《流体力学》练习题

一、判断题

1. 流体是一种承受任何微小切应力都会发生连续变形的物质。（ T ） 2. 静水内任意一点的静水压强均相等。（ F ）

3. 液体表面压强p0，对液体内部不同点的影响是不同的。（ F ）

4. 某点的绝对压强小于同高程大气压强时即称该点产生真空。（ T ）

5. 流场中液体质点通过空间点时，所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流。如果有一个运动要素随时间变化则称为非恒定流。（ T ）

6. 流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。（ F ） 7. 过流断面一定是平面。（ F ）

8. 实际流体中总水头线是沿程下降的，而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。（ T ） 9. 圆形管的直径就是其水力半径。（ F ）

10. 有两个圆形管道，管径不同，输送的液体也不同，则流态判别数（雷诺数）不相同。（ F ） 11、牛顿流体就是理想流体。（ F ）

12、在静止液体中，静水压强的分布规律是随淹没深度按线性规律变化的。（ T ） 13、如果某点的相对压强为负值，则说明该处发生了真空。（ T ）

14、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。（ F ）

15、一变直径管段，A断面直径是B断面直径的2倍，则B断面的流速是A断面流速的4倍。（ T ） 16、在恒定流前提下，断面平均流速与过水断面面积成正比。（ F ） 17、水平面是等压面。（ T ）

18、有两根管道，一根输油管，一根输水管，当直径d、长度L、边界粗糙度Δ均相等时，则沿程水头损失必然相等。（ F ）

19、流体绕流曲面物体时，边界层的分离只能发生在减速增压区。（ T ） 20、水流中由于阻力的存在，其水流总能量总是沿流程减小的。（ T ） 二、选择题（每小题只有一个正确答案）

1. 液体与气体统称为流体，它们在静止时不能承受__C___。 A. 重力 B.压力 C. 剪切力 D.表面张力 2. 温度升高时，空气的动力黏度__B___。

A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 不确定

3. 液体受到表面压强p作用后，它将__A___地传递到液体内部任何一点。 A. 毫不改变 B.有所增加 C. 有所减小 D. 只传压力不传递压强. 4. 圆管中层流流动时,平均流速是最大流速的___B__倍 A.1/3 B.1/2 C.3 D.2 5. 在管流中，如果两个截面的直径比为d1/d22，则这两个截面上的雷诺数之比为Re1/Re2__B___。 A. 2 B. 1/2 C. 4 D. 1/4

6. 流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是__C___ A. 流体能穿过管侧壁由管内向管外流动 B. 流体能穿过管侧壁由管外向管内流动 C. 流体不能穿过侧壁流动 D. 不能确定流管内部流动情况

7. 伯努利方程表示控制体的__A___守恒。

A. 能量 B. 动量 C. 质量 D. 流量 8.相对压强是指该点的绝对气压与___B___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

9. 速度水头的表达式为___A__。

v2v2v2A. B. C. D. 2gh

2g2210. 圆管流动的下临界雷诺数Re为__D___

A. 300 B. 1200 C. 3600 D. 2300

11. 大圆直径为d2、小圆直径为d1的充满运动流体的圆环截面管道，其当量直径为__D___。

A. d2 B. d1 C. d2+d1 D. d2-d1 12. 判定流体流动是有旋流动的关键是看__D___ A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线 B.流体微团运动轨迹是曲线 C.流体微团运动轨迹是直线 D.流体微团自身有旋转运动 13. 如图1所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度v=1m/s，平板与固定边界的距离δ=5mm，油的动力粘度μ＝0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为____C____ A. 10Pa B. 15Pa C. 20Pa D. 25Pa

14. 气体自由射流时，射流中任意点上的静压强均__C___周围气体的压强。

A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不确定 15. 圆管层流的沿程阻力系数仅与_____A___有关

