2023年下學(xué)期流體力學(xué)（考試課）復(fù)習(xí)資料

??、簡答題

1.水力光滑管和水力粗糙管是怎樣定義的？是不是絕對(duì)粗糙度較大的管道一定是水力粗糙

管？為什么？（1分）

答案：答：當(dāng)層流底層的厚度大于管壁的絕對(duì)粗糙度時(shí)，管壁的凹凸不平部分完全被層

流底層所覆蓋，紊流核心區(qū)與凸起部分不接觸，流動(dòng)不受管壁粗糙度的影響，因而流動(dòng)的

能量損失也不受管壁粗糙度的影響，這時(shí)的管道稱為水力光滑管（3分）。反之，稱為水

力粗糙管（1分）。絕對(duì)粗糙度較大的管道不一定是“水力粗糙管“，因?yàn)楫?dāng)流速較小時(shí)，流

動(dòng)的層流底層厚度可能會(huì)很大，當(dāng)大于時(shí)，盡管管道內(nèi)壁很粗糙，也可能是水力光滑

管（換一種說法：當(dāng)>時(shí)，不管管子表面有多粗糙，都是水力光滑管）

2.粘性流體伯努力方程的物理意義。（I分）

答案：答：粘性流體伯努力方程是能量守恒定律在粘性流體流動(dòng)中的應(yīng)用。<br/〉或：粘

性流體伯努力方程反映了粘性流體流動(dòng)過程中總機(jī)械能及阻力能平衡。

3.試解釋水擊現(xiàn)象，說明其危害，試討論為了避免水擊現(xiàn)象的發(fā)生可采取哪些措施？（1分）

答案：答：水擊：在工業(yè)管道中，為了調(diào)節(jié)流量，管道閥門經(jīng)常開啟或關(guān)閉。由于閥門的

突然關(guān)閉，使液流速度突然改變，引起管內(nèi)流體壓強(qiáng)大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象稱為水擊。

危害：水擊會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，甚至破壞管道和閥門

①緩慢關(guān)閉閥門（延長關(guān)閉時(shí)間）；

②縮短管道長度；

③限制管中液體的流速uO,減小沖擊能量；

@在管道中安裝蓄能器，吸收沖擊的能量。

4.寫出流線微分方程和跡線微分方程的表達(dá)式。（1分）

dxdydz

__—r-___

答案：答：流線微分方程：VxvyVz

dxdydz

=V=V=V

跡線微分方程：dtx,dtdtz

5.試說說拉格朗日法和歐拉法在觀察流體流動(dòng)時(shí)的不同著眼點(diǎn)在哪。（1分）

答案：答：拉格朗日法和歐拉法在觀察流體流動(dòng)時(shí)的著眼點(diǎn)是不同的，前者著眼于流體的

質(zhì)點(diǎn)，觀察的是隨流體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)而動(dòng)；后者是著眼于流體流動(dòng)的空間點(diǎn)，觀察的是不同流

體質(zhì)點(diǎn)流過該空間點(diǎn)。

6.寫出流體靜壓特性。（1分）

答案：答：1）流體靜壓強(qiáng)垂直于作用面，方向指向該作用面的內(nèi)法線方向；

2）靜止流體中任意一點(diǎn)處流體靜壓強(qiáng)的大小與作用面的方位無關(guān)，即同一點(diǎn)各個(gè)方向上

的流體靜壓強(qiáng)均相等。

7.串聯(lián)管路有哪些特點(diǎn)？并聯(lián)管路有哪些特點(diǎn)？（1分）

答案：答：串聯(lián)管路特點(diǎn)：各管段的流量相等；總的水頭損失等于各管段水頭損失之和;

<br/>并聯(lián)管路特點(diǎn)：總流量等于各管段流量之和；各個(gè)支路水頭損失相等。

二、單項(xiàng)選擇題

8.圓管層流，實(shí)測管軸線上流速為4m/s,則斷面平均流速為（）。（1分）

A.4m/s

B.3.2m/s

C.2m/s

D.Im/s

答案：C

9.流線與跡線重合的流動(dòng)是（）。（1分）

A.不可壓縮流體流動(dòng)

B.非恒定流動(dòng)

C.恒定流動(dòng)

D.理想流體流動(dòng)

答案：C

10.速度V、長度1，重力加速度g的無量綱集合是（）。（1分）

A.lv/g

B.v/gl

C.l/gv

D.v2/gl

答案：D

11.一維流動(dòng)是指（）。（1分）

A.圓管內(nèi)流動(dòng)

B.速度分布按直線變化

C.運(yùn)動(dòng)參數(shù)是一個(gè)空間坐標(biāo)和時(shí)間變量的函數(shù)

D.速度變化緩慢的流動(dòng)

