流体力学试题库.doc

1、一.选择题01.流体基本物理性质1.水力学中，单位质量力是指作用在单位_ 液体上的质量力。 A 面积B 体积C 质量D 重量2. 水力学研究的液体是一种_、_ 、_连续质。A 不易流动 易压缩 均质B 不易流动 不易压缩 均质C 易流动 易压缩 均质D 易流动 不易压缩 均质3. 单位体积液体的重量称为液体的_, 其单位_。A 容重 N/m2B 容重 N/M3C 密度 kg/m3D 密度 N/m34. 不同的液体其粘滞性_,同一种液体的粘滞性具有随温度_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5液体黏度随温度的升高而_，气体黏度随温度的升高而_。6.仅在重力作用下

2、,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_.A. 随深度增加而增加；B. 常数C. 随深度增加而减少； D. 不确定。A. 减小， 增大；B.增大，减小；C.减小，不变；D.减小，减小6. 运动粘滞系数的量纲是：A L/T2 B L/T3 C L2/T D L3/T7. 动力粘滞系数的单位是：A N*s/m B N*s/m2 C m2/s D m/s8.下列说法正确的是：A 液体不能承受拉力，也不能承受压力B 液体不能承受拉力，但能承受压力。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9.在研究液体运动时,按照是否考虑粘滞性,可将液流分为A 牛顿液体流动及非牛顿液体

3、流动; B 可压缩液流及不可压缩液流; C 均匀流动及非均匀流动; D 理想液体流动及实际液体流动.02.流体静力学1.相对压强是指该点的绝对气压与_ 的差值。A 标准大气压；B 当地大气压；C 真空压强；D 工程大气压。2. 一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内绝对压强为_ 水柱。 A 2m B 1m C 8m D -2m3. 一密闭容器内下部为水，水的容重为；上部为空气，空气的压强为p0,容器由静止状态自由下落，在下落过程中容器内水深为h处的压强为： A p0+*h B p0 C 0 D 以上都不正确4. 静止的水仅

4、受重力作用时，其测压管水头线必为_。A.水平线；B.直线；C.斜线D.曲线5.某点的绝对压强等于0.4个工程大气压，其相对压强为_。A.0.6工程大气压；B.-0.4工程大气压；C.-58.8kPaD.-39.2kPa6. 某点压强为1.0kgf/cm2,用国际单位表示该处的压强为_kPa。A. 100; B.98; C.1000; D.9807. 在均质连通的静止液体中，任一_上各点压强必然相等。A. 平面；B.水平面；C.斜面; D.以上都不对8. 静止液体中静水压强与_的一次方成正比。A. 淹没深度；B.位置高度；C.表面压强; D.以上都不对9. 仅在重力作用下，静止液体的_线必为水平

5、线。A. 位置水头；B.测压管水头；C.压强水头; D.总水头.10仅在重力作用下，静止液体中任意点对同一基准面的_为一常数。A. 单位位能；B.单位势能；C.单位压能；D.单位动能11. 某液体的容重为，在液体内部B点较A点低1m,其B点的压强比A点的压强大_Pa. A.; B.9800; C.10000; D.不能确定12. 仅眨重力作用下，静止液体的测压管水头线必定_.A 水平B 线形降低C 线形升高D 呈曲线13静止液体中，任意一点的测压管水头_.A 成比例B 不一定C 不等D 相等14. 仅在重力作用下，静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_.A 随深度增加而增加B 常数C 随

6、深度增加而减少D 不确定15. 静止液体形成等压面的条件为：A 均质B 连通C 水平面D 不可压缩16. 任意形状平面壁上静水压力的大小等于_ 处静水压强乘以受压面的面积。A 受压面的中心B 受压面的重心C 受压面的形心D 受压面的垂心17. 静水压强的基本特征是：A 高度相等，压强就相等。B 内部任一点在各个方向压强大小相等。C 有等压面。D其方向垂直指向受压面。18等压面与质量力关系是：A 平行B 斜交C 正交D 无关19. 已知某点压强等于200mm 汞柱高，该压强折合成油柱高为多少？（汞的比重为13.56，油的比重为0.83）A 3.27m B 12.24m C 166mm D 241

7、mm20金属压力表的读值是: A:绝对压强B:相对压强C:绝对压强加当地大气压D:相对压强加当地大气压21. 某点的真空度为65000Pa,当地大气压为0.1MPa该点的绝对压强为A:65000Pa B:35000Pa C:165000Pa D:100000Pa22. 露天水池,水深5m处的相对压强为:A:5kPa B:49kPa C:147kPa D:205kPa23. 垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点,到水面的距离y为:A:1.25m B:1.5m C:2m D:2.5m24. 均匀流是:A:当地加速度为零B:迁移加速度为零C:向心加速度为零D:合成加速度为零25.

