工程流体力学历年习题集锦.docx

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工程流体力学历年习题集锦

工程流体力学

一、名词解释（10分）

1.理想流体：

完全没有粘性的流体。

2.控制体：

流场中某一确定不变的区域。

3.压力中心：

总压力的作用点。

4.水力光滑：

层流底层厚度大于绝对粗糙度，阻力系数只是雷诺数的函数。

5.流线：

同一瞬间相邻各点速度方向线的连线。

6.层流：

流动中粘性力影响为主，流体质点间成分层流动主要表现为摩擦。

7.水力坡度：

沿流程单位长度的水头损失。

8.扬程：

由于泵的作用使单位重力液体所增加的能量，叫泵的扬程。

9.湿周：

与液体接触的管子断面的周长。

10.当量长度：

把局部水头损失换算成相当某L当管长的沿程水头损失时，L当即为当量长度。

11.流体：

易流动的物质，包括液体和气体。

12.迹线：

流体质点运动的轨迹。

13.系统：

包含确定不变流体质点的任何集合。

14.水力粗糙：

当层流底层的厚度小于管壁粗糙度时，即管壁的粗糙突起部分或全部暴露在紊流区中，造成新的能量损失，此时的管内流动即为水力粗糙。

15.压力体：

是由受压曲面、液体的自由表面或其延长面和由该曲面的最外边界引向液面或液面延长面的铅垂面所围成的封闭体积。

16.短管：

计算中不可以忽略的局部水头损失和流速损失的管路。

17.紊流：

雷诺数大于2000的流动，表现的是液体质点的相互撞击和掺混。

18.粘性：

是流体阻止发生变形的一种特性。

19.当量直径：

对于非圆形的管路，当量直径等于水力半径的1/4倍。

20.水力半径：

管路的断面面积与湿周之比。

21.真空压力：

是指流体的绝对压力低于大气压力产生真空的程度。

22.绝对压力：

是以绝对真空为基准计量的压力。

23.虚压力体：

压力体和液体在受力曲面的异侧，此压力体称作虚压力体。

24.位变加速度：

由位置变化引起的加速度。

25.质量流量：

单位时间内通过有效断面的流体质量。

26.实际流体：

具有粘性的流体。

27.密度：

流体单位体积内所具有的质量。

28.压缩性：

在温度不变的条件下，流体在压力作用下体积缩小的性质。

29.膨胀性：

在压力不变的条件下，流体温度升高时，其体积增大的性质。

30.等压面：

自由液面、受压曲面和受压曲面各端点向上引至自由液面构成的封闭曲面所围成的体积。

31.水头：

液柱的高度。

32.表压：

以当地大气压为基准而计量的压力。

33.浮体：

漂浮在液面上的物体。

34.潜体：

完全淹没在液体中的物体。

35.稳定流：

流场中每一空间点所有的运动参数均不随时间变化。

36.流束：

充满在流管内部的流体。

37.体积流量：

单位时间内所通过的流体体积。

38.缓变流：

指流线之间的夹角比较小和流线曲率半径比较大的流动。

39.动能修正系数：

实际动能与理想动能之比。

40.量纲：

用来表征各种物理量性质和种类的。

41.单位：

用来度量各种物理量数值大小的尺度。

42.雷诺数：

表示惯性力与粘滞力的比。

43.自由液面：

与大气相通的液面。

44.重度：

流体单位体积内所具有的重量。

45.相对密度：

某液体的密度与标准大气压下4℃（277K）纯水的密度之比。

46.粘性：

是流体阻止发生变形的一种特性。

47.实压力体：

压力体和液体在受力曲面的同侧，此压力体称作实压力体。

48.时变加速度：

因时间变化引起的加速度。

49.流管：

在流场中作一封闭曲线，通过该曲线上各点作流线所构成的管状表面。

50.有效断面：

流束或总流上垂直于流线的断面。

51.有压管流：

液体完全充满的管路。

52.简单管路：

单一一条管线，无任何分支的管路。

53.长管：

可以忽略管路中的局部水头损失和流速损失的管路。

54.孔口出流：

液体自容器壁或底上的孔洞泄出。

55.小孔口：

当孔口的高度小于孔口形心在液面以下深度的1/10时，此孔口叫做小孔口。

56.自由出流：

孔口出流于大气中的流动。

57.淹没出流：

出流于液体中的流动。

58.流速系数：

实际流速与理想流速之比。

59.流量系数：

实际流量与理想流量之比。

60.管嘴：

在孔口上接一段长度为3-4倍孔口直径的短管。

二、填空（10分）

1．液体和气体具有相同的特性，即（不能保持一定的形状，有很大的流动性）；

2．液体的分子距比气体的分子距（小）；

3．（粘性）是流体阻止发生变形的一种特性；

4．当流体处于（静止或相对静止）状态时，不存在内摩擦力；

5．作用在流体上的力分为（质量力）和（表面力）两大类；

6．流体包括（液体）和（气体）；

7．流体静压力是由（流体自由表面上的静压力）和（从该点到自由表面的单位面积上的液柱重力）两部分组成；

8．流体密度ρ=960kg/m3，则相对密度δ=（0.96）；

9．流体相对密度δ=0.95，则密度ρ=（950）kg/m3；

10．静力学基本方程式的适用条件是（重力作用下的连续、均质、平衡流体）;

11．流体密度ρ=1000kg/m3、粘度μ=10-3PA.s，v=（10-6）m2/s;

12．液体中斜平面的压力中心在形心之（下）；

13．绝对压力=表压力+（大气压力）；

14．真空度=大气压力-（绝对压力）；

15．单位重量静止流体的总比能为（比位能）与（比压能）之和。

16．流体粘度μ=10-3PA.s、v=10-6m2/s,ρ=（1000）kg/m3;

