第一章練習(xí)題0001

1、第一章流體及其物理性質(zhì)一、選擇題及答案1、按流體力學(xué)連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點是指A流體的分子；B流體內(nèi)的固體顆粒；C無大小的幾何點； D幾何尺寸同流動空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體。 答（D）能承受拉力，平衡時不能承受切應(yīng)力； 不能承受拉力，平衡時能承受切應(yīng)力； 不能承受拉力，平衡時不能承受切應(yīng)力; 能承受拉力，平衡時也能承受切應(yīng)力。2、從力學(xué)的角度分析，一般流體和固體的區(qū)別在于流體ABCD答（C）3、與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)系的因素是 A切應(yīng)力與壓強；B切應(yīng)力與剪切變形速度 C切應(yīng)力與剪切變形；D切應(yīng)力與流速。 答（B）4、水的黏性隨溫度的升高而 A增大；B減??；C不變；D不能確定

2、。 答（B）5、氣體的黏性隨溫度的升高而 A增大；B減?。籆不變；D不能確定。答（A）6、流體的運動粘度的國際單位是Am2/s； B N/m2； C kg/m ； D N.m/s黏性是流體的固有屬性；黏性是在運動狀態(tài)下流體具有抵抗剪切變形速率能力的量度; 流體的黏性具有傳遞運動和阻滯運動的雙重作用；流體的黏性隨溫度的升高而增大。7、以下關(guān)于流體黏性的說法不正確的是ABCD答（D）&已知液體中的流速分布A.T =； B.T 常數(shù)；C.答（B）9.以下關(guān)于液體質(zhì)點和液體微團A液體微團比液體質(zhì)點大；C液體質(zhì)點沒有大小，沒有質(zhì)量；T =ky（ k 為常數(shù)）；D. T =kuB液體微團比液體質(zhì)點大；D液

3、體質(zhì)點又稱為液體微團。1、10、液體的粘性主要來自于液體 A分子的熱運動； B分子間內(nèi)聚力;。C易變形性；D抗拒變形的能力11.15時空氣和水的運動粘度為6 2 6 2Vair =14.55X10 m /s , Vwater =1.141 心0一口 / S，這說明A、空氣比水的粘性大；C空氣與水的粘性接近；12、以下哪幾種流體為牛頓流體？ A空氣；B清水；C血漿; 答（A, B, D）13、下列流體中哪種屬牛頓流體？ A汽油；B紙漿；C血液; 答（A）B、空氣比水的粘性小;D、不能直接比較。汽油；E泥漿。瀝青。二、解答題及解析1、什么是“連續(xù)介質(zhì)”模型？建立“連續(xù)介質(zhì)”模型有何意義？答：“連續(xù)

4、介質(zhì)”模型是在進行流體分析時，將流體認為是充滿其所占據(jù)空間，無任何空隙的質(zhì) 點所組成的連續(xù)體。建立“連續(xù)介質(zhì)”模型，是對流體物質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡化，是在分析流體問題時 得到兩大方便：第一，可以不考慮流體復(fù)雜的微觀粒子運動，只考慮在外力作用下的宏觀機械 運動；第二，能運用數(shù)學(xué)分析的連續(xù)函數(shù)工具。2、為什么液體的黏性隨溫度升高而減小，氣體的黏性隨溫度升高而增大？答：流體的黏性是流體分子間的動量交換和內(nèi)聚力作用的結(jié)果。液體溫度增高時分子間內(nèi)聚力 減小，而動量交換對液體的黏性作用是不大的，因此液體溫度增高黏性減小。而氣體分子間距 較液體大得多，其黏性主要是由分子間熱運動造成的動量交換引起的，氣體溫度增高時，動

5、量 交換加劇，因此黏性增大。三、圖解題及解析已知液體中的流速分布沿y方向分布如圖1-2所示有三種情況：（a）均勻分布；（b）線性分布；du（C）拋物線分布。試根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律T dy，定性畫出各種情況下的切應(yīng)力分布Ty圖。解：（a）, （ b） ,（c）三種情況的切應(yīng)力分布Ty圖如圖1-3所示。(a)(b)(c)圖1-2O(b)0(c)圖1-33、在兩平行壁面間流動的液體的流速分布如圖所示。試說明最大、最小切應(yīng)力的位置和最小切應(yīng)力的值；作用于各微小矩形液塊 A、B、C上下兩面的內(nèi)擎擦力的方向 經(jīng)微小時間段dJ后,各液塊將變成什么形狀？,為零；壁面上切應(yīng)力最大；答：(1)兩平行壁中心線處切應(yīng)力

