流体力学试题库.docx
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流体力学试题库
B1流体及其物理性质
1.按连续介质的概念,流体质点是指()
A.流体的分子B.流体内的固体颗粒C.几何的点
2.液体的粘性主要来源于液体()。
A.分子热运动;B.分子间内聚力;C.易变形性;D.抗拒变形的能力。
3.当水的压强增加1个大气压时,水的密度约增大()。
A.1/20000;B.1/10000;C.1/4000;D.1/2000
4.()理想流体就是粘性为常数的流体;
5.()当很小的切应力作用于流体时,流体是否流动还需要看其它条件;
6.()当很小的切应力作用于流体时,流体不一定会流动;
7.分别说明气体和液体的粘度与温度的关系及原因。
8.写出牛顿粘性定律的表达式,指出各符号代表的变量及单位,说明什么是牛
顿流体?
9.一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转=16rad/s,锥体与固定壁面间的距离
=1mm用=0.1Pas的润滑油充满间隙,锥底半径R=0.3m高H=0.5m。
求作
用于圆锥体的阻力矩。
10.两无限大平行平板,保持两板的间距S=0.2mm板间充满锭子油,粘度为
卩=0.01Pa.s,密度为p=800kg/m3。
设下板固定,上板以U=0.5m/s的速度
滑移,油内沿板垂直方向y的速度u(y)为线性分布,试求:
(1)锭子油的运动粘度U;
(2)上下板的粘性切应力T1,T2。
B2流动分析基础
1.非定常流动中,流线与迹线()。
A.—定重合B.一定不重合C.特殊情况下可能重合D.一定正交
r
2.用欧拉法表示流体质点的加速度a等于()
2rrr
d2rurrurr
A.厂B.C.(u)uD.+(u)u
dt2tt
3.两根管径相同的圆管,以同样速度输送水和空气,不会出现()情况
A.水管内为层流状态,气管内为湍流状态;
B.水管、气管内均为层流状态;
C.水管内为湍流状态,气管内为层流状态;
D.
水管、气管内均为湍流状态。
A.当地加速度为零B.迁移加速度为零
C.向心加速度为零D.合加速度为零
()流动过程中,只要Re>2300,则流动为湍流。
7.如图所示,一圆锥形收缩喷管。
长为36cm底部与顶部直径分别为d0=9cmd3=3cm,恒定流量Q=0.02m3/s。
按一维流动试求图示4个截面Ao,A,A,A
上的加速度。
B3微分形式的基本方程
1.静止流体中存在()
A.压应力
B.
压应力和拉应力
C.压应力和剪应力D.
压应力、拉应力和剪应力
2.绝对压强pabs、相对压强p、真空值pv、当地大气压强pa之间的关系是()
A.pabs=p+p;B.pv=pa-pabs;C.pabs=pa_p;D.pabs=p_pa。
3.相对压强的起算基准是:
()
A.绝对真空B.1个标准大气压C.当地大气压D.液面压强
4.金属压力表的读值是()
A.绝对压强B.相对压强
C.绝对压强加当地大气压D.相对压强加当地大气压。
5.利用微元体方法推导直角坐标系下三维流体连续性微分方程。
6•何谓零压面、基准面,它们能否自由选取?
为什么?