8、变直径管,直径d1=320mm,d2=160mm,流速v1=1.5m/s,v2为A:3m/s B:4m/s C:6m/s D:9m/s26粘性流体总水头线沿程的变化是:A:沿程下降B:沿程上升C:保持水平D:前三种情况都有可能.27. 粘性流体测压管水头线的沿程变化是:A:沿程下降B:沿程上升C:保持水平D:前三种情况都有可能.28. 变水头收缩管出流:A:有当地加速度和迁移加速度, B:有当地加速度无迁移加速度, C:有迁移加速度无当地加速度, D:无加速度.29. 以下描述正确的是: A:恒定流必为均匀流, B:三元流动不可能是均匀流, C:恒定流的流线与迹线不一定重合D:恒定流必为一元流

9、03.流体动力学一元分析.1.动量方程式中流速和作用力:A 流速有方向，作用力没有方向B 流速没有方向，作用力有方向C 都没有方向D 都有方向2. 实际流体总流能量方程应用条件是：A 不可压缩液体B 恒定流（或定常流）C 重力流体D 沿程流量不变3. 雷诺数的物理意义是 A. 惯性力与压力之比；B.惯性力与重力之比；C.惯性力与黏性力之比；D.惯性力与表面张力之比；4. 圆管流动的下临界雷诺数Re为：A 300 B 1200 C 3600 D 23005. 在紊流粗糙管区中：A：层流底层覆盖粗糙高度B：沿程阻力系数只取决于雷诺数C：沿程水头损失与流速的平方成正比D：沿程阻力系数与相对粗糙无关6

10、. 两根直径d，长度l，管壁当量粗糙（ks）都相同的工业管道，其中一根输油，一根输水，运动粘滞系数nu油nu水，若两管的雷诺数相等则沿程水头损失：A：hf油=hf水B：hf油hf水；C: hf油D：关系不定。7. 两根直径d，长度l，管壁当量粗(ks)，都相同的工业管道，其中一根输油，一根输水，运动粘滞系数nu油nu水,若两管的流速相等，则沿程水头损失： A：hf油=hf水 B：hf油hf水C：hf油 D：（A），（B）都有可能；8. 圆管流动过流断面上的切应力分布为: A:过流断面上是常数.B:管轴处是零,且与半径成正比.C:管壁处是零,向管轴线性增大.D:按抛物线分布.9.在圆管流中,紊流

11、的断面流速分布符合: 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.10.变直径管流,细断面直径d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是: A:Re1=0.5Re2 B:Re1=Re2C:Re1=1.5Re2D:Re1=2Re211. 圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数: A:与雷诺数有关; B:与管壁相对粗糙有关; C:与雷诺数及相对粗糙有关; D:与雷诺数和管长有关.12. 圆形和正方形管道的断面面积、长度、相对粗糙度都相等，且通过的流量相等，则管流为层流时两种形状管道的沿程损失之比为： A：0.785 B：1.255 C：0.575 D：1.53513. 两水池水位

12、差为z,用两根等径等长，沿程阻力系数相等的管道连接，按长管考虑，则： A Q1Q2 B Q1=Q2 C Q1 D Q2=014. 实际流体在等直径管道中流动，在过流断面1,2上有A，B，C点，则下列关系式成立A. zA+pA/=zB+pB/ ; B.zA+pA/=zC+pC/ ; C.zB+pB/=zC+pC/ ; D.zA+pA/ 15. 圆管层流流量变化与_ 。A. 粘度成正比 ；B.管道半径成正比 ；C.与压降成正比 ；D.与粘度成反比16. 一输水管道，在流量和温度一定是，随着管径的减小，水流的雷诺数就_。 A. 增大 ；B.减小C.不变 ；D.不定17. 长管并联管道各并联管段的:

