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1、流体力学综合测试题(2)一、单项选择题一、单项选择题(10(10小题，每题小题，每题2 2分，共分，共( (2020分分) )1. 关于流体的黏度，下列说法哪一个是不正确的：关于流体的黏度，下列说法哪一个是不正确的：( )(A)气体的黏度随温度的升高而增大；气体的黏度随温度的升高而增大；(B)液体的黏度随温度的升高而增大；液体的黏度随温度的升高而增大；(C)流体的黏度是流体黏性大小的度量；流体的黏度是流体黏性大小的度量；(D)压强变化时，流体的黏度一般不变化。压强变化时，流体的黏度一般不变化。 B2.下列关于等压面的说法，哪一个是不正确的：下列关于等压面的说法，哪一个是不正确的：( )(A)等
2、压面可以是平面，也可以是曲面；等压面可以是平面，也可以是曲面；(B)作用在流体上的质量力仅有重力时，静止流体中的等作用在流体上的质量力仅有重力时，静止流体中的等压面必为水平面；压面必为水平面；(C)作用在流体上的质量力仅有重力时，静止流体的水平作用在流体上的质量力仅有重力时，静止流体的水平面必为等压面；面必为等压面；(D)在等压面上质量力的方向处处与等压面垂直。在等压面上质量力的方向处处与等压面垂直。3.某种完全气体在某种完全气体在0时的密度为时的密度为1.2kg/m2。若温度。若温度不变，压强增加不变，压强增加1倍，它的密度将变为多少倍，它的密度将变为多少? ( )(A)0.6kg/m3 (
3、B)1.2kg/m3 (C)0.5kg/m3 (D)2.4kg/m3 CD4.密闭容器中盛有水，水面上方的压强为密闭容器中盛有水，水面上方的压强为9.8 104Pa，则水面以下，则水面以下2m处的绝对压强不正确的是：处的绝对压强不正确的是：( )(A)882 mmHg (B)12mH2O (C)2mH2O (D)117.6kPa5.下列关于绝对压强、相对压强、真空压强的论述，下列关于绝对压强、相对压强、真空压强的论述，哪一个是正确的：哪一个是正确的：( )(A)绝对压强是以完全真空为基准计量的压强；绝对压强是以完全真空为基准计量的压强；(B)相对压强是以大气压强为基准计量的压强；相对压强是以大
4、气压强为基准计量的压强；(C)真空压强是以大气压强为基准计量的压强；真空压强是以大气压强为基准计量的压强；(D)容器中的压强小于大气压强时，其绝对压强为负值。容器中的压强小于大气压强时，其绝对压强为负值。 CA6.下列说法，哪一个是不正确的：下列说法，哪一个是不正确的：( )(A)黏性底层中流体基本上呈层流流动；黏性底层中流体基本上呈层流流动；(B)Re2000时，圆管内的流体呈层流流动；时，圆管内的流体呈层流流动；(C)边界层中流体基本上呈层流流动；边界层中流体基本上呈层流流动；(D)层流时没有流体质点作横向运动。层流时没有流体质点作横向运动。7.下列关于紊流的说法，哪一个是不正确的：下列关
5、于紊流的说法，哪一个是不正确的：( )(A)从本质上讲，紊流是一种非定常流动；从本质上讲，紊流是一种非定常流动；(B)紊流流动无定常流动可言；紊流流动无定常流动可言；(C)紊流脉动速度的时均值为零；紊流脉动速度的时均值为零；(D)紊流的真实速度等于时均速度与脉动速度之和。紊流的真实速度等于时均速度与脉动速度之和。CB8.下列关于当量直径的说法，哪一个是不正确的：下列关于当量直径的说法，哪一个是不正确的：( )(A)圆管的当量直径等于其直径；圆管的当量直径等于其直径；(B)长为长为h、高为、高为b的充满流体的矩形截面的当量直径等于的充满流体的矩形截面的当量直径等于2hb/(h+b)；(C)充满流
6、体的环形截面的当量直径等于外圆管直径与内圆充满流体的环形截面的当量直径等于外圆管直径与内圆管直径之差；管直径之差；(D)圆管的当量直径等于其水力半径的圆管的当量直径等于其水力半径的2倍。倍。DD9.下列关于边界层分离的说法哪一个是正确的：下列关于边界层分离的说法哪一个是正确的：( )(A)只要只要 p/ x0，边界层就一定会发生分离；，边界层就一定会发生分离；(B)在分离区，壁面附近的流体质点全都停止了运动；在分离区，壁面附近的流体质点全都停止了运动；(C)层流边界层不会发生边界层分离；层流边界层不会发生边界层分离；(D)边界层分离会使绕流物体受到压差阻力的作用。边界层分离会使绕流物体受到压差
