流体力学习题1

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1、流体力学习题一、判断题：1. 沿程水头损失源于流体的粘性切应力。（）2. 水头损失与速度的关系之不同，是因为流动存在两种不同的流态（）3. 介于有层流和紊流之间是一种相对稳临界状态。（）4. 紊流水力粗糙管的沿程水头损失系数与雷诺数无关。（）5. 流体作层流运动时，流体的质点相互掺混，但没有漩涡产生。（）6. 流体的粘性越大，其临界速度越大。（）7. 由于临界速度有上下临界速度之分，所以临界雷诺数也有上、下 临界雷诺数之分。（）8. 粘性流体在圆管中流动时，截面上的速度分布是均匀的。（）9. 在工程实际中，一些管道截面不是圆形，此时达西定律不再适用。（）10. 在紊流中，脉动速度引起的动量交换

2、很强烈，紊流切应力远大于 粘性切应力。（）11. 对于圆管中的紊流，切应力主要集中分布于壁面附近。（）12. 在研究水击现象时，一定要考虑流体的压缩性。（）13. 水击现象是一种定常流动。（）14. 在工程实际中并联管路通常按长管处理。（）15. 尼古拉兹曲线是由实际管路实验得到的一系列曲线。（）16. 当求解实际工程问题的沿程水头损失系数时，可以通过查莫迪图 进行计算。（）17. 水力滑管是表面比较粗糙的管。（）18. 对于层流问题，不需要判断管道是水力光滑管还是水力粗糙管。（）19. 雷诺数是一个无量纲数，它反映流动的粘性力与重力的关系。（）20. 实际流体都具有粘性。（）21. 对于非恒

3、定流，在不同时刻，流线在空间的位置是不同的，仅在 恒定流时，其空间位置不随时间变化。（）22. 均匀流每一个流体质点的流速（大小和方向）沿程不变。（）23. 连续性方程vA=常数，成立条件要求流体不可压缩。对于可压 缩流体恒定流，连续性定理是质量流量沿程不变。（）24. 理想气体状态方程在气体流动中常用到，它反映了某一状态下， 压强、密度和温度的关系，这里的温度是指绝对温度。（）25. 流体流动的方向是由总能量（总水头）大的断面流向总能量小的 断面（）26. 流体是流动方向是由位置水头大的断面流向位置水头小的断面。（）二、填空题1. 由于粘性的存在，流体内部以及流动壁面处存在_。2. 粘性流体

4、在流动过程中，克服粘性阻力时要消耗一定的_。3. 水头损失可分为两种类型：_和_。4. 沿程水头损失是流体在运动中克服粘性切应力而引起的水头损 失。5. 流体在运动时，如果粘性切应力是一个常数，那么流程越长，则 水头损失就_。6. 流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门， 截面积突变），流线会发生变形，并出现许多大小小的耗散一部分 这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。7. 在工程实践中，通常认为，当管流的雷诺数超过流态属于紊流。8. 粘性流体的圆管中流动，其流速分布在管壁上，由于粘附作用， 其速度为在轴线上达到.。9. 在紊流情况下速度可分为时均流速和_。10.

5、紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式，比旋转抛物面要均 匀得多，这主要是因为脉动速度使流体质点之间发生强烈的使速 度分布趋于均匀。11. 在工程实际中，如果管道比较长，沿程损失远大于局部损失，局 部损失可以忽略，这种管在水力学中称为_。三、选择题1. 沿程损失系数入的量纲（单位）为。（A）梆（B）费s（C）妒房（D）无量纲2. 圆管流动中，层流的临界雷诺数等于(A) 2320 (B) 400 (C) 1200 (D) 500003. 雷诺数Re表征 之比。（A）粘性力与压力（B）惯性力与重力（C）粘性力与质量力（D）惯性力与粘性力4. 层流中，沿程水头损失与速度的 次方成正比。(A) 1 (