17．液体中垂直平面的形心在压力中心之（上）；

18．压力体是由（受压曲面）、（液体的自由表面或其延长面）和（由该曲面的最外边界引向液面或液面延长面的铅垂面所围成的封闭体积）三部分组成的。

19．静止流体中任何一点上各个方向的静压力（大小相等），与作用方向无关；

20．静压力的方向永远（沿着作用面的内法线方向）；

21．用欧拉法描述流体的流动时，加速度由（时变加速度）和（位变加速度）两部分组成；

22．流线不能相交也不能（折转）；

23．单位时间内通过的流体体积，称为（体积流量）；

24．动能修正系数是（实际动能）和（理想动能）的比值；

25．物理量流量Q的量纲为（[L3/T]）；

26．物理量速度v的量纲为（[L/T]）；

27．物理量密度ρ的量纲为（[M/L3]）；

28．雷诺数的物理意义为（惯性力）与（粘滞力）的比；

29．圆管中的流体由层流变成紊流的临界雷诺数是（2000）；

30．圆管层流断面的平均流速是最大流速的（0.5）倍；

31．圆管层流断面的最大流速是平均流速的

（2）倍；

32．水力半径=（断面面积）/（湿周）；

33．对于圆管来说，水力半径越大，阻力（越小）；

34．流体流动存在两种流动状态，即（层流）和（紊流）；

35．雷诺数越大，表明（惯性力）占主要地位；

36．紊流流动可分为三部分，即（层流底层）、（过渡区）和（紊流核心区）；

37．管路中全流程总的水头损失等于所有（沿程水头损失）与（局部水头损失）的总和；

38．从层流转变到紊流时的临界流速称为（上临界流速）；

39．从紊流转变到层流时的临界流速称为（下临界流速）；

40．流体流动阻力分为（沿程阻力）和（局部阻力）两类；

41．圆管层流断面的最大流速是在（圆管轴心）处；

42．在圆管层流中的水力摩阻系数λ等于（64/Re）；

43．管路中的局部水头损失和流速损失在计算中可忽略不计，该管路称为（长管）；

44．在长输管路中在某一区间加大管径来降低（水力坡度），以达到（延长输送距离）的目的；

45．在长输管路中在某一区间并联管线，以达到（降低水头损失）和（增大输送量）的目的；

46．发生水击现象的物理原因主要是由于液体具有（惯性）和（压缩性）；

47．串联管路的各管段的（流量）相等；

48．串联管路的全管段的总水头损失等于（各管段水头损失之和）；

49．并联管路中各分段管路的（水头损失）相等；

50．并联管路的全管段的总流量等于（各分段管路的流量之和）；

三、选择题：

（10分）

1、下列那个物质不是流体（C离心泵）；

2、流体只能抵抗（A压力）；

3、流体不具有的特点是（D分子间引力较大）；

4、能形成自由表面的流体是（B聚合物溶液）；

5、下列哪个不是作用在流体上的质量力（D压力）；

6、流体静压力的方向永远沿着作用面的（A内法线方向）；

7、下列哪个不是等压面的特性（B等压面垂直与等势面）；

8、以绝对真空为基准计量的压力是（C绝对压力）；

9、流体作用在平面的总压力与下列哪个因素无关（B容器的形状）；