A. 雷诺数 B. 管壁粗糙度 C. 雷诺数和管壁粗糙度 D. 以上都不对 16. __C__的流体称为理想流体。

A. 速度很小 B. 速度很大 C. 忽略粘性切力 D. 密度不变 17. 动力粘性系数与运动粘性系数的关系为__B__ 。 A.  B. / C. /p D. p

18. 油的密度为800kg/m，静止的油的自由面与大气接触，油面下0.5m的深处的表压强为__D__ kPa 。（重力加速度g＝10m/s）

A. 0.8 B. 0.5 C. 0.4 D. 4

19. 以完全真空时的绝对零压强为基准计量的压强称为____C____。

A. 计示压强 B. 表压强 C. 绝对压强 D.真空 20. 恒定流动中，__B__ 。

A. 加速度为零 B. 流动参数不随时间而变 C. 流动参数随时间变化 D. 速度为常数

21. 水在一条管道中流动，如果两截面的管径比为d1/d23 ，则速度比为v1/v2___D___。 A. 3 B. 1/3 C. 9 D. 1/9 22. 在____B____情况下，流体的流线与迹线相重合。

A. 非恒定流动 B. 恒定流动 C. 有旋流动 D. 无旋流动 23. 边界层流动的基本特点是__D__ 。

2

3A. 惯性力比粘性力重要 B. 粘性力远比惯性力重要 C. 惯性力与粘性力都不重要

D. 贴近物面的薄层（即边界层）中惯性力与粘性力同样重要，薄层之外区域粘性可忽略 24. 连续性方程表示控制体的__D__守恒。

A. 能量 B. 动量 C. 质量 D. 流量 25.雷诺数Re表征__A__之比。

A. 惯性力与粘性力 B. 惯性力与重力 C. 粘性力与质量力 D. 粘性力与压力

26.局部损失产生的主要原因是__D__ 。

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 27. 流体的比容表示（B ）

A. 单位流体的质量 B. 单位质量流体所占据的体积 C. 单位温度的压强 D. 单位压强的温度

52528. 大气压p010N/m ，如果某点的真空压强为0.4910Pa，则该点的绝对压强为__A__Pa 。

A. 0.51×105 B. 1.49×105 C. 1.5×105 D. 1.05×105

29. 不同的液体其粘滞性___D____，同一种液体的粘滞性具有随温度升高而_______的特性。 A. 相同，升高 B. 相同，降低 C. 不同，升高 D. 不同，降低

30. 长为b、高为h的充满运动流体的矩形截面管道，其当量直径为____D____。

A. bh

B.

bhbh C. 2bhD.

2bh bh31. 泵与风机是将原动机的___A_____的机械。

A. 机械能转换成流体能量 B. 热能转换成流体能量 C. 机械能转换成流体内能 D. 机械能转换成流体动能 32.长管并联管道各并联管段的___A_____

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 33. 圆管层流中，沿程水头损失与速度的____B____

A. 0.5 次方成正比 B. 1次方成正比 C. 1.75 次方成正比 D. 2次方成正比

34. 粘性流体总流的伯努利方程中，单位重量流体从1截面到2截面的能量损失公式是____B____

A. hw12C. hw12hm B. hw12hhfm

hf D. hw12(Z1Z2)(p1p2) gg35. 如图2所示，管段1与管段2直径相同，长度相同且对称布置。若在管段2上装一调节阀，则管段1

与管段2的下列流动参数关系为__B___

A．hw1hw2,qv1qv2 B．hw1hw2,qv1qv2 C．hw1hw2,qv1qv2

D．hw1hw2,qv1qv2

三、填空题

－-4

1. 某种油的运动粘度是4.28×107m2/s,密度是678kg/m3，则其动力粘度为___2.9×10___ Pa·s。(采用科学计数法表示，保留一位小数)。

2. 设圆管的直径d2cm，流速v12cm/s，水的运动粘度为0.013cm/s，则水在管中的流动状态为__层流_____。

3. 在管流中，如果两个截面的直径比为d1/d22，则这两个截面上的雷诺数之比为

2Re1/Re2____1/2____。

4. 黏性流体的流动分为____层流_____和___紊流_____两种流态。 5. 试判断图3的两种情况是有旋流动还是无旋流动。（a）_无旋____（b）_有旋____

图3

6. 在低于极限压强时，气体的压强增加，其体积__减小_____，密度___增大____。

7. 流速的大小可由流线的疏密程度反映出来。流线越密处流速越__大__，流线越稀疏处流速越_小___。 8. 在工程计算中，常把能量损失分为__沿程_____损失和___局部____损失两种。

9. 理想不可压缩流体恒定元流中，各断面总水头___相等____，单位重量的总能量保持__不变_____。 10. 整个管路的总损失等于_______损失和_______损失的总和。 11. 绕流阻力包括__摩擦____阻力和__形状____阻力。