13、A:水头损失相等B:水力坡度相等C:总能量损失相等D:通过的水量相等. 18. 并联管道阀门K全开时各段流量为Q1,Q2,Q3,现关小阀门K,其它条件不变,流量的变化为: A:Q1,Q2,Q3都减小B:Q1减小,Q2不变,Q3减小C:Q1减小,Q2增加,Q3减小D:Q1不变,Q2增加,Q3减小.19有一泵循环管道,各支管阀门全开时,支管流量分别为Q1、Q2,若将阀门A开度关小,其它条件不变,则主管流量Q,支管流量Q1,Q2将: A:Q减小,Q1减小,Q2增大, B:Q,Q1,Q2均减小, C:Q减小,Q1增大,Q2减小, D:Q,Q1减小,Q2不变.20. 薄壁小孔淹没出流时，其流量与_有关。

14、 A.上游行近水头；B.下游水头；C.孔口上，下游水面差；D.孔口壁厚21. 区分大孔口与小孔口是e/H : A 1/10 B 1/100 C 1/20 D 1/522.在孔口的水头值与孔口的面积相同的情况下，通过管嘴的流量比孔口的流量要： A 相等B 大C 小D 不能判定23. 长度比尺l=50的船舶模型，在水池中以1m/s的速度牵引前进，测得波浪阻力为0.02N，则原型中需要的功率Np=_。 A.2.17kw; B.32.4kw; C.17.8kw; D.13.8kw24. 设模型比尺为1:100 ,符合重力相似准则，如果模型流量为1000m/s,则原型流量为_m/s. A 0.01 B

15、1*108 C 10 D 1000025. 设模型比尺为1:100 ,符合重力相似准则，如果模型流速6m/s,则原型流速_m/s.A 600 B 0.06 C 60 D 60000026. 如模型比尺为1:20, 考虑粘滞离占主要因素，采用的模型中流体与原型中相同，模型中流速为50m/s,则原型中流速为_m/s。 A 11.1 B 1000 C 2.5 D 22326. 满足 Fr准则时，原型的功率Pv可按_ 来计算。 A Pp=Pm*l0.5B Pp=Pm*l*(5/2) C Pp=p*l(5/2) D Pp=p*l1.527. 满足雷诺准则时，其流量比尺Q的表达式是： A Q=A*l B

16、Q=l*v C Q=l D Q=A*V二.计算题1：一底面积为40 45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图1-4所示，已知木块运动速度u =1m/s，油层厚度d =1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。解：等速 as =0 由牛顿定律：Fs=mas=0mgsinqA=0（呈直线分布） q =tan-1(5/12)=22.622. 设如图2-13所示，hv=2m时，求封闭容器A中的真空值。解：设封闭容器内的绝对压强为pabs，真空值为Pv。则： 根据真空值定义：3. 由真空表A中测得真空值为17200N/m2。各高程如图，空气重

17、量忽略不计，g1=6860N/m3，g2=15680 N/m3 ，试求测压管E. F. G内液面的高程及U形测压管中水银上升的高差的H1大小。解：利用等压面原理(1)E 管 则： (2)F 管 (3)G 管 (4)U 形管 4. 某竖直隔板上开有矩形孔口，如图2-41(a)：高a=1.0m、宽b=3m。直径d=2m的圆柱筒将其堵塞。隔板两侧充水，h=2m，z=0.6m。求作用于该圆柱筒的静水总压力。解 当隔板两侧均受到液体作用时，两侧压强抵消后的隔板水平压强分布图如图2-41(b)所示。本题圆柱体所受的水平压强，可把圆柱曲面分为曲面AC和曲面BF、曲面AB和曲面CEF四部分考虑，其中曲面AC与

18、曲面BF左右受力分别相等，水平分力均为零。曲面AB与曲面CEF分别受左右两侧水压作用，其水平压强分布同于高为a ，宽为b的CF隔板。故其水平压强分布如图2-41(c)所示。分别绘出隔板两侧受压曲面压力体，两者之和恰好为圆柱筒体积。因此，静水总压力的水平分力：静水总压力的铅直分力： 方向向上；于是，作用在圆柱筒上的静水总压力： 其作用线与水平面的夹角作用点D在水下的深度5.有一如图所示水泵管路系统，已知:流量Q=101m3/h, 管径d=0.15m,管路的总水头损失hw12=25.14m,水泵效率=75.5%,试求： 1)水泵的扬程Hp; 2)水泵的功率Np.（g=9.8 m/s2 水的容重:=

