2025年大學(xué)能源與動(dòng)力工程（流體力學(xué)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.流體力學(xué)中，理想流體是指（）A.不可壓縮流體B.黏性為零的流體C.密度不變的流體D.運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)慣性的流體2.連續(xù)性方程是基于流體的（）原理建立的。A.能量守恒B.質(zhì)量守恒C.動(dòng)量守恒D.熱量守恒3.下列哪種流動(dòng)屬于有旋流動(dòng)（）A.均勻直線流動(dòng)B.點(diǎn)渦流動(dòng)C.平行平板間的層流流動(dòng)D.等截面管道中的定常流動(dòng)4.流體在管道中流動(dòng)時(shí)，雷諾數(shù)反映了（）的相對(duì)大小。A.慣性力與黏性力B.壓力與黏性力C.慣性力與重力D.壓力與重力5.伯努利方程適用的條件是（）A.理想流體、穩(wěn)定流動(dòng)、不可壓縮B.黏性流體、穩(wěn)定流動(dòng)、不可壓縮C.理想流體、非穩(wěn)定流動(dòng)、不可壓縮D.黏性流體、非穩(wěn)定流動(dòng)、不可壓縮6.對(duì)于不可壓縮流體的平面流動(dòng)，流函數(shù)滿足（）A.拉普拉斯方程B.泊松方程C.歐拉方程D.伯努利方程7.作用在流體上的質(zhì)量力有（）A.壓力B.黏性力C.重力D.表面張力8.流體靜力學(xué)基本方程可表示為（）A.p=p0+ρghB.p=p0-ρghC.p=ρgh-p0D.p=ρgh9.圓管層流的沿程阻力系數(shù)與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)B.管壁粗糙度C.流速D.管徑10.當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，黏性切應(yīng)力與（）成正比。A.速度B.速度梯度C.加速度D.位移二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.流體的主要力學(xué)性質(zhì)包括（）A.流動(dòng)性B.黏性C.壓縮性D.膨脹性E.表面張力2.下列屬于描述流體運(yùn)動(dòng)的方法有（）A.拉格朗日法B.歐拉法C.雷諾法D.伯努利法E.牛頓法3.流體流動(dòng)的類型有（）A.層流B.紊流C.過(guò)渡流D.定常流E.非定常流4.下列關(guān)于流體勢(shì)函數(shù)的說(shuō)法正確的是（）A.勢(shì)函數(shù)存在的條件是流動(dòng)無(wú)旋B.勢(shì)函數(shù)與流函數(shù)滿足柯西-黎曼條件C.勢(shì)函數(shù)的等值線與流線正交D.勢(shì)函數(shù)的全微分等于流速在x、y方向分量的負(fù)值E.勢(shì)函數(shù)只適用于不可壓縮流體5.影響流體流動(dòng)阻力的因素有（）A.流體的黏性性能B.流動(dòng)狀態(tài)C.管道的形狀和尺寸D.管壁粗糙度E.流體的密度三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”）1.流體靜止時(shí)沒(méi)有黏性力。（）2.流線和跡線一定重合。（）3.雷諾數(shù)越大，流體越容易出現(xiàn)紊流。（）4.伯努利方程中各項(xiàng)都具有能量的意義。（）5.不可壓縮流體的流速場(chǎng)一定是無(wú)旋的。（）6.流體靜壓力的方向總是垂直指向作用面。（）7.圓管紊流的沿程阻力系數(shù)只與雷諾數(shù)有關(guān)。（）8.流函數(shù)相等的點(diǎn)組成的曲線是流線。（）9.質(zhì)量力只有重力時(shí)，等壓面是水平面。（）10.黏性流體總水頭線沿程一定下降。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述理想流體與實(shí)際流體的區(qū)別，并說(shuō)明在流體力學(xué)研究中引入理想流體概念的意義。2.什么是雷諾實(shí)驗(yàn)？它揭示了流體流動(dòng)的什么規(guī)律？請(qǐng)簡(jiǎn)述雷諾實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及結(jié)果分析。3.推導(dǎo)圓管層流的流速分布公式，并說(shuō)明該公式中各參數(shù)的物理意義。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分）1.已知一水平放置的等直徑圓管，管內(nèi)徑d=50mm，管長(zhǎng)L=10m，流體的運(yùn)動(dòng)黏度ν=1.0×10^(-6)m2/s，流量Q=0.002m3/s。試判斷管內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)，并計(jì)算沿程水頭損失。2.如圖所示，一盛水容器，水面高度H=2m，容器底部有一圓形小孔，孔徑d=10mm。若不計(jì)水頭損失，求水從小孔流出的流速。1.選擇題答案-1.B-2.B-3.B-4.A-5.A-6.A-7.C-8.A-9.A-10.B2.多項(xiàng)選擇題答案-1.ABCDE-2.AB-3.ABC-4.ABCD-5.ABCDE3.判斷題答案-1.√-2.×-3.√-4.√-5.×-6.√-7.×-8.√-9.√-10.√4.簡(jiǎn)答題答案-1.理想流體是黏性為零的流體，實(shí)際流體具有黏性。引入理想流體概念，可簡(jiǎn)化流體力學(xué)問(wèn)題的分析，先得到理想情況下的基本規(guī)律，再考慮黏性影響進(jìn)行修正，有助于快速把握流體流動(dòng)的主要特征和規(guī)律。-2.雷諾實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察不同流速下流體在玻璃管中的流動(dòng)形態(tài)來(lái)揭示規(guī)律。過(guò)程：在玻璃管中注入流體，緩慢增加流速，觀察到層流、過(guò)渡流、紊流狀態(tài)。結(jié)果分析：得出雷諾數(shù)與流動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，雷諾數(shù)較小時(shí)為層流，較大時(shí)為紊流。-3.推導(dǎo)：根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律和力的平衡關(guān)系得出圓管層流流速分布公式u=(r2-r?2)ρg/(4μL)+C（r?為管半徑，r為距管軸距離）。參數(shù)意義：r反映距管軸位置，ρ為流體密度，g為重力加速度，μ為動(dòng)力黏度，L為管長(zhǎng)。5.計(jì)算題答案-1.先求流速v=4Q/(πd2)=2.04m/s，雷諾數(shù)Re=vd/ν=102000＞4000，為紊流。沿程阻力系