6、最小(Q四、計算題及解析1、一底面積為40cmX 45cm，高為1cm的木塊，質(zhì)量為5kg，沿涂有潤滑油的斜面向下作勻速運動,木塊運動速度u=1m/s，油層厚度1mm，斜坡角2262（如圖1-4所示），求油的粘度。解：木塊重量沿斜坡分力 F與剪切力T平衡時，勻速下滑dumgsinO = T = |iA mgsinB5x9.8X5in22.6210-4 X 0-45 X*001卩=01047d=80mm，軸與軸承間隙為 b=0.06mm，軸長l=30mm，轉(zhuǎn)# =山12 Pa. S。求：空載運轉(zhuǎn)時作用在軸上的（1）軸的3、已知：一圓柱滑動軸承中軸的直徑為 速為n=3600r/min。潤滑油的黏度

7、為 轉(zhuǎn)矩Ts ； （2）軸功率Ps。解：（1）由于軸與軸承的間隙遠小于直徑，b0）。（C）解：（a）(b)容器以加速度g自由落體運動，如圖 2-8 （b）所示。2、繪出圖2-9中ABCD折面上的壓強分布圖。解：ABCD折面上的壓強分布如圖 2-10所示。3、繪出圖2-11所示曲面上水平方向的壓強分布圖和垂直方向的壓力體，并用箭頭表示出力的方向。解：曲面上水平方向的壓強分布和垂直方向的壓力分布如圖2-12所示。第三章元流體動力學(xué)理論基礎(chǔ)、選擇題及答案1、2、3、4、5、6、歐拉法描述流體質(zhì)點的運動。A直接；B間接；C不能；D只在定常時能。 答（B） 非定常流動中，流線與跡線A 一定重合； 答（B

8、） 一維流動中，A理想流體； 答（D） 沿流線成立的伯努利方程的限制條件不包含。A不可壓縮流體；B無黏流體；C定常流動；D無旋流動。 答（D）沿總流成立的伯努利方程中的速度v是指速度。A有效截面上任意點；B有效截面平均；C有效截面形心處；D有效截面上最大。答（B）等直徑水管，A-A為過流截面，B-B為水平面，1、2、3、4為面上各點（如圖 3-1所示），各點 的運動物理量有以下關(guān)系OB 一定不重合；C特殊情況不可能重合； D 一定正交?！敖孛娣e大處速度小，截面積小處速度大”成立的必要條件是 B黏性流體；C可壓縮流體；D不可壓縮流體。7、答（C）伯努利方程中表示A單位重量液體具有的機械能；B單位

9、質(zhì)量液體具有的機械能；C單位體積液體具有的機械能；D通過過流截面液體所具有的總機械能。答（A）水平放置的漸擴管，如果忽略水頭損失，截面形心點的壓強有以下關(guān)系A(chǔ)B C答（C）黏性流體總水頭線的變化規(guī)律是A沿程下降；B沿程上升；C保持水平；D前三種情況都有可能。 答（A）10、黏性流體測壓管水頭線的變化規(guī)律是A沿程下降；B沿程上升；C保持水平；D前三種情況都有可能。 答（D）11、以下哪些概念屬于歐拉法8、9、E 控制體； F 固定空間點。A 流線； B 跡線； C 液體質(zhì)點； D 液體微團；答（ AEF ）12、以下哪些概念屬于拉格朗日法E 控制體； F 過水?dāng)嗝妗 流線； B 跡線； C 液

10、體質(zhì)點； D 液體微團；答（ BCD ）D 非恒定均勻流； 非恒定流。13、當(dāng)流場中的流線為相互平行的直線時此流動是A 恒定均勻流； B 恒定非均勻流； C 均勻流；E 非恒定非均勻流； F 非均勻流； G 恒定流；答（ ACD ）14、當(dāng)流場中的流線與跡線重合時，此流動是D 恒定非均勻流；A 恒定均勻流； B 非恒定均勻流； C 均勻流；E 非恒定非均勻流； F 非均勻流； G 恒定流；非恒定流。答（ ADG ）15、請判斷拉格朗日法適合于描述下述哪一類流動？A 研究一污染物粒子在水中運動的軌道；B 研究無數(shù)質(zhì)點組成的質(zhì)點群的運動；C 研究一流動空間的速度分布。答（ A ）16、某人坐在勻速