7.绘制题图中AB面上的压强分布图。
h2
fI.T
~BB
8.如图为装满液体的密封容器,上部气压表读数为Po=27457Pa在侧壁B点处
装U形水银测压计(左支管内充满容器内液体),
(1)若容器内装的是水,并已知hi=0.3m,h3=0.2m,试求容器内液面高hB;
(2)若容器内装的是未知密度的液体,在A点处装一个U形水银测压计,已知h2=0.25m,两U形管左支管水银面高度差H=0.68m试求液体密度。
9.如图为带顶杯的差压计,当△p=p—p^=812Pa时,A,B杯中的液面处于同
一高度,设p1=880kg/m3,p2=2950kg/m3,试求U型管内液位差h。
B4积分形式的基本方程
1.变直径管,直径dl=320mmd2=160mm流速v仁1.5m/s。
v2为()。
A.3m/sB.4m/sC.6m/sD.9m/s
2.水流通过水平放置的渐扩管,如忽略水头损失,断面形心点的压强,有以下
关系()
2
1一——一^——厂
P\Pi
1_一1
2
A.pi>p2B.p1=P2C.p1 3.文丘里管用于测量流量时的主要工作原理是()。 A.连续性方程;B.运动方程;C.伯努利方程;D.动量方程。 4.上下游水池利用虹吸管引水,虹吸管输水时管内水流的压力()。 A.均为正压;B.均为负压;C.部分为正压,部分为负压;D.都有可能 5•沿流线成立的伯努利方程得限制条件不包括()。 A.不可压缩流体B.无粘流体C.定常流动D.无旋流动 6.等直径水管,A-A为过流断面,B-B为水平面,1、2、3、4为面上各点,各 点的流动参数有以下关系() +止D.Z3+B=s巴ggg p. A.Pl=P2B.P3=P4C.z.+-=Z2g 7.伯努利方程中表示() A.单位重量流体具有的机械能B.单位质量流体具有的机械能 C.单位体积流体具有的机械能D.通过过流断面流体的总机械能。 8.写出理想流体元流伯努利方程及式中各项的几何意义。 9.定性绘制出如下图所示管路的总水头线和测压管水头线(要求在图中表示出 水力坡度和流速水头的相对大小) 10.沿流线的伯努利方程成立的限制条件是什么? 沿总流的伯努利方程成立的限制条件是什么? 11.如图所示,水由喷嘴射出,已知流量Q=0.4m3/s,主管直径D=0.4m/s, 喷口直径d=0.1m,水头损失不计,求水流作用在喷嘴上的力 B5量纲分析与相似原理 1.速度v,长度I,重力加速度g的无量纲集合是() lvvIv2 A.B.C.D.—gglgvgl 2.速度v,密度,压强p的无量纲集合是() 2 A.」B.C.竺D.出 vpv 3. 速度v,长度I,时间t的无量纲集合是() 4. 压强差Vp,密度,长度I,流量Q的无量纲集合是 5.()在模型实验研究中,只要流动处在同一自模化区,就不必严格要求原、 模型的Re准数相等。 6.天然气在水平管道内以平均流速Vi=20ms,的速度流动,为了测定沿管道的 压降,用水进行模型实验,取长度比例尺C1=1/10,试确定: (1)为保证流动相 似,模型内水的流速应等于多少? (2)若测得模型每0.1m管长的压降/ p2=1000Pa,贝U天然气管道每米管长的压降/p1等于多少? (已知天然气的密度 3_、・52、3_、 P1=1.86kg/m,运动粘度v1=1.3X0m/s,水的密度p2=998kg/m,运动粘度 ■62 v2=1.0XI0m2/s。 ) 7.管径d=50mm的一根水管,为确定摩擦阻力损失,在安装前用空气做试验。 在t=20oC的情况下,空气的运动粘性系数n1=15.6X0-6m/s,水的运动粘性系数 n2=1.1X0-6mVs,空气的密度pi=1.116kg/m3,试求: (1)若水管内水流速度为2.5m/s,在实验时为保持相似,空气的流速应为多大? ⑵在用空气做实验时,测得阻力损失为? P=8.14X0-3MPa,问输水管内水在 2.5m/s得流速下流动,阻力损失为多大? C1流体的平衡 1.一盛水圆筒静止时水面为水平面,当圆筒以匀角速度绕中心轴旋转时,水面将变成()。 A.斜面;B.曲面;C.水平面;D.以上都有可能。 2.静水中斜置平面壁的形心淹深he与压力中心淹深hD的关系为he()hD。 A.大于;B.等于;C.小于;D.无规律。 3.垂直放置的矩形平板挡水,水深3m静水总压力P的作用点到水面的距离为 4. 5.()当压力体与液体位于曲壁同侧时,压力体取正,表示垂直分力方向向 下。 6.()潜体平衡时重心位于浮心上方,则潜体处于稳定平衡。 7.()潜体平衡时重心位于浮心上方,则潜体处于随遇平衡。 8.