2025年大學大二（能源與動力工程）流體力學基礎(chǔ)綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.流體力學中，理想流體的定義是（）A.不可壓縮的流體B.黏性為零的流體C.密度不變的流體D.無旋的流體2.連續(xù)性方程是基于流體的（）原理推導出來的。A.能量守恒B.質(zhì)量守恒C.動量守恒D.角動量守恒3.伯努利方程適用的條件是（）A.理想流體、穩(wěn)定流動、不可壓縮B.實際流體、穩(wěn)定流動、不可壓縮C.理想流體、非穩(wěn)定流動、不可壓縮D.理想流體、穩(wěn)定流動、可壓縮4.流體在管道中流動時，雷諾數(shù)Re反映了（）A.流體的黏性大小B.流體的慣性力與黏性力之比C.管道的直徑大小D.流體的流速大小5.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）A.流速不同B.Re數(shù)不同C.黏性不同D.流動狀態(tài)不同6.圓管層流的沿程阻力系數(shù)λ與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)ReB.管壁粗糙度C.管道直徑D.流體密度7.突然擴大管道的局部阻力系數(shù)ζ與（）有關(guān)。A.兩斷面的面積比B.雷諾數(shù)ReC.流體密度D.流速8.作用在流體上的質(zhì)量力包括（）A.壓力B.黏性力C.重力D.表面張力9.流體靜力學基本方程表示了靜止流體中（）的關(guān)系。A.壓力、密度和高度B.壓力、速度和高度C.壓力、黏性和高度D.壓力、溫度和高度10.等壓面的特性是（）A.等壓面上各點壓力相等B.等壓面與質(zhì)量力正交C.等壓面是平面D.等壓面是曲面第II卷（非選擇題，共70分）11.（10分）簡述流體的黏性及其影響因素。12.（15分）推導理想流體的伯努利方程，并說明其物理意義。13.（15分）已知某管道中流體的流速分布為u=2y-y2，其中u為流速，y為距管壁的距離，管道半徑為R。求：（1）管中心處的流速umax；（2）平均流速u；（3）斷面流速分布的動能修正系數(shù)α。14.（15分）材料：有一水平放置的等直徑圓管，管長L=10m，管徑d=0.1m，流量Q=0.01m3/s，流體密度ρ=1000kg/m3，運動黏性系數(shù)ν=10^(-6)m2/s。已知沿程阻力系數(shù)λ=0.02。求：（1）管道的沿程水頭損失hf；（2）若在管道中安裝一個閥門，閥門的局部阻力系數(shù)ζ=5，求總水頭損失H。15.（15分）材料：有一矩形斷面的明渠，底寬b=2m，水深h=1m，流量Q=4m3/s。已知明渠的粗糙系數(shù)n=0.025。求：（1）明渠的水力半徑R；（2）明渠的流速v；（3）明渠的謝才系數(shù)C。答案：1.B2.B3.A4.B5.B6.A7.A8.C9.A10.B11.流體的黏性是指流體內(nèi)部質(zhì)點間或流層間因相對運動而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的性質(zhì)。影響因素有：流體的種類，不同流體黏性不同；溫度，溫度升高，流體黏性減??；壓力，一般情況下壓力對黏性影響不大，但在極高或極低壓力下會有一定影響。12.推導：在理想流體、穩(wěn)定流動且不可壓縮的條件下，對微小流束應用能量守恒定律可得。物理意義：理想流體在重力作用下作穩(wěn)定流動時，同一流線上單位重量流體的總機械能（包括壓力能、動能和勢能）保持不變。13.（1）管中心處y=0，umax=2×0-02=0；（2）平均流速u=1/R2∫??(2y-y2)dy=1/3；（3）α=1/u2×1/R2∫??u3dy=1.5。14.（1）雷諾數(shù)Re=4Q/(πdν)=1273885，hf=λL/d×v2/2g=125.6m；（2）閥門局部水頭損失hj=ζv2/2g=25m，總水頭損失H=hf+hj=150.6m。15.（1）水力