10、对于水平平面来说，压力中心位于（D面积形心处）；

11、下列哪个是实压力体的特点（A液体在曲面之上）；

12、下列哪个是虚压力体的特点（B压力体内无液体）；

13、用欧拉法描述流体流动时，由于位置变化而引起的加速度称为（C位变加速度）；

14、用欧拉法描述流体流动时，时变加速度和位变加速度之和称为（B全加速度）；

15、理想流体的流动和实际流体的流动是按照流体是否有（A粘性）的性质而分的；

16、不可压缩流体的流动和可压缩流体的流动是按照流体是否有（B压缩性）的性质而分的；

17、下列哪个不是流线的特点（D稳定流时，流线与迹线不重合）；

18、下列哪个不是流管的特点（C流管内外有流体质点交换）；

19、下列哪个不是流体力学的三大方程（C流线方程）；

20、下列哪个不是总流的伯努力方程适用条件（D所取断面为任意断面）；

21、下列哪个不是系统界面的特性（C不存在能量交换）；

22、下列哪个不是控制体周界的特性（A形状、大小可改变）；

23、下列哪个是流体力学常用的基本量纲（B[L]）；

24、下列哪个是流体力学常用的导出量纲（D[L/T]）；

25、若x为任一物理量，其量纲可表示为[x]=[LαMβTγ]。

若α≠0，β=γ=0，则x称为（B几何学量纲）；

26、若x为任一物理量，其量纲可表示为[x]=[LαMβTγ]。

若α≠0，β≠0，γ=0，则x称为（C运动学量纲）；

27、若x为任一物理量，其量纲可表示为[x]=[LαMβTγ]。

若α≠0，β≠0，γ≠0，则x称为（D动力学量纲）；

28、若x为任一物理量，其量纲可表示为[x]=[LαMβTγ]。

若α=0，β=0，γ=0，则x称为（A无量纲量）；

29、下列运算中可以用有量纲量的是（D幂函数运算）；

30、流体流动阻力产生的根本原因在于（A流体内部运动特性）；

31、流体流动表现为液体质点的摩擦与变形，称为（B层流状态）；

32、流体流动表现为液体质点的相互碰撞与掺混，称为（C紊流状态）；

33、上临界流速（C大于）下临界流速；

34、判别层流和紊流的标准是（D下临界雷诺数）；

35、流体运动时，雷诺数较小，说明（B惯性力较弱）；

36、流体运动时，雷诺数较大，说明（C惯性力较强）；

37、圆管层流的最大流速是平均流速的（D2）倍；

38、圆管层流的平均流速是最大流速的（A0.5）倍；

39、圆管层流的沿程水头损失与平均流速成（B二次方）的关系；

40、圆管层流的沿程水力摩阻系数仅取决于（C雷诺数）；

41、当量直径是水力半径的（D4）倍；

42、当孔口的高度小于孔口形心在液面以下深度的（D1/10）时，称为小孔口；

43、当孔口的高度大于孔口形心在液面以下深度的（D1/10）时，称为大孔口；

44、在长输管路中常在某一区间加大管径来（B降低水力坡度），以达到延长输送距离的目的；

45、在输油管路中常铺设并联的付线，以达到（A增大输送量）的目的；

四、简答题：

（10分）

1.液体和气体有哪些不同性质？

答：

（1）液体