有一盛水桶(如下图所示),桶底有一圆孔,半径为0.4m,孔被一圆锥台塞子 塞住。 塞子顶上水深H=5m其它尺寸如图所示,求作用在该塞子上的静水总压 力(圆锥台的体积为V=nh/3? (R2+r2+Rr)) C3不可压缩粘性流体内流 1.当一个人情绪激动时,脸部常常涨得通红,这可以用泊肃叶定律解释。 在人情 绪激动时,脸部丰富的毛细血管会扩张,假设每根毛细血管的直径增大一倍,按泊肃叶定律相应的流量将增大()。 A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍。 2.一定长度的圆管均匀流段,当允许的水头损失不变,而管径增大一倍时,流 量增加幅度最大的是()。 A.层流流动;B.湍流光滑区流动; C.湍流过渡区流动;D.湍流粗糙区流动。 3.并联管道1、2,两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度l2=3h,通过的 流量为() 1 G——一 2; '02-' A.Qi=Q2B.Q1=1.5Q2C.Q1=1.73Q2D.Qi=3Q2。 4.长管并联管道各并联管段的()。 A.水头损失相等;B.水力坡度相等; C.总能量损失相等;D.通过流量相等。 5.()在湍流粗糙管流动的情况下,流体的摩擦阻力与速度的平方成正比。 6.()在湍流过渡区,工业管道的摩擦阻力系数随雷诺数增加而增大; 7.()圆管断面直径由di突然扩大为d2,若将一次扩大改为两级扩大,则该 扩大的局部水头损失将减小; 8.根据泊肃叶定律计算。 某石油输送管线两泵站之间,原来使用直径为1m的管 道,现用直径为0.5m的管道替代,如果用4根管道替代,则过流断面积与原来相同,则输送流量有何变化? 若保持输送流量不变,需几条管道并用? 9.何谓沿程阻力和局部阻力 10.试述湍流三个不同流区摩阻系数的影响因素及其形成原因 11.如下图所示水箱,在侧壁孔径为d的圆孔上,拟分别接上内径为d的三种出 流装置,请把这三种装置的出流量Q按大小顺序排列并说明这样排列的理由(弯 管处的局部损失很小) 12.如图所示,为测定一阀门的局部阻力系数,在阀门的上、下游装设了三个测 压管,其间距分别为: L1=2mL2=3m若直径d=50mm,静压管水液面的咼度分别 为: hi=1.8m,h2=l.3m,h3=0.3m,流速v=4m/s,求阀门的局部阻力系数E值为多 少? (p=1000kg/m3)(14分) 13.如图,一变直径管道,dA=0.2m,dB=0.4m,高差H=1.0m现测得y=68.6kPa, pB=39.2kPa。 若流体体积流量qv=0.2m/s,试判断流体在管道中的流向。 (p 3 =1000kg/m) 14.为测定90o弯头的局部阻力系数Z,可采用如下图所示的装置。 已知AB段 管长L=10m管径d=50mm入=0.03。 实测数据为: (1)AB两段面测压管水头差 /h=0.629m;⑵经2min流入水箱的水量为0.329m3。 求弯头的局部阻力系数Z。 C4不可压缩粘性流体外流 1.高尔夫球运动受到表面摩擦阻力和形状阻力两种阻力作用,现代高尔夫球表面做成许多凹坑,使得() A.两种阻力均减小 B.摩擦阻力减小,形状阻力增大 C.摩擦阻力增大,形状阻力减小 2.()边界层内流动的特点之一是粘性力比惯性力重要; 3.()边界层流态从层流转变为湍流后,厚度将明显增加; 4.()绕流平板流动,边界层肯定不会分离。 5•什么是边界层,边界层发生分离的原因和条件是什么? 6.自由沉降速度 C5可压缩流体流动基础 1.已知空气温度为0°C,气体流速为250m/s,气体的滞止声速为()。 A.250m/sB.300m/sC.350m/sD.400m/s 2.()气体通过收缩喷管流出时,出口压力始终与外界压力相等。 3.()可压缩流体以超声速流过收缩管道时,随着面积的减小流速减小。 4.已知容器中空气的po=160kPa,po=1.69kg/m3,To=330K。 容器上渐缩喷管出 口环境压强pb=100kPa,喷管出口面积Ae=19.6cm2。 求求 (1)喷管出口速度Ue以及质量流量; ⑵如果容器中po=250kPa,Tq=330K时,出口速度ue以及质量流量。 5.已知一渐缩管喉部面积为6cm,管内空气的po=120kPa,To=400K,假定k=1.4 试求: ⑴当渐缩喷管出口环境压强pb=90kPa时的出口压力和质量流量; ⑵当渐缩喷管出口环境压强pb=45kPa时的出口压力和质量流量。
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