11、運動的飛機上測量和記錄周圍各點空氣的速度和壓強，請問它采用的研究方法是 A 拉格朗日法； B 歐拉法； C 二者均不是。答（ B ）17、圖 3-2 中 A 為流場中一封閉曲面，流量 Q= 代表A 流量為零； B 與單個曲面一樣； C 凈流入 A 的流量； D 凈流出 A 的流量。 答（D）18、潤滑油在圓柱形旋轉(zhuǎn)滑動軸承的間隙中被軸承帶動，設(shè)間隙高度遠小于軸承直徑和寬帶，潤滑 油的流動可簡化為A 圓柱形空間的三維流動； B 圓環(huán)形空間的三維流動；C 垂直于軸線的狹縫中的平面流動。答（ C）19、在風(fēng)洞試驗中，將飛機或汽車模型固定在洞壁上，讓空氣勻速地流過模型。請問這種流動屬于A 定常流動；

12、B 不定常流動。 答（ A ）20、請判斷下列方法是否正確：過流場中的一點可以有多條跡線。A 根本不可能； B 在定常流中是正確的； C 在不定常流中是正確的。 答（ C）21、請判斷下列方法是否正確：過流場中的一點可以有多條流線。 A 根本不可能； B 在定常流中是正確的； C 在不定常流中是正確的。 答（ A ）22、運用沿總流的伯努利方程時所選取的兩個斷面 A 可以是任何斷面； B 必須是均流斷面；C 之間可以有急變流； D 之間必須是緩變流。答（C） 23、根據(jù)質(zhì)量守恒定律。流體元的體積變化將引起密度變化。由于率，當(dāng) =0 時意味著流體是A 均質(zhì)的； B 不可壓縮的； C 可壓縮的。

13、答（ B ）24、圓管層流過流斷面的流速分布為A 均勻分布； B 對數(shù)曲線分布； C 二次拋物線分布； D 三次拋物線分布。 答（ C）25、恒定流是A 流動隨時間按一定規(guī)律變化； B 流場中任意空間點上的運動要素不隨時間變化； C 各過流斷面的速度分布相同。答（ B ）一元流動是A 均勻流； B 速度分布按直線變化；C 運動參數(shù)是一個空間坐標和時間變量的函數(shù)。 答（ C） 均勻流是A 當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱悖?B 遷移加速度為零； C 向心加速度為零； D 合加速度為零。 答（ B ）如圖 3-3 所示的變直徑管，直徑 A 3m/s ； B 4m/s； C 6m/s； D 9m/s 答（ C） 流場

14、中流線與跡線之間，在通常情況下 。A 能相交，也能相切； B 僅能相交，但不能相切； C 僅能相切，但不能相交； D 既不能相交，也不能相切。 答（ C）單位時間內(nèi)，控制體內(nèi)由于密度變化引起的質(zhì)量增量等于從控制面 A 流入的質(zhì)量； B 流出的質(zhì)量；C 流入與流出質(zhì)量之和； D 流入與流出質(zhì)量之差。 答（ D） 定常流動中，流體質(zhì)點的加速度 。A 等于零； B 等于常數(shù)； C 隨時間變化而變化； D 與時間無關(guān)。 答（ D）在 流動中，流線和跡線重合。A 無旋； B 有旋； C 定常； D 非定常。 答（ C）一維流動的連續(xù)性方程 vA=C 成立的必要條件是 。A 理想流體； B 黏性流體； C

15、 可壓縮流體； D 不可壓縮流體。 答（ D）文丘里管用于測量流量時的主要工作原理是26、27、28、29、30、31、32、表示流體元的瞬時體積相對膨脹，流速A 連續(xù)性方程； B 運動方程； C 伯努利方程； D 動量方程。 答（ C）33、34、。情況。氣管內(nèi)都為層流狀態(tài)；氣管內(nèi)都為湍流狀態(tài)。35、兩根相同直徑的圓管， A 水管內(nèi)為層流狀態(tài)，C 水管內(nèi)為湍流狀態(tài)， 答（ A ）36、雷諾數(shù) Re 代表的是A 慣性力與重力； B 重力與壓力； C 黏性力與重力； 答（ D）37、判斷層流或湍流的無量綱量是 。A 弗勞德數(shù) Fr； B 雷諾數(shù) Re；C 歐拉數(shù) Eu；D 斯特勞哈爾數(shù) Sr 答

