09流体力学习题1及参考答案
一、单项选择题（共15分，每小题１分）
1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。
A．离心力 B．摩擦力C．压力 D．表面张力
2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A．粘性是实际流体的固有属性
B．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 D．动力粘度与密度之比称为运动粘度
3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。
A．流体的压缩性B．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 C．流体速度场的不稳定性D．流体速度场的不均匀性
4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。
A．dp??gdzB．dp??gdzC．dp???dz D．dp???gdz
5、无旋流动是指（ ）的流动。
A．速度环量为零 B．迹线是直线C．流线是直线 D．速度环量不为零
6、压强的量纲
?p?是（ ）。
t?MLt??ML?2?1?2??ML?1?1tf(y,z)?u???MLt?、已知不可压缩流体的流速场为 ??1则流动不属于（ ）。
A．非均匀流B．非稳定流动 C．稳定流动D．三维流动
???f(x,z,t) ?w?0??F??(?QVout ??(?QV)in8、动量方程的适用条件是() )。
A．仅适用于理想流体作定常流动
B．仅适用于粘性流体作定常流动
C．适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动 D．适用于理想流体与粘性流体作定常流动
9、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是 ( ) 。 A．管道是水平放置的B．流体为不可压缩流体 C．管道是等径管D．流体为不可压缩理想流体
10、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（ ）。
A．不相等 B．之和为总能量损失 C．相等 D．不确定
11、边界层的基本特征之一是（ ）。
A．边界层内流体的流动为层流 B．与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小 C．边界层厚度沿流动方向逐渐减薄 D．边界层内流体的流动为湍流
12、指出下列论点中的错误论点：（）
A．平行流的等势线与流线相互平行B．涡流的径向速度为零 C．无旋流动也称为有势流动 D．点源的圆周速度为零
13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：( )。 A．以涡束诱导出的平面流动，称为涡流B．点涡是涡流
C．涡流的流线是许多同心圆 D．在涡流区域速度与半径成正比
14、超音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。 A．逐渐增大 B．不变C．不确定D．逐渐减小
15、为提高离心泵的允许安装高度，以下哪种措施是不当的（ ） A．提高流体的温度 B．增大离心泵吸入管的管径 C．缩短离心泵吸入管的管径 D．减少离心泵吸入管路上的管件
参考答案：
二、填空题（共12分,每小题２分）
1、静止流体中任一点的静压强大小与其作用面在空间的方位无关，与该点位置相关。
2、理想流体是指 不考虑粘性的流体；不可压缩流体是指忽略密度变化 的流体。
３、粘性流体沿缓变流流动产生的阻力损失称为 沿程阻力损失 ，在急变流处产生的阻力损失称为 局部阻力 。
４、调节往复泵流量的方法有： 改变活塞冲程 ， 旁路调节 等。
５、造成边界层分离的原因，在于 逆压强梯度 作用和 物面粘性滞止效应 的共同影响。
6、已知某输水管路中，泵的特性曲线方程为H?40?7.2?10Q，管路的特性曲线方程为He?28?4.8?10Q，（注：式中H的单位为m，Q的单位为m3/s）。
4242当输水量为8.5L/S时，消耗于阀门调节的水头损失是3.33 m.。
三、简答题（共18分,每小题6分）
(1)分别写出理想流体和粘性流体总流的伯努利方程。比较它们的相同之点和不同之处。
V2p2V1p1gz???gz??参考答案：理想流体的伯努利方程： 212?2?22V1p1V2p2??z????z??hw 粘性流体总流的伯努利方程：11222g?g2g?g它们的相同之点：是能量守恒定律在流体流动系统的应用结果；均适用于不可压缩流体；反映流动系统中动能、势能、静压能之间的相互关系。
不同之处是：理想流体伯努利方程表明，理想流体沿流动方向的总水头保持不变；粘性流体总流的伯努利方程则表明，为了克服粘性阻力，粘性流体沿流动方向的总水头是逐渐减少的。
(2)为何流体静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向
参考答案：
22因为:(1)静止流体不能承受剪力，即τ=0，故p垂直受压面；
(2)因流体几乎不能承受拉力，故p指向受压面。
(３)流体的压缩性指的是什么列举出两种反映流体的压缩性的参数。在工程实际应用中，如何考虑液体和气体的压缩性
参考答案：流体在一定温度下，体积随压强增大而缩小的特性称为流体的压缩性。 反映流体的压缩性的参数有：压缩系数、体积模量、音速。
一般而言，液体的压缩性很小，但当压强变化很大时（如水击和水下爆炸），应考虑液体密度的变化；气体的压缩性很大，但在流速不太高，压强变化较小的情况下，可将气体视为不可压缩流体。
四、计算题（六题，共55分）
１、（5分）当压强增加5×104Pa时，某种液体的密度增长%，求该液体的体积模量。 解：M??V?dM?Vd???dV?0
V???dVd? 11?1E???dp??5?104?2.5?108Pa?p?dV1d?0.02%Vdp
?u?x2?2x?4y2、（10分）已知某不可压缩流体平面流动的速度分布规律为：?
????2xy?2y判断说明该流动是否连续是否无旋并求出流函数。 解：
?u???2x?2, ??2x?2 ?x?y??u????0 ?x?y满足连续性方程，所以流动连续。
?u????4, ??2y ?y?x????u???2y?4?0 ?x?y所以流动有旋。
???u?x2?2x?4y?y??x2y?2xy?2y2?f(x)
???2xy?2y?f?(x)????2xy?2y?x?f?(x)?0,f(x)?C令C＝0，则流函数为
??x2y?2xy?2y2
3、（14分）图示离心泵管路系统，将常压下20℃的水从低位槽抽到高位槽，已知输送水量：Q＝36m3/h，吸入管（泵前）直径100mm,吸入管长10m(含局部阻力的当量长度),摩擦系数λ1=。排出管（泵后）直径75mm,排出管长50m(含局部阻力的当量长度), 摩擦系数λ2=。常压下，20℃水的密度可取1000kg/m3。泵的效率为55%。 求：（1）泵的轴功率N为多少kw
（2）泵入口处的真空表读数应该是多少Pa 解：Q＝36m3/h=s (1) 泵的轴功率N 泵吸入管内的流速为:
Vi?4Q4?0.01??1.27m/s 22?d1??0.1泵压出管内的流速为
Vo?V1(d121002)?1.27?()?2.26m/s d275在断面1-1和2-2之间列伯努利方程，并移项整理得
流体力学习题及参考答案
