1、流體力學(xué)試卷講解,(A),一、是非題(共10分,每小題1分),1.凡切應(yīng)力與剪切變形速度呈線性關(guān)系的流體均為牛頓流體。( ) 2.流體中任意一點(diǎn)所有的法向應(yīng)力在流體相鄰層與層之間無相對運(yùn)動(dòng)時(shí)是相等的。( ) 3.作用在物體上的液體總壓力的壓力中心就是受力面面積的形心。( ) 4.一元流動(dòng)是指局限于直線的流動(dòng)。( ),5.流函數(shù)存在的條件是不可壓縮平面流動(dòng)。( ) 6.納維-斯托克斯方程是不可壓流體最普遍的運(yùn)動(dòng)微分方程。( ) 7.有壓圓管均勻?qū)恿鞯淖畲罅魉偈菙嗝嫫骄魉俚?.75倍。( ) 加。( ),10. 方程表示理想氣體一元等熵流動(dòng)。( ),8. 流體平面無旋運(yùn)動(dòng)必須滿足 。( ),9.

2、受限射流中各橫截面上動(dòng)量是不相等的，沿程增加。( ),二、選擇題(共10分,每小題1分),1. 按連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指（ ）。 (a)流體的分子； (b)流體內(nèi)的固體顆粒； (c)幾何的點(diǎn)； (d)幾何尺寸同流動(dòng)空間相比足夠小量，又含有大量分子的微元體。,2. 絕對壓強(qiáng)pabs與相對壓強(qiáng)p、真空度pv 、當(dāng)?shù)卮髿鈮簆a之間的關(guān)系是( )。 (a)pabs= p+pv； (b)p =pabs+pa； (c)pv= papabs； (d)p= pv+pa。 3.在液體中潛體所受浮力的大小應(yīng)( )。 (a)與潛體的密度成正比； (b)與液體的密度成正比； (c)與潛體淹沒的深度成正比；

3、(d)與液體表面的壓強(qiáng)成反比。,4.一元恒定流動(dòng)的連續(xù)性方程為( )。 (a)Q= pAv； (b)1A1 = 2A2； (c)p1A1 v1=p2A2 v2 ； (d)A1 v1=A2 v2 。,5.推導(dǎo)方程 ，需要的兩個(gè)假定條件是( )。 所取控制體端面為漸變流； 恒定流；均勻流； 不可壓縮流；無粘滯流。 (a)； (b)； (c) ； (d) ； (e)。,6. 如下圖，一等直徑水管，A-A為過流斷面，B-B為水平面，l、2、3、4為面上各點(diǎn)，各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物理量有以下關(guān)系( )。 (a)p1=p2； (b)p3 = p4； (c)z1+ p1/g=z2+ p2/g； (d)z3+ p3/g

4、=z4+ p4/g。,7. 如果兩個(gè)流體是力學(xué)相似，它們則應(yīng)滿足的關(guān)系是( )。 (a)Frp=Frm； (b)Rep=Rem ； (c)Cap=Cam ； (d)Nep=Nem 。 8.一變徑管流，細(xì)斷面直徑為d1，粗?jǐn)嗝嬷睆絛2=2d1，粗細(xì)斷面雷諾數(shù)的關(guān)系是( )。 (a)Re1=0.5Re2； (b)Re1=Re2 ； (c)Re1=1.5Re2 ； (d)Re1=2Re2 。,9.工業(yè)管道的沿程摩擦阻力系數(shù)，在紊流過渡區(qū)隨雷諾數(shù)的增加而 ( )。 (a) 增加； (b) 減?。?(c) 不變； (d) 不定。 10.一元?dú)饬髦?，Ma1時(shí)，隨著斷面面積的增大，則流速和密度應(yīng)分別 ( )