7、阻力的作用。10.下列关于滞止状态的说法，哪一个是不正确的：下列关于滞止状态的说法，哪一个是不正确的：( )(A)滞止状态的马赫数滞止状态的马赫数Ma=0；(B)大容器中气体的状态可看成是滞止状态；大容器中气体的状态可看成是滞止状态；(C)空气在等熵流动中，滞止压强一定是临界压强的空气在等熵流动中，滞止压强一定是临界压强的1.893倍；倍；(D)只有在等熵流动中，气流才有滞止状态可言。只有在等熵流动中，气流才有滞止状态可言。D二、名词解释二、名词解释(5(5小题，每题小题，每题2 2分，共分，共1010分分) )1.质量力质量力2.流线流线3.缓变流缓变流4.黏性底层黏性底层5.临界状态临界状
8、态 某个力场作用在全部流体质点上的力。按达朗伯原理，某个力场作用在全部流体质点上的力。按达朗伯原理，流体所受的惯性力也是一种质量力。质量力的大小与流体所受的惯性力也是一种质量力。质量力的大小与流体的质量成正比。流体的质量成正比。流场空间的一条曲线，每一瞬间，该曲线上每一点的速流场空间的一条曲线，每一瞬间，该曲线上每一点的速度总是在该点与曲线相切。度总是在该点与曲线相切。总流中，若流线与流线之间夹角很小，流线的曲率总流中，若流线与流线之间夹角很小，流线的曲率半径很大，即流线接近为互相平行的直线的流动。半径很大，即流线接近为互相平行的直线的流动。紊流中，并非整个流动都处于紊流状态，在紧靠紊流中，并
9、非整个流动都处于紊流状态，在紧靠固体壁面的地方有一层薄层固体壁面的地方有一层薄层, 由于受固壁的影响由于受固壁的影响,流体的横向脉动几乎消失流体的横向脉动几乎消失, 黏性摩擦切应力很大黏性摩擦切应力很大, 流动基本上呈层流状态。该薄层称为黏性底层。流动基本上呈层流状态。该薄层称为黏性底层。流体宏观运动的速度等于该处流体中当地音速的流体宏观运动的速度等于该处流体中当地音速的状态称临界状态。状态称临界状态。三、计算题三、计算题(4(4小题，共小题，共5050分分) )1. 图示图示,轴在滑动轴承中转动。已知轴的直径轴在滑动轴承中转动。已知轴的直径D=20cm,轴承宽度轴承宽度l=30cm, 轴与轴
10、承的间隙轴与轴承的间隙t=0.08cm, 间隙内充满黏度间隙内充满黏度 =0.245Pas的润滑油的润滑油, 若由于摩擦损耗的功率为若由于摩擦损耗的功率为53W, 试求轴的转速为几试求轴的转速为几分钟？分钟？(10分分) 第第1题附图题附图 解解 由由得得 2. 如图所示如图所示,圆柱的直径圆柱的直径d=12cm, 其重量其重量W=520N, 在在负荷负荷F=589N作用下作用下, 在水中深度在水中深度h=0.5m时处于静时处于静止状态止状态, 求测压管中水柱高求测压管中水柱高H。(12分分)第第2题附图题附图 解解 列平衡关系式列平衡关系式 由此得由此得3. 由空气预热器经两条管道送往锅炉喷
11、燃器的空气由空气预热器经两条管道送往锅炉喷燃器的空气质量流量质量流量qm=9000kg/h，空气密度，空气密度 =0.52kg/m3，管，管道截面尺寸均为道截面尺寸均为400 600mm2。求管道中空气的平。求管道中空气的平均流速。均流速。(10分分) 可得可得解解 由连续性方程由连续性方程4.有一等截面输油管道，直径有一等截面输油管道，直径d=20mm，长，长l=50m，以速度以速度v=0.4m/s输送汽油。若汽油的运动黏度输送汽油。若汽油的运动黏度 =0.08cm2/s，求沿程能量损失。，求沿程能量损失。(10分分)该流态为层流。由达西公式该流态为层流。由达西公式解解 先判别流态先判别流态