6、B) 1.5 (C) 1.75 (D) 4.25. 圆管流动中，雷诺数Re的表达式是。(A)阿3 (B)尸冗加(C)产知小(D)冲沽6. 在管流中，如果两个截面的直径比为djd2 = 2，则这两个截面上 的雷诺数之比为&JR闩二 。(A) 2 (B) 4 (C) 1/2 (D) 1/47. 紊流切应力是由于 而产生的。(A)分子的内聚力(B)分子间的动量交换(C)重力(D)脉动速度引起的动量交换8. 湍斑出现在。(A)层流(B)充分紊流(C)层流到紊流的过渡(D)任何一种 流动中9. 普朗特的混合长度假说建立了 之间的关系。(A)粘性切应力与紊流切应力(B)脉动速度与时均速度的梯度(C)脉动速

7、度与时均速度(D)紊流切应力与压力10. 如果，则沿程损失系数入不受壁面粗糙度的影响。(A) Re足够大(B)管径d足够大(C)粘度足够大(D)流量较 大11. 紊流的动能修正系数 乂踞层流的动能修正系数。(A) (B) N (C) = (D) V12. 壁面切应力七等于。(A)打8 (B) (C)(D)13. 局部损失产生的主要原因是。(A)壁面切应力(B)流态的变化(C)流体的粘性(D)局部漩 涡和二次流14. 管道面积突然扩大的局部水头损失如二 。O(A) l(B) (C) +匕尸(D)(* 一3案枭2g2g15. 长管是 的管道。(A)管长大于100m (B)沿程损失远大于局部损失(C

8、)沿程损失系数入较大(D)沿程水头损失大于5m16. 是并联管路的计算式。(A) R二 =0 (B)幻二如十如(C)如二知(D)矿+ *22 蚤JJ 1 J jj/ LJ Ji1冬17. 水从一个水池经一条管道流出大气，求出流量Q时，应对这两个截面应用伯努利方程。(A)管道的入口和出口(B)水面和管道入口(C)水面和管道出口(D)管道进口和低水池液面18. 一条管道将水从高水位的水池引入低水位的水池，应用总流的伯 努利方程时，应选择的两个截面是 O(A)两池水面(B)管道的进、出口(C)高水池液面和管道进口(D)管道进口和低水池液面19. 虹吸管最高处的压强 大气压。(A)大于(B)等于(C)

9、小于(D) a和b20. 水击是 o(A)水流对管壁的压力(B)水压强发生急剧升高和降低的交替变化 现象(C)水射流对阀门的冲击21. 分析水击现象时，必须考虑 的影响。（A）水深（B）水的粘性（C）流体的压缩性和管壁的弹性（D） 雷诺数22. 式是水击压强的计算式。(A) LSCU (B) rS(C) *(D) pcu四、名词解释：1. 二次流：2. 水击：3. 急变流：4. 缓变流：5. 体积流量：6. 质量流量：7. 粘性底层：五、简答题：1. 说明管道流动紊流时均流速的分布函数，分析其原因。2. 简述伯努利方程成立的条件。3. 说明何为局部水头损失和沿程水头损失。4. 简述局部损失产生

10、的原因。5. 简述管网计算的两个条件：六、计算题：1. 用直径d = 200mm，长l = 3000m，粗糙度 = 0.2mm的管道输送密度P = 900kg /m3 的石油，流量 Q = 27.8x 10-3m3 /s , 油的运动粘性系数冬 季：V= 1.092 x 10-4m2 /s，夏季：v= 0.355 x 10-4m2 / s， 求其沿程损失。2. 如图所示管流，已知：d、l、H、入、松进、松阀门。求：管道通 过能力Q。解：从1-1,2-2建立伯努利方程：7 H3.用直径d = 200mm，流量Q = 0.025m 3/ s，试送别以下两种情况的流态： （1）圆管内流体为水，其运动