19、9800 N/m3解：已知 效率 =0.755 位置水头 m 位置水头 z2=102 m流速 v1=0 m/s 流速 v2=0 m/s待求扬程Hp=? m待求功率Np=? N*m/s以吸水池水面为基准面写1-1，2-2断面的能两方程z1+0+v12/(2*g)+Hp=z2+0+v22/(2*g)+hw12Np=*Q*Hp/将v1=0 v2=0 z1=0 z2=102计算结果:*扬程:Hp=127.4 m 功率:Np=46395 N*m/s6.等径虹吸管如图，不计损失，求：（1）水流喷出量。（2）若保持水满管流出，L为多少？(15分)解：（1）选基准0-0面，列0、1断面能量方程 0=H-L+v

20、12/2g故 出流量为： (6分)（2）选基准1-1面，列1、2断面能量方程L+p2/+ v22/2g= v12/2g因v1= v2 则p2/=-L (5分)说明2断面处是负压，真空度为pv=10m即L10m (4分)7.一锥型喷嘴，出口直径5毫米，前端1-1断面直径与管内径相同为20毫米，前端相对压力为10工程大气压，流量系数为0.6，在环境大气压力1工程大气压下，试求喷嘴所受水作用力为若干？若管路长度为200米，沿程阻力系数为0.02，局部阻力系数之和为5，不计位置差，求泵出口处相对压力p为若干。(15分)解：喷出流量为：= =0.000527米3/秒 （4分）喷嘴进出口流速为： （1分）

21、 （1分）选喷嘴区为控制体，进行受力分析,不计重力。由动量方程可得：F=Q(v2-v1)-p1A=10000.000527（26.85-1.68）-98000.022/4=10.19牛 喷嘴所受力与此相反。 （5分） 因不计位置差，以管轴为基准，列泵出口断面和喷嘴前断面能量方程 得：p/= p1/+(l/d) +) v12/2g =100+(0.02(200/0.02)+5)1.682/2g=128.81米水柱 （4分）8. 证明：液体在几何相似的管道中流动时，其压强损失的表达式为： 式中：d管道直径；v流动速度；l管道长度；流体密度；流体动力粘度；为函数。(15分)证明：由题意知，有关量的物

22、理方程为： （2分）选为基本量，组成基本量群，求三个无量纲量参数： （3分）式中： ， 对有：ML-1T-2=ML-3aLbLT-1cM: 1=aL: -1=-3a+b+cT: -2=-C解之：a=1, b=0, c=2 （3分） 同理 （3分）代入方程并整理 （2分）试验证明压强损失的大小与管道长度成正比，与管道直径成反比，为此将l/d提出得 （2分）于是得证。9有一水平喷嘴，如图所示，=200mm和=100mm，喷嘴进口水的绝对压强为345kPa，出口为大气，=103.4kPa，出口水速为22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。（12分）解:

23、螺栓上所受的力等于水对喷嘴的作用力,与喷嘴对水的作用力大小相等方向相反.设喷嘴对水的作用力为 取喷嘴入口、出口和喷嘴壁面为控制面，列控制体内水的动量方程： （a） （6分） 又由连续性方程： （b） （4分） 解（a）、（b）可得：-7171.76（N） （2分） 则，螺栓上所受得力为7171.76 N10不可压缩流体无旋流动的速度分布为，若此流场满足连续性方程，试导出、所需满足的条件。（不计重力影响）（10分） 解 根据连续性方程 （4分）根据无旋流动条件： （4分）、所满足得条件为：；11.水流过一段转弯变径管,如图所示,已知小管径200mm，截面压力kPa，大管径400mm，压力kPa，流速=1m/s。两截面中心高度差1m，求管中流量及水流方向。（12分） 解:(m3/s) （2分） （m/s） （2分） 取截面1为基准面，截面1机械能：（m） （3分）截面2机械能：（m） （3分） 水流方向为由1截面到2截面。 (2分）