2025年大學(xué)大二（化工原理）流體力學(xué)期末測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.流體在圓形直管中作層流流動，如果流量等其他條件不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？（）A.1/2B.1/4C.1/8D.1/162.某流體在內(nèi)徑為d的管道中作定態(tài)流動，其平均流速為u，當(dāng)它以相同的體積流量通過內(nèi)徑為d/2的管道時，流速變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？（）A.2B.4C.8D.163.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）A.流速不同B.流通截面積不同C.雷諾數(shù)不同D.流體的粘性不同4.水在圓形直管中作層流流動，若流速不變，管徑增大一倍，則阻力損失為原來的（）A.1/2B.1/4C.1/8D.1/165.流體在等徑管中作穩(wěn)定流動時，流體的流速（）A.處處相等B.與管徑成反比C.與流量成正比D.沿流動方向逐漸減小6.流體在管道中流動時，產(chǎn)生阻力損失的根本原因是（）A.流體具有粘性B.管道不夠光滑C.流速過高D.流動方向改變7.當(dāng)流體在管道中流動時，局部阻力損失主要是由于（）A.流體粘性B.管道長度C.管道粗糙度D.管件、閥門等局部障礙8.雷諾數(shù)Re反映了流體流動時的（）A.慣性力與粘性力之比B.重力與粘性力之比C.慣性力與重力之比D.壓力與粘性力之比9.某液體在內(nèi)徑為d的管道中流動，其平均流速為u，當(dāng)它以相同的質(zhì)量流量通過內(nèi)徑為d/2的管道時，流速變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？（）A.2B.4C.8D.1610.流體在圓形直管中作湍流流動時，其摩擦系數(shù)λ與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)Re和管壁粗糙度B.雷諾數(shù)Re和管徑C.流速和管徑D.流速和管壁粗糙度11.對于不可壓縮流體的穩(wěn)定流動，連續(xù)性方程表示（）A.流速處處相等B.流量處處相等C.壓力處處相等D.密度處處相等12.流體在等徑管中作穩(wěn)定流動時，流體的壓力（）A.處處相等B.與管徑成反比C.與流量成正比D.沿流動方向逐漸減小13.當(dāng)流體在管道中流動時，層流的特點(diǎn)是（）A.流體質(zhì)點(diǎn)作有規(guī)則的平行運(yùn)動B.流體質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動C.流速分布不均勻D.阻力損失較大14.湍流時，流體的脈動程度（）A.隨雷諾數(shù)增大而增大B.隨雷諾數(shù)增大而減小C.與雷諾數(shù)無關(guān)D.與流速無關(guān)15.流體在圓形直管中作層流流動時，其平均流速是最大流速的（）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/516.某流體在內(nèi)徑為d的管道中流動，其平均流速為u，當(dāng)它以相同的體積流量通過內(nèi)徑為2d的管道時，流速變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？（）A.1/2B.?C.1/8D.1/1617.流體在管道中流動時，沿程阻力損失與（）成正比。A.流速的平方B.流速C.管徑D.管道長度18.當(dāng)流體在管道中流動時，局部阻力損失與（）有關(guān)。A.流速的平方以及局部阻力系數(shù)B.流速C.管徑D.管道長度19.雷諾數(shù)Re越大，流體的流動狀態(tài)越接近（）A.層流B.湍流C.過渡流D.無法確定20.流體在圓形直管中作湍流流動時，若其他條件不變，僅將流速增大一倍，則阻力損失變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.2倍B.4倍C.8倍D.16倍第II卷（非選擇題共60分）21.（10分）簡述流體靜力學(xué)基本方程的物理意義，并說明其應(yīng)用。22.（10分）什么是流體的粘性？粘性對流體流動有哪些影響？23.（10分）某流體在一水平直管中流動，已知管徑為50mm，流量為0.01m3/s，流體密度為1kg/m3，粘度為0.001Pa·s，試判斷流體的流動狀態(tài)，并計算其雷諾數(shù)。24.（15分）材料：某化工廠有一輸送水的管道系統(tǒng)，管道內(nèi)徑為100mm，水的流量為0.05m3/s，管道長度為100m，管壁粗糙度為0.05mm。已知水的密度為1000kg/m3，粘度為0.001Pa·s。問題：計算該管道系統(tǒng)的沿程阻力損失以及局部阻力損失（假設(shè)局部阻力系數(shù)總和為5）。25.（15分）材料：有一輸水管道，管徑為80mm，水的流速為2m/s，水的密度為1000kg/m3。在管道上有一突然縮小的管件，縮小后的管徑為40mm。問題：計算突然縮小管件處的局部阻力損失（突然縮小的局部阻力系數(shù)為0.5）。答案：1.D2.B3.C4.B5.C6.A7.D8.A9.B10.A11.B12.D13.A14.A15.A16.B17.A18.A19.B20.B21.流體靜力學(xué)基本方程的物理意義：表示靜止流體中任意一點(diǎn)的壓力能、勢能之和為常數(shù)。應(yīng)用：可用于測量流體壓力、計算液位高度等。22.流體的粘性是指流體內(nèi)部抵抗流動的能力。粘性影響：使流體流動產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致能量損失，影響流體的輸送和流動狀態(tài)等。23.雷諾數(shù)Re=4ρud/μ，代入數(shù)據(jù)可得Re=4×1×(0.01/(π×(0.05/2)2))×0.05/0.001=5095.54，流動狀態(tài)為湍流。24.先求流速u=0.05/(π×(0.1/2)2)=6.37m/s，雷諾數(shù)Re=4ρud/μ=4×1000×6.37×0.1/0.001=2.548×10^6，查摩擦系數(shù)λ=0.017，沿程阻力損失hf=λ×(l/d)×(u2/2g)=0.017×(100/0.1)×(6.372/(2×9.81))=34.78J/kg，局部阻力損失hj=ζ×(u2/2g)=5×(6.372/