11、粘度V =1.141 x 10 -6 m 2 / s， （2）管内流体是石油V =10 -4 m 2 / s。4. 平面流动速度分布为 u = ax2 - y2 + x, v = -xy -by如果流体不可压缩， 试求a,b的值。5. 长l = 1000m，直径d = 150mm的水平管道，出口压强为大气压，入口 的表压强为 0.965 x 106Pa， 管内石油的密度为p =920kg / m3，其运动 粘度v = 4 x 10 -4 m 2 / s， 试求体积流量。6. 油管的直径d = 300mm，流量Q = 0.03m3/s，其运动粘度 v = 120 x 10 -6 m 2 / s，

12、 求管长l = 30m的沿程损失。7. 水泵装置如图。水泵安装高度h = 2.5m，高低水池液面（面积足够 大）高差Z = 20m，吸水管管径D1=0.2m，长度l1 = 5m，沿程阻力 系数为0.02,总局部水头损失系数为5；压水管的直径D2 = 0.15m， l2 = 50m，沿程阻力系数为0.03,压管总的局部水头损失系数为6, 测得水泵出口处的表压PPa=2X105Pa.试求：水泵输水量Q 和水泵的功率（水泵的功率系数为0.80）。【答案】一、判断题：1. 沿程水头损失源于流体的粘性切应力。（T）2. 水头损失与速度的关系之不同，是因为流动存在两种不同的流态（T）3. 介于有层流和紊流

13、之间是一种相对稳临界状态。（F）4. 紊流水力粗糙管的沿程水头损失系数与雷诺数无关。（T）5. 流体作层流运动时，流体的质点相互掺混，但没有漩涡产生。（F）6. 流体的粘性越大，其临界速度越大。（T）7. 由于临界速度有上下临界速度之分，所以临界雷诺数也有上、下临界雷诺数之分。（T）8. 粘性流体在圆管中流动时，截面上的速度分布是均匀的。（F）9. 在工程实际中，一些管道截面不是圆形，此时达西定律不再适用。（F）10. 在紊流中，脉动速度引起的动量交换很强烈，紊流切应力远大于粘性切应力。（T）11. 对于圆管中的紊流，切应力主要集中分布于壁面附近。（T）12. 在研究水击现象时，一定要考虑流体

14、的压缩性。（T）13. 水击现象是一种定常流动。（F）14. 在工程实际中并联管路通常按长管处理。（T）15. 尼古拉兹曲线是由实际管路实验得到的一系列曲线。（F）16. 我求解实际工程问题的沿程水头损失系数时，可以通过查莫迪图进行计算。（T）17. 水力滑管是表面比较粗糙的管。（F）18. 对于层流问题，不需要判断管道是水力光滑管还是水力粗糙管。（T）19. 雷诺数是一个无量纲数，它反映流动的粘性力与重力的关系（F）20. 实际流体都具有粘性。（T）21. 对于非恒定流，在不同时刻，流线在空间的位置是不同的，仅在 恒定流时，其空间位置不随时间变化。（T）22. 均匀流每一个流体质点的流速（大

15、小和方向）沿程不变。（T）23. 连续性方程vA=常数，成立条件要求流体不可压缩。对于可压 缩流体恒定流，连续性定理是质量流量沿程不变。（T）24 ,理想气体状态方程在气体流动中常用到，它反映了某一状态下， 压强、密度和温度的关系，这里的温度是指绝对温度。（T）25.流体流动的方向是由总能量（总水头）大的断面流向总能量小的 断面（T）26 ,流体是流动方向是由位置水头大的断面流向位置水头小的断面。 （F）二、填空题1. 由于粘性的存在，流体内部以及流动壁面处存在粘性阻力。2. 粘性流体在流动过程中，克服粘性阻力时要消耗一定的机械能。3. 水头损失可分为两种类型：局部水头损失和沿程水头损失。4. 沿程水头损失是流体在运动中克服粘性切应力而引起的水头损 失。5. 流体在运动时，如果粘性切应力是一个常数，那么流程越长，则 水头损失就越大。6. 流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门， 截面积突变），流线会发生变形，并出现许多大