 5. The dynamic viscosity （动力黏度）is also called absolute viscosity （绝对黏度）. The kinematic viscosity （运动黏度）is the ratio of dynamic viscosity to density. 6. Compressibility （压缩性）：As the temperature is constant, the magnitude of compressibility is expressed by coefficient of volume compressibility (体积压缩系数) к , a relative variation rate （相对变化率） of volume per unit pressure. The bulk modulus of elasticity (体积弹性模量) E is the reciprocal of coefficient of volume compressibility к. 7. 流体的膨胀性(expansibility; dilatability)：The coefficient of cubical expansion (体积热膨胀 系数) αt is the relative variation rate of volume per unit temperature change. 8. 表面张力Surfacetension : A property resulting from the attractive forces between du dz τμ=μ νρ = 一、流体力学及其研究对象 流体：液体和气体的总称。 流体力学：是研究流体的科学，即根据理论力学的普遍原理，借助大量的实际资料，运用数学和实验方法来研究流体的平衡和运动规律及其实际应用的一门科学。 流体力学研究的对象：液体和气体 流 二、流体的力学特性 1、流体与固体的区别主要在于受剪应力后的表现有很大的差异。 固体－－能承受剪应力、压应力、张应力，没有流动性。 流体－－只能承受压应力，不能承受拉力和剪力，否则就会变形流动，即流体具有流动性。 2、液体与气体的主要差别在于受压后的表现上的差异。 液体：受压后体积变化很小，常称不可压缩流体；液体的形状随容器的形状而变，但其体积不变。 气体：受压后体积变化很大，常称可压缩流体；气体的形状和体积都随容器而变。 注：气体的体积变化小于原体积的20%时，可近似看作不可压缩流体。 1.1.1流体的密度 1、流体密度的定义及计算 定义：单位体积流体的质量，以ρ表示，单位为kg／m3 （1）均质流体： 标态（2）混合流体： 混合气体： 混合液体： 2、流体的密度与温度、压力的关系 （1）液体：工程上，液体的密度看作与温度、压力无关。 （2）气体：与温度和压力有关。 理想气体： 或 工业窑炉：P=P0 分析：t↑ρ↓；t↓ρ↑ 1.1.2流体的连续性 流体的连续性：流体看成是由大量的一个一个的连续近质点组成的连续的介质，每个质点是一个含有大量分子的集团，质点之间没有空隙。质点尺寸：大于分子平均自由程的100倍。 连续性假设带来的方便： (1）它使我们不考虑复杂的微观分子运动，只考虑在外力作用下的宏观机械运动。 (2)能运用数学分析的连续函数工具。 【例题】已知烟气的体积组成百分组成为：H2O12%，CO218%，N270%，求此烟气标态在及200℃的密度。 流体复习整理资料 第一章 流体及其物理性质 1.流体的特征——流动性: 在任意微小的剪切力作用下能产生连续剪切变形的物体称为流体。也可以说能够流动的物质即为流体。 流体在静止时不能承受剪切力，不能抵抗剪切变形。 流体只有在运动状态下，当流体质点之间有相对运动时，才能抵抗剪切变形。 只要有剪切力的作用，流体就不会静止下来，将会发生连续变形而流动。 运动流体抵抗剪切变形的能力（产生剪切应力的大小）体现在变形的速率上，而不是变形的大小（与弹性体的不同之处）。 2.流体的重度：单位体积的流体所的受的重力，用γ表示。 g 一般计算中取9.8m /s 2 3.密度：=1000kg/，=1.2kg/，=13.6，常压常温下，空气的密度大约是水的1/800 3. 当流体的压缩性对所研究的流动影响不大，可忽略不计时，这种流体称为不可压缩流体，反之称为可压缩流体。通常液体和低速流动的气体（Ｕ<70m ／s ）可作为不可压缩流体处理。 4.压缩系数： 弹性模数：21d /d p p E N m ρβρ== 膨胀系数：）（K /1d d 1d /d T V V T V V t ==β 5.流体的粘性：运动流体存在摩擦力的特性（有抵抗剪切变形的能力），这就是粘滞性。流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性，而摩擦力则是粘性的动力表现。温度升高时，液体的粘性降低，气体粘性增加。 6.牛顿摩擦定律： 单位面积上的摩擦力为： 摩擦力为： 此式即为牛顿摩擦定律公式。其中：μ为动力粘度，表征流体抵抗变形的能力，它和密度的比值称为流体的运动粘 3 /g N m γρ=p V V p V V p d d 1d /d -=-=β21d 1d /d d p V m N V p p ρβρ=-=h U μτ=dy du A h U A A T μμτ===ρ μ ν＝ 一、 是非题。 1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 （错误） 2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 （正确） 3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 （正确） 4. 等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。 （错误） 5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 （错误） 6. 平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。 （正确） 7. 流体的静压是指流体的点静压。 （正确） 8. 流线和等势线一定正交。 （正确） 9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 （正确） 10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。（正确） 11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 （正确） 12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。（正确） 13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 （正确） 14. 相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。 （正确） 15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 （正确） 16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 （错误） 17.流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞性增大。 （错误 ) 18流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 （错误） 二、 填空题。 1、1mmH 2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时 惯性力 与 粘性力 的对比关系。 5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q 为，总阻抗S 为。串联后总管路 的流量Q 为，总阻抗S 为。 6、流体紊流运动的特征是 脉动现像，处理方法是 时均法 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力和 局部阻力 。 8、流体微团的基本运动形式有： 平移运动 、 旋转流动 和 变形运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中，其中r p z +称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ，因而一切平面流动都存在流体力学复习
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