12、5.已知渐缩喷管某一截面上空气流压强已知渐缩喷管某一截面上空气流压强p=110kPa(绝绝对压强对压强)，温度，温度t=300，速度，速度v=210m/s。求达到。求达到临界状态时，空气在喷管中的临界速度。临界状态时，空气在喷管中的临界速度。 解解 利用利用和和，可得，可得四、问答题四、问答题(4(4小题，共小题，共2020分分) )1.什么是流体质点什么是流体质点?流体作为连续介质假设的内容是流体作为连续介质假设的内容是什么什么?(5分分) 答：答：流体质点是这样一个流体分子团：它在微观上充分大，流体质点是这样一个流体分子团：它在微观上充分大，包含有足够多的分子数，使得物理量的统计平均有意义
13、；包含有足够多的分子数，使得物理量的统计平均有意义；在宏观上，与所研究问题的几何尺度比较，又足够小，可在宏观上，与所研究问题的几何尺度比较，又足够小，可以把它看成是几何上的一个点。符合这两个条件的流体分以把它看成是几何上的一个点。符合这两个条件的流体分子团称为流体质点。子团称为流体质点。 流体由分子组成，从微观上看，分子之间有间隙，所以流体由分子组成，从微观上看，分子之间有间隙，所以是不连续的。但引入了流体质点的概念后，我们把流体看是不连续的。但引入了流体质点的概念后，我们把流体看作是由一个紧挨一个、相互之间没有间隙、连续分布的流作是由一个紧挨一个、相互之间没有间隙、连续分布的流体质点所组成，
14、这就是流体作为连续介质的假设。有了连体质点所组成，这就是流体作为连续介质的假设。有了连续介质的假设，就可以把流体具有的宏观物理量看作为在续介质的假设，就可以把流体具有的宏观物理量看作为在空间点和时间上连续分布的函数。空间点和时间上连续分布的函数。2.流体静压强的两个基本特征是什么流体静压强的两个基本特征是什么?(4分分) 答答：特征一：流体静压强的作用方向柑作用面的内法线方向特征一：流体静压强的作用方向柑作用面的内法线方向；特征二：流体静压强的大小与作用面的方位无关，只是；特征二：流体静压强的大小与作用面的方位无关，只是流场空间点的函数。流场空间点的函数。3. 什么叫控制体什么叫控制体?它具有
15、哪些特点它具有哪些特点?(5分分)答答：从流场中划出的某一固定的空间区域称为控制体。控制从流场中划出的某一固定的空间区域称为控制体。控制体的特征有：体的特征有：控制体的位置与形状一旦选定，相对于选控制体的位置与形状一旦选定，相对于选定的坐标系就不能再改变；定的坐标系就不能再改变；通过控制面，可以有流体进、通过控制面，可以有流体进、出控制体，即控制体可以同外界有质量交换；出控制体，即控制体可以同外界有质量交换；控制体与控制体与外界也可以有能量交换。控制体的引入适合欧拉法的特点。外界也可以有能量交换。控制体的引入适合欧拉法的特点。4.微弱扰动波在空间流场中传播的特点是什么微弱扰动波在空间流场中传播
16、的特点是什么?(6分分)答答：微弱扰动波在空间流场中传播时，可以分四种情况来阐微弱扰动波在空间流场中传播时，可以分四种情况来阐明其特点。第一、二种情形是扰动源静止不动或扰动源以明其特点。第一、二种情形是扰动源静止不动或扰动源以亚音速亚音速(vc)运动，其特点是徽弱扰动波可以传播到流插空运动，其特点是徽弱扰动波可以传播到流插空间的每一处。扰动源静止时，扰动波的图形是以扰动源为间的每一处。扰动源静止时，扰动波的图形是以扰动源为中心的一簇同心球面。扰动源以亚音速运动时，扰动波的中心的一簇同心球面。扰动源以亚音速运动时，扰动波的图形是一簇偏心的球面。扰动源运动速度越大，图形偏心图形是一簇偏心的球面。扰
17、动源运动速度越大，图形偏心就越大。就越大。 第三、四种情形是扰动源以音速第三、四种情形是扰动源以音速(v=c)或超音速运动时，或超音速运动时，扰动波不能再传播到流场空间的每一点。扰动源以音速运扰动波不能再传播到流场空间的每一点。扰动源以音速运动时，扰动波只能在过扰动源且与扰动源速度垂直的平面动时，扰动波只能在过扰动源且与扰动源速度垂直的平面的一侧传播。扰动源以超音速运动时，扰动波就只能局限的一侧传播。扰动源以超音速运动时，扰动波就只能局限在马赫锥内部传播。我们把以扰动源为顶，所有的微弱扰在马赫锥内部传播。我们把以扰动源为顶，所有的微弱扰动波叠加而成的圆锥称为马赫锥。动波叠加而成的圆锥称为马赫锥。