16、（ B）38、運用沿總流的伯努利方程時所選取的兩個斷面 A 可以是任何斷面； B 必須是均流斷面；C 之間可以有急變流； D 之間必須是緩變流。 答（ C）以同樣的速度輸送水和空氣，不會出現(xiàn)氣管內(nèi)為湍流狀態(tài)；氣管內(nèi)為層流狀態(tài)；B 水管、 D 水管、之比。1、2、3、4、5、6、7、D 黏性力與慣性力。第四章 流動阻力和能量損失一、選擇題及答案一定長度的圓管均勻流段，當(dāng)允許的水頭損失不變，而管徑增大一倍時，流量增加幅度最大的是A 層流流動； B 湍流光滑區(qū)流動； C 湍流過渡區(qū)流動； D 湍流粗糙區(qū)流動； 答（ C）圓管斷面直徑由di突然擴大為d2,若將一次擴大改為兩級擴大，則該擴大的局部水頭損

17、失A 減小； B 不變； C 增大。答（ A ）水在垂直管內(nèi)由上向下流動，相距L的兩斷面間測壓管水頭差為 h，則兩端面間沿程水頭損失 hf為A hf=h；B h f=h+L ；C hf=L-h 答（ A ） 圓管流動過流斷面上的切應(yīng)力分布為圖 4-1 中的哪一種？A 在過流斷面上是常數(shù)； B 管軸處是零，且與半徑成正比；C 管壁處是零，向管軸線性增大； D 拋物線分布。答（B）在圓管湍流中，過水?dāng)嗝媪魉俜植挤螦 均勻規(guī)律； B 直線變化規(guī)律； C 拋物線規(guī)律； D 對數(shù)曲線規(guī)律。 答（ D ）在圓管層流中，過水?dāng)嗝媪魉俜植挤螦 均勻規(guī)律； B 直線變化規(guī)律； C 拋物線規(guī)律； D 對數(shù)曲線

18、規(guī)律。 答（ C）圖 4-2 所示的半圓形明渠，半徑 ro=4m ，水力半徑為A 4m ； B 3m ； C 2m ； D 1m答（C）& 變直徑管流，細斷面直徑為di,粗糙面直徑為d2=2 di,粗糙面雷諾數(shù) Re2與細斷面雷諾數(shù) Rei的關(guān)系是A Rei=0.5 Re2； B Rei= Re2； C Rei=i.5 Re2； D Rei=2 Re2答（ D）9、 圓管層流，實測管軸線上的流速為4m/s，則斷面平均流速為A 4m/s； B 3.2m/s； C 2m/s； D 2.5m/s答（ C）10、 圓管湍流過渡區(qū)的沿程摩阻系數(shù)入A與雷諾數(shù)Re有關(guān)；B與管壁相對粗糙度 /d有關(guān)；C與Re

19、和 /d有關(guān)；D與Re和管長I有關(guān) 答（ C）11、 管流湍流粗糙區(qū)的沿程摩阻系數(shù)入A與雷諾數(shù)Re有關(guān)；B與管壁相對粗糙度 /d有關(guān)；C與Re和 /d有關(guān)；D與Re和管長I有關(guān) 答（ B）12、 工業(yè)管道的沿程摩阻系數(shù)入在湍流過渡區(qū)隨雷諾數(shù)的增加而A 增加； B 減少； C 不變； D 前三種情況都有可能。 答（ B）13、理想液體在流動過程中，流層之間的切應(yīng)力為T； C慣性切應(yīng)力 T ； D t+tA 零； B 黏性切應(yīng)力 答（ A）流層之間的切應(yīng)力為T； C慣性切應(yīng)力 T ； D T+T14、實際液體在湍流狀態(tài)， A 零； B 黏性切應(yīng)力 答（ D）15、在湍流狀態(tài)下，流場固定空間點得瞬時

20、流速為A 時間平均流速 u； B 脈動流速 u1； C 斷面平均速度 v； D u+u1 答（ D）和工業(yè)管道粗糙高度相同的尼古拉茲粗糙高度； 和尼古拉茲粗糙高度相同的工業(yè)管道粗糙高度； 和工業(yè)管道入值相同的尼古拉茲粗糙高度； 和工業(yè)管道粗糙區(qū)入值相同的同直徑的尼古拉茲管的粗糙高度。16、所謂的工業(yè)管道當(dāng)量粗糙高度是指ABCD答（ D）二、解答題及解析1、什么是工業(yè)管道的當(dāng)量粗糙高度？答：所謂當(dāng)量粗糙高度是指和工業(yè)管道粗糙區(qū)入值相等的同尼古拉茲粗糙直徑的管的粗糙高度。2、湍流分為哪幾個區(qū),各有何特點？ 答：湍流分為：湍流光滑管區(qū)、湍流過渡區(qū)和湍流粗糙區(qū),其各分區(qū)的特點反映在流動阻力與雷 諾數(shù)R

