工程流体力学复习题及答案

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1、工程流体力学 8/13/20177:35:31 下午郭冠中制作1一、 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。 （ ）2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 （ ）3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 （ ）4. 等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。 （ ）5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 （ ）6. 平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。 （ ）7. 流体的静压是指流体的点静压。 （ ）8. 流线和等势线一定正交。 （ ）9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 （ ）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。 （ ）

2、11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 （ ）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。 （ ）13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 （ ）14. 相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。 （ ）15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 （ ）16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 （ ）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。 （ ）18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 （ ）二、 填空题。1、1mmH 2O= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗

3、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 粘性力 与 惯性力 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 脉动现行 ，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

4、。10、稳定流动的流线与迹线 重合 。11、理想流体伯努力方程 常数中，其中 称为 测压管 水g2urpzrpz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 流函数 ，但是，只有无旋流动才存在 势函数 。13、雷诺数之所以能判别 流态 ，是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力性 、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。15、毕托管是广泛应用于测量 气体 和 水流 一种仪器。16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。作工程流体力学 8/13/20177:35:31

5、下午郭冠中制作2用与液上的力包括 质量力 ， 表面力 。17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相似 与 动力相似 。18、流体的力学模型是 连续介质 模型。19、理想气体伯努力方程 中，2uz-pg21） （称 势压 ， 称全压， ） （ g21z-p p称总压。2u） （20、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等 。21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 ，u 的单位为 spadyu；。22、浓差或温差射流的热力特征是各截面的相对焓值相等 。23、流体微团的运动是由 平移 运动， 旋转 运动， 线切变 运动和 角切变 运动四种基本运动形式符合而成。24、几何相似是力学相似的 前提

6、 ，运动相似是模型实验的 目的 ，动力相似是运动相似的 保证 。25、欧拉准数是 和 的相对比值。26、马赫数 M 反映了惯性力和 弹性力 相对比值。27、流体流动的状态分为 层流 和 紊流 。28、弗鲁得准数反映了 重力 和 惯性力 相对比值。五、简答题。1、流体静压强的特性是什么？2、尼古拉兹实验分区级意义是什么？3、附面层提出的意义？4、温差或浓差射流弯曲产生的原因是什么？5、附面层分离的原因是什么？6、运动粘滞系数 r 的物理意义是什么？7、流体动力粘滞系数 u 的物理意义是什么？8、元流的特性是什么？9、伯努利方程 常数中各项的物理意义？g2rpz10、管网水力计算遵循的原则是什么？

7、11、水击（水锤）现象及产生的原因是什么？12、管嘴出流产生真空的原因和条件是什么？13、自由紊流射流的运动、动力特征是什么？14、射流弯曲产生的原因？15、绕流升力产生的原因？16、毕托管是广泛应用于测量水流和气流的一种仪器，试画出其示意图，并说明其工作原 。17、简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理。六、计算题。1、有一钢板制风管，断面尺寸为/s，气体运动粘滞系数为 15.0m5.1m204， 管 内 气 流 平 均 速 度 为/s，判断管内气体的流态？8工程流体力学 8/13/20177:35:31 下午郭冠中制作32、一高压管末端接喷嘴，如下图所示，已知喷嘴出口直径为 ，管道直径为

8、40 ，cm10c水在管中流量 Q 为 0.4 /s，求管嘴对水流的作用力。3mQ7、在水平放置的管线中接弯管，直径从 600 逐渐减小到 300 ，水流方向偏转mm如图所示，在直径较大一端压强为 172kN/ ,求作用于弯管上的力的大小和方06 2向，当水不流动时；当通过的流量为 876L/s 时； 068、一弧形闸门 AB，宽 闸门转轴恰好与水面平齐，求， 半 径 为， 圆 心 角 为 m245m40作用于闸门的水静压力。hABCO10、如图所示，一水平射流冲击光滑平板，流量为 求：平板， 直 径 为密 度 00d,Q所受的冲击力。流量 Q1 和 Q2。工程流体力学 8/13/20177:

9、35:31 下午郭冠中制作40vQ， 0d2v，Q y1v，QRX11、如下图所示：水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道，已知，两管短长均为 L= ，沿程阻力系数m10d20d21， m105H，求：管道中水的流量、流速.,3.,.BAA B C1d2d参考答案：一、名词解释。1、雷诺数：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。2、流线：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间曲线称为流线。3、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的

10、投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。4、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。5、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。6、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。7、湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。8、恒定流动：流场中，流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。9、附面层：粘性较小的流体在绕过物体运动时，其摩擦阻力主要发生在紧靠物体表面的一个流速梯度很大的流体薄层内，这个薄层即为附面层。工程流体力学 8/13/20177:35:31

11、下午郭冠中制作510、卡门涡街：当流体经绕流物体时，在绕流物后面发生附面层分离，形成旋涡，并交替释放出来，这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。11、自由紊流射流：当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。12、流场：充满流体的空间。13、无旋流动：流动微团的旋转角速度为零的流动。14、贴附现象：贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少，而射流下部静压大，上下压差致使射流不得脱离顶棚。15、有旋流动：运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。16、自由射流：气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。17、浓差或温差射流：射流介质本身浓度或温度与

12、周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。18、音速：音速即声速，它是弱扰动波在介质中的传播速度。19、稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动。20、不可压缩流体：流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。21、驻点：流体绕流物体迎流方向速度为零的点。22、自动模型区：当某一相似准数在一定的数值范围内，流动的相似性和该准数无关，也即原型和模型的准数不相等，流动仍保持相似，准数的这一范围称为自动模型区。二、是非题。1、错误 2、正确 3、正确 4、错误 5、错误 6、正确 7、正确 8、正确 9、正确 10、正确 11、正确 12、正确 13、正确 14、正确15、正确 16、错误 17、错误 18、

13、错误三、填空题。1、9.807 ；2、欧拉法；拉格朗日法；3、连续介质；无粘性；4、惯性力；粘性力；5、Q=Q1+Q2; ;Q=Q1=Q2;S=S1+S2；21SS6、脉动现象；时均法；7、沿程阻力；局部阻力；8、平移运动；旋转流动；变形运动；9、惯性力；弹性力；10、重合 ；11、测压管；12、流线；流函数；势函数；13、流态；惯性力；粘性力 14、惯性；重力性；粘滞性；压缩性和热胀性；表面张力特性；15、气体；水流；16、理想气体；粘性气体；质量力；表面力；17、几何相似；运动相似；动力相似；18、连续介质；19、势压； ； ；2up2uz-g21） （20、各横截面上的动量相等；21、 ；sady；22、各截面的相对焓值相等；23、平移；旋转；线变形；角变形；工程流体力学 8/13/20177:35:31 下午郭冠中制作624、前提；目的；保证；25、压力；26、弹性力；27、层流；紊流；28、重力；惯性力；五、简答题。1、流体静压强的方向是沿着作用面的内法线方向；在静止或相对