流體力學自考試題及答案

單項選擇題（每題2分，共10題）1.流體的粘性與（）有關。A.溫度B.速度C.密度2.理想流體是指（）的流體。A.無粘性B.不可壓縮C.密度不變3.流體靜壓強的方向是（）。A.垂直指向作用面B.平行作用面C.任意方向4.等壓面是（）的面。A.壓強相等B.速度相等C.密度相等5.雷諾數(shù)是反映流體流動（）的無量綱數(shù)。A.速度B.粘性C.密度6.層流與紊流的本質(zhì)區(qū)別是（）。A.流速不同B.雷諾數(shù)不同C.流體質(zhì)點是否有規(guī)則運動7.圓管層流的沿程阻力系數(shù)λ與（）有關。A.雷諾數(shù)B.管壁粗糙度C.流速8.孔口自由出流的流量與（）成正比。A.孔口面積B.孔口形狀C.水頭9.文丘里管用于測量（）。A.流量B.壓強C.流速10.流體繞流物體時，產(chǎn)生升力的原因是（）。A.流速不同B.壓強不同C.粘性不同答案：1.A2.A3.A4.A5.B6.C7.A8.A9.A10.B多項選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于流體基本性質(zhì)的有（）A.流動性B.粘性C.壓縮性D.表面張力2.流體靜壓強的特性有（）A.方向垂直指向作用面B.大小與作用面方位無關C.沿等壓面不變D.與深度成正比3.以下哪些是描述流體運動的方法（）A.拉格朗日法B.歐拉法C.雷諾法D.伯努利法4.理想流體的運動方程包含以下哪些方程（）A.連續(xù)性方程B.能量方程C.動量方程D.狀態(tài)方程5.層流的特點有（）A.流體質(zhì)點有規(guī)則運動B.水頭損失較小C.流速分布呈拋物線D.粘性力起主導作用6.紊流的特征包括（）A.流體質(zhì)點無規(guī)則運動B.有脈動現(xiàn)象C.水頭損失較大D.流速分布較均勻7.影響沿程阻力系數(shù)的因素有（）A.雷諾數(shù)B.管壁粗糙度C.管徑D.管長8.局部水頭損失產(chǎn)生的原因有（）A.邊界形狀改變B.流速大小改變C.流速方向改變D.流體密度改變9.相似原理包括（）A.幾何相似B.運動相似C.動力相似D.熱力相似10.以下哪些設備利用了流體力學原理（）A.水泵B.風機C.管道D.閥門答案：1.ABCD2.ABC3.AB4.ABC5.ABCD6.ABCD7.AB8.ABC9.ABC10.ABCD判斷題（每題2分，共10題）1.流體的粘性隨溫度升高而增大。（）2.靜止流體中不存在切應力。（）3.流線和跡線在定常流動中重合。（）4.理想流體的能量方程中沒有能量損失項。（）5.層流的雷諾數(shù)一定小于紊流的雷諾數(shù)。（）6.沿程阻力系數(shù)只與雷諾數(shù)有關。（）7.管道突然擴大的局部水頭損失大于突然縮小的局部水頭損失。（）8.模型實驗只要保證幾何相似就能得到準確結果。（）9.伯努利方程只適用于理想流體。（）10.流體作用在平面上的總壓力的作用點與平面形心重合。（）答案：1.×2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.×簡答題（每題5分，共4題）1.簡述流體粘性的概念。答案：流體粘性是指流體在流動時，相鄰流體層間存在的阻礙相對運動的內(nèi)摩擦力特性，粘性大小與流體性質(zhì)及溫度等有關，粘性使流體流動有能量損失。2.寫出伯努利方程的表達式并說明各項含義。答案：$z_1+\frac{p_1}{\rhog}+\frac{v_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{\rhog}+\frac{v_2^2}{2g}+h_w$。$z$為位置水頭，$\frac{p}{\rhog}$為壓強水頭，$\frac{v^2}{2g}$為速度水頭，$h_w$為水頭損失。反映理想流體定常流動中能量守恒關系。3.簡述層流和紊流的判別方法。答案：用雷諾數(shù)判別，對于圓管流動，雷諾數(shù)$Re=\frac{vd}{\nu}$（$v$為平均流速，$d$為管徑，$\nu$為運動粘性系數(shù)），一般$Re\leq2000$為層流，$Re>4000$為紊流，$2000<Re\leq4000$為過渡流。4.說明流體靜壓強的特性。答案：一是方向垂直指向作用面；二是大小與作用面方位無關，只與該點位置有關。即同一點各方向靜壓強大小相等，且垂直作用面。討論題（每題5分，共4題）1.討論粘性在流體流動中的作用。答案：粘性在流體流動中形成內(nèi)摩擦力，阻礙流體層間相對運動。在層流中，粘性力主導流動，使流速分布規(guī)則；在紊流中，粘性影響脈動和能量損失。粘性還影響邊界層特性，與流動阻力、水頭損失密切相關，設計管道等時需重點考慮。2.結合實際，談談減小管道水頭損失的措施。答案：選用光滑管材減小管壁粗糙度；合理設計管道，減少不必要的彎頭、閥門等局部阻礙；控制流速在合適范圍，避免流速突變；優(yōu)化管道布局，減少長度。如供水系統(tǒng)中，用優(yōu)質(zhì)管材、合理規(guī)劃走向等減小損失，節(jié)能降耗。3.討論相似原理在流體力學實驗中的意義。答案：相似原理讓我們能通過模型實驗研究實際流動。依據(jù)幾何、運動、動力相似，用小尺寸模型模擬大尺寸原型，節(jié)省成本、時間。實驗結果可推廣到原型，通過相似準則保證實驗有效性，是研究復雜流體流動的重要手