21、e和相對粗糙度 /d之關(guān)系的不同。湍流光滑管區(qū)：入=f (Re);湍流過渡區(qū)：入=f ( Re, k/d);湍流粗糙區(qū)：入=f (k/d )。4、試述湍流三個不同流區(qū)摩阻系數(shù)入的影響因素，沿程水頭損失與流速的關(guān)系以及形成不同流區(qū)的根本原因。答：光滑管區(qū)：此時 Re較小，粗糙完全被掩蓋在黏性底層以內(nèi)，管壁粗糙對流動阻力和能量損 失不產(chǎn)生影響；入=f ( Re)。湍流過渡區(qū)：此時 Re較大，黏性底層變薄，粗糙開始影響湍流核心的流動，加大了核心區(qū) 的湍流程度,管壁粗糙及雷諾數(shù)對流動阻力和能量損失都產(chǎn)生影響；入=f ( Re, k/d)。湍流粗糙區(qū)：此時 Re進一步增大，黏性底層更薄，粗糙突起幾乎全部

22、暴露在黏流核心，粗 糙的擾動作用成為黏流核心中慣性阻力的主要原因。Re對湍流強度的影響已微不足道；入=f(k/d)。第五章 孔口、管嘴、管路流動、選擇題及答案1、上下游水池利用虹吸管引水，虹吸管輸水時管內(nèi)水流的壓力A 均為正壓； B 均為負壓； C 部分為正壓； D 部分為負壓。答(C)2、輸水管的作用水頭不變，若將中間某段改為與原管道直徑相同的兩根管并聯(lián)，則該輸水管的輸水 流量A 保持不變； B 增大； C 減小。答( B )3、 在正常工作條件下，作用水頭H、直徑d相等時，小孔口的流量 Q和圓柱形外管嘴的流量 Qn的 關(guān)系為A QQn ；B Q9m ; B L=(34)d,Ho(34)d,

23、Ho9m ; D L(34)d,Ho9m。答( B)5、圖 5-1 為兩根完全相同的長管道,只是安裝高度不同,兩管的流量關(guān)系為A Q1Q2; C Q1=Q2答( C)6、如圖5-2所示，并聯(lián)長管1、2兩管的直徑相同，沿程阻力系數(shù)相同，長度L2=3Li，通過的流量7、8、9、A Q1=Q2；B Q1=1.5Q2；C Q 1=1.73Q 2；D Q1=3Q2答（C）A、B兩節(jié)點連接并聯(lián)管段1、2、3，如圖5-3所示，貝y A、B兩節(jié)點間的水頭損失為A hfAB=hf1+ hf2+ hf3； B hfAB =hf1+ hf2；C hfAB = hf2+ hf3； D hfAB =hf1= hf2=

24、hf3答（ D）長管并聯(lián)管道各并聯(lián)管段的A 水頭損失相等； B 水力坡度相等； C 總能量損失相等； D 通過流量相等。答（ A）并聯(lián)管道（如圖5-4所示），閥門全開時各管段流量為Q1、Q2、Q3,現(xiàn)關(guān)小閥門K，其他條件不變,流量變化為A Q1、 Q2、 Q3 都減小； B Q1、 Q3 減小 Q2 不變；Q3 減小。C Qi、Q3減小Q2增大；D Qi不變，Q2增大，答（ C）10、將孔口改為同直徑的外管嘴出流，其他條件不變， A 阻力系數(shù)減小所致； B 流速系數(shù)增大所致； 答（ C）則出流流量增大，這是由于 C 作用水頭增大所致。11、長管作用水頭 H 保持不變，出口由自由出流改為淹沒出流后，管路流量 A 減小； B 不變； C 增大； D 不一定。答（ B）12、 長管的水力計算常采用比阻公式H=ALQ 2,與比阻A有關(guān)的參數(shù)包括A管徑d、管長L、管道摩阻系數(shù)入；B管徑d、管道的摩阻系數(shù) 入；C管長L、管道摩阻系數(shù) 入；D管徑d、管長L、管道流