12. 串联管路无中途分流或合流，则各管中流量__相等_____；并联管路中并联节点上的总流量等于各支

管流量__之和_____。

13. 液体本身具有__可压缩_____性和__惯_____性是发生水击现象的内在原因。 14. 气体自由射流时，射流中任意点上的静压强均___等于____周围气体的压强。 15. 边界层的分离只能发生在压强__增大_____速度___减小____的区域。 四、简答题

1. 如图4所示，开敞容器盛有21的两种液体，问1、2两测压管中的液面哪个高些？哪个和容器的液面同样高？为什么？

答：1号管液面与容器液面同高。如果为同种液体，两根管液面

应一样高，由于

21，由h常数可知，2号管液面低。

图4

2. 如图5所示，有两长度尺寸相同的支管并联，如果在支管2中加一个调节阀（阻力系数为），则Q1和Q2哪个大些？阻力损失hL1和hL2哪个大些？ 答：⑴对于并联支管，有S1Q1S2Q2，S与有关，因为S1S2，所以

22Q1Q2

⑵hL1hL2

图5

3. 如图6所示，水管上安装一复式水银测压计。问p1，p2，p3，p4哪个最大？哪个最小？哪些相等？答：p1Hghp2H2Oh

HgH2O

p2p1 p2p3

p4H2Ohp3Hgh HgH2O

p4p3

p4p3p2p1

图6 4. 图7中穿孔板上各孔眼的大小和形状相同，问每个孔口的出流量是否相同？为什么？

答：由QA2gH0知，每个孔口的出流量与深度无关，只与两个自由液面的高度差有关，所以每个孔口的出流量相同。

图7

五、计算题

1. 圆管直径d200mm，管长L500m，输送运动黏度1.610m/s的石油，流量

42qV144m3/h，求沿程损失。

解：qV12d41441.27m/s

136000.224 判别流动状态：

1.270.21587.52000 为层流 4v1.6106464 在层流中，沿程损失系数为 0.0403

Re1587.5L25001.2720.04038.29m油柱 沿程损失为hfd2g0.229.8 Red

2. 有一文丘里管，如图8所示，d115cm，d210cm，水银差压计液面高度差h20cm，若不计损失，求管流流量。已知Hg13600kg/m3。 解：由连续性方程得 v1A1v2A2

2p1v12p2v20 由伯努利方程得 0 g2gg2g ∴ v22(p1p2) A22[1()]A1又 ∵ p1p2()gh

2()gh0.062m3/s62L/s

A[1(2)2]A1∴ qVA2v2A2

图8

3. 水流过一段转弯变径管,如图9所示,已知小管径d1200mm，截面压强p170kPa， 大管径

d2400mm，压强p240kPa，流速v2=1m/s。两截面中心高度差z1m，求管中流量及水流方向。

11qVv2A2v2d2213.140.420.1256(m3/s)

44 v14qV40.12564（m/s） d123.140.22 取截面1为基准面，

p1v1270000427.95（m） 截面1机械能：E1g2g10009.80629.8062p2v24000012z15.13（m） 截面2机械能：E2g2g10009.80629.806 E1E2

∴水流方向为由1截面流向2截面。

方法二：

由连续性方程得：v1A1v2A2

2A2d20.4 ∴v1v2v2214m/s

A10.2d12取截面1为基准面，对l—1截面和2—2截面列伯努利方程（假设水流由截面1流向截面2）：

2p1v12p2v20Zhl1-2

g2gg2g700004240000121hl12 即：010009.80629.80610009.80629.806解得：hl122.82m

所以，水流方向为由1截面流向2截面。

图9

34. 有一离心水泵装置如图10所示。已知该泵的输水量qv60m/h，吸水管内径d150mm，吸水管

路的总水头损失hw0.5mH2O，水泵入口2—2处，真空表读数为450mmHg，若吸水池的面积足够大，试求此时泵的吸水高度hg为多少? (1mmHg=133Pa)

解：选取吸水池液面l—1和泵进口截面2—2这两个缓变流截面列伯努利方程，并以1—1为基准面，则得

paV12p2V220hghw

g2gg2g因为吸水池面积足够大，故V10。

4qV4600.94　m/s 且V2d236003.140.152 P2为泵吸水口截面2—2处的绝对压强，其值为p2pa133450　Pa

1334500.9420.55.56　mH2O 故 hg980629.806

图10