5、。 (a) 增大，減?。?(b) 增大，增大； (c) 減小，增大； (d) 減小，減小。,三、填空題（共20分,每空1分）,1.液體的粘滯性隨溫度的升高而 ，氣體的粘滯性隨溫度的升高而 。,減小,增大,2.盛液容器繞鉛直軸作等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體為非均質(zhì)體，則可知等壓面應(yīng)是 面和 面。,等密,等溫,3.流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)可以分解為 、 、 和 。,平移運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),線變形運(yùn)動(dòng),角變形運(yùn)動(dòng),4.流速場ux=4y，uy=4x的流函數(shù)為 。,=x2+y2,5.通過尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可以測定沿程阻力系數(shù)，根據(jù)變化特征，可將流動(dòng)分為五個(gè)阻力區(qū)，亦即 、 、 、 和 , 其中在 .區(qū)內(nèi)，與Re無關(guān)。,層流區(qū),

6、臨界過渡區(qū),紊流光滑區(qū),紊流過渡區(qū),紊流粗糙區(qū),紊流粗糙,6. 是產(chǎn)生水擊現(xiàn)象的外界條件，而 和 發(fā)生水擊現(xiàn)象的內(nèi)在 原因。,引起管路中流速突然變化的因素,液體本身具有可壓縮性和慣性,管壁具有彈性,7.在馬赫數(shù)Ma= 的L處求得的管長就是等溫管流的最大管長；在Ma= 的L處求得的管長就是絕熱管流的最大管長。,1,四、計(jì)算題（共40分）,1. 如下圖, 一貯水容器的壁上裝有3個(gè)直徑d=3m的半球形蓋, 已知H=2.5m, h=1.5m, 求這3個(gè)蓋所受的靜水總壓力。（10分）,【解】,向上；,向下；,，向左；,，向下。,2.消防管路直徑D=200mm,末端收縮形噴嘴的出口直徑d=50mm，噴嘴和

7、管路用法蘭盤連接，其上裝有4個(gè)螺栓，求當(dāng)流量Q=0.1m3/s時(shí)，每個(gè)螺栓上所受的拉力。 （15分）,【解】以噴嘴與管連接處截面到出口截面及其間管壁作為控制體，并設(shè)噴嘴對水的作用力為F，則水流對每個(gè)螺栓的作用力大小為f=F/4，且方向相反。 由連續(xù)性方程，可知,建立11-22間的能量方程，可得,寫出該控制體的恒定總流動(dòng)量方程,3.某兩層樓的供暖立管, 管段落1的直徑為20mm, 總長為20m, 1=15。管段2的直徑為10m, 1=15, 管路的=0.025, 干管中的流量QV=110-3m3/s, 求QV1和QV2。(15分),【解】先算出各管段的管路阻抗,則由,，得,五、簡答題(共20分，

8、每小題5分),1.試從力學(xué)分析的角度，比較流體與固體對外力抵抗能力的差別。 【答】在其彈性范圍內(nèi)，固體存在抗拉、抗壓和抗切等三方面的能力；流體則不同，液體在容器中有一定的抗壓能力，有極微弱的抗拉能力，但靜止?fàn)顟B(tài)下，包括氣體在內(nèi)，均不能承受切向力的作用，即流體具有(易)流動(dòng)性。,2.結(jié)合公式的推導(dǎo)，說明總流伯努利方程的適用條件。 【答】總流伯努利方程的適用條件包括恒定流動(dòng)、質(zhì)量力僅為重力、不可壓縮流體、所取斷面為漸變流斷面和兩斷面無分流和匯流等。,3.什么是邊界層?提出邊界層概念對流體力學(xué)研究有何意義? 【答】實(shí)際流體流經(jīng)物體表面時(shí)，由于粘性的存在，緊帖固體表面的流體流速為零，但隨距壁面距離的增大，壁面對流體的影響減弱，流速迅速增大，至一定距離處就接近不受擾動(dòng)的速度。這樣，在固體邊界附近流區(qū)，有相當(dāng)大的流動(dòng)梯度，這個(gè)很薄的流區(qū)就稱為附面層。流區(qū)引入附面層概念的重要意義就在于將流場劃分為兩個(gè)不同的區(qū)域，即勢流區(qū)和附面層。在勢流區(qū)，利用理想流體能量方程，計(jì)算得到附面層邊界上的壓強(qiáng)和流速分布，作為附面層的計(jì)算基礎(chǔ)。,4.什么叫氣體射流？試說明它與孔口出流、管嘴出流之間的不同。 【答】氣體自孔口、管嘴或條縫向向外界氣體噴射所形成的流動(dòng)，稱為氣體淹沒射