答案：C

12.水平放置的漸擴(kuò)管，如忽略水頭損失，斷面形心點(diǎn)的壓強(qiáng)有以下關(guān)系（）。（1分）

A.P1>P2

B.PI<P2

C.P1=P2

D.P1>P2

答案：B

13.與牛頓內(nèi)摩擦定律有關(guān)的因素是（）。（1分）

A.壓強(qiáng)、速度和粘度

B.流體的粘度、切應(yīng)力與角變形率

C.切應(yīng)力、溫度、粘度和速度

D.壓強(qiáng)、粘度和角變形

答案：A

14.變直徑管流，細(xì)斷面直徑dl,粗?jǐn)嗝嬷睆絛2=2dl,粗細(xì)斷面雷諾數(shù)的關(guān)系（）。（1分）

A.Rel=0.5Re2

B.Rel=Re2

C.Re1=1.5Re2

D.Rel=2Re2

答案：D

15.在圓管流中，層流的斷面流速分布符合（）。（1分）

A.均勻規(guī)律

B.直線變化規(guī)律

C.拋物線規(guī)律

D.對(duì)數(shù)曲線規(guī)律

答案：C

16.金屬壓力表的讀數(shù)值是（）。（1分）

A.絕對(duì)壓強(qiáng)

B.相對(duì)壓強(qiáng)

C.絕對(duì)壓強(qiáng)與當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?/p>

D.相對(duì)壓強(qiáng)與當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?/p>

答案：B

17.作用于流體的質(zhì)量力包括（）。（1分）

A.壓力

B.摩擦阻力

C.重力

D.表面張力

答案：C

18.雷諾數(shù)的物理意義指（）。（1分）

A.粘性力與重力之比

B.重力與粘性力之比

C.慣性力與粘性力之比

D.壓力與粘性力之比

答案：C

19.水的動(dòng)力粘度隨溫度的升高（）。（1分）

A.增大

B.減小

C.不變

D不定

答案：B

20.在圓管流中，層流的斷面流速分布符合（）。（1分）

A.線性規(guī)律

B.雙曲線變化規(guī)律

C.拋物線規(guī)律

D.對(duì)數(shù)曲線規(guī)律

答案：C

21.粘性流體測壓管水頭線的沿程變化是（）。（1分）

A.沿程下降

B.沿程上升

C.保持水平

D.前三種都有可能

答案：D

22.定常流動(dòng)是（）。（1分）

A.流動(dòng)隨時(shí)間按一定規(guī)律變化

B.流場中任意空間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間變化

C.各過流斷面的速度分布相同

D.各過流斷面的壓強(qiáng)相同

答案：B

23.粘性流體總水頭線沿程的變化是（）。（1分）

A.沿程下降

B.沿程上升

C.保持水平

D.前三種都有可能

答案：A

三、判斷題

24.流線是光滑的曲線，不能是折線，流線之間可以相交。（）（1分）

答案：錯(cuò)誤

25.流線的形狀與邊界形狀有關(guān)。（）（1分）

答案：錯(cuò)誤

26.靜水壓強(qiáng)是既有大小又有方向的矢量。（）（1分）

答案：錯(cuò)誤

27.靜水內(nèi)任意一點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)均相等。（）（1分）

答案：錯(cuò)誤

28.靜止液體的自由表面是一個(gè)水平面，也是等壓面。（）（1分）

答案：正確

29.容器中兩種不同液體的分界面是水平面，但不一定是等壓面。（）（1分）

答案：錯(cuò)誤

30.如果某點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為負(fù)值，則說明該處發(fā)生了真空。（）（1分）

答案：正確

31.一個(gè)工程大氣壓等于98kPa,相當(dāng)于10m水柱的壓強(qiáng)。（）（1分）

答案：正確

32.在一直管中流動(dòng)的流體，其水頭損失包括沿程水頭損失與局部水頭損失。（）（1分）

答案：正確

33.過水?dāng)嗝嬉欢ㄊ瞧矫?。（）?分）

答案：錯(cuò)誤

四、填空題

34.表面力：作用在所研究流體外表面上與大小成正比的力。（1分）

答案：表面積

35.流體在管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)的兩種流動(dòng)狀態(tài)為和o（1分）

答案：層流;湍流

36.牛頓流體：服從定律的流體。（1分）

答案：牛頓內(nèi)摩擦

37.是在實(shí)際流體的大雷諾數(shù)流動(dòng)中，緊貼固壁存在粘性起主導(dǎo)作用的薄流層。

（1分）

答案：邊界層

38.雷諾數(shù)表示和之比。（1分）

答案；慣性力;粘性力

39.無旋流動(dòng)：流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)角速度等于的流動(dòng)。（1分）

答案：零

40.系統(tǒng)：有限體積的的集合。（1分）

答案：流體質(zhì)點(diǎn)

41.壓強(qiáng)的表示方法：絕對(duì)壓強(qiáng)、、o（1分）

答案：計(jì)示壓強(qiáng);真空度

42.實(shí)際流體與理想流體的不同之處在于實(shí)際流體具有o（1分）

答案：粘性

43.控制體：取流場中某一確定的o（1分）

答案：空間區(qū)域

44.水力半徑：總流面積與之比。（1分）

答案：過流斷面;濕周

45.在設(shè)計(jì)模型流動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要使模型流動(dòng)與實(shí)