流體力學(xué)試題及答案

流體力學(xué)試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.流體的粘性與溫度的關(guān)系是（）A.溫度升高粘性增大B.溫度升高粘性減小C.液體溫度升高粘性減小，氣體則相反2.理想流體是指（）A.不可壓縮流體B.粘度為零的流體C.靜止流體3.流線與跡線重合的條件是（）A.非恒定流B.恒定流C.均勻流4.圓管層流的沿程阻力系數(shù)λ與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)B.相對粗糙度C.流量5.某點的絕對壓強(qiáng)為105kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00kPa，則該點的相對壓強(qiáng)為（）A.5kPaB.-5kPaC.105kPa6.伯努利方程適用的條件是（）A.理想流體恒定流B.實際流體恒定流C.理想流體非恒定流7.當(dāng)管道內(nèi)的液體為層流時，其沿程水頭損失與流速的（）成正比。A.1次方B.1.75次方C.2次方8.水流過水?dāng)嗝媾c流線的關(guān)系是（）A.斜交B.正交C.平行9.水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是（）A.液體可壓縮性B.流速變化C.兩者都有10.雷諾數(shù)的物理意義是（）A.粘性力與重力之比B.慣性力與粘性力之比C.慣性力與重力之比二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于流體的基本性質(zhì)的有（）A.流動性B.粘性C.壓縮性D.表面張力2.描述流體運(yùn)動的方法有（）A.拉格朗日法B.歐拉法C.雷諾法D.伯努利法3.以下哪些屬于有壓管流（）A.虹吸管B.水泵吸水管C.明渠D.城市供水管網(wǎng)4.影響流體粘性的因素有（）A.溫度B.壓力C.流速D.流體種類5.以下哪些是流體靜壓強(qiáng)的特性（）A.垂直指向作用面B.大小與作用面方位無關(guān)C.沿流線不變D.與深度成正比6.恒定總流的能量方程應(yīng)用條件包括（）A.恒定流B.不可壓縮流體C.質(zhì)量力只有重力D.兩過水?dāng)嗝鏉u變流7.紊流的特征有（）A.無序性B.擴(kuò)散性C.耗能性D.穩(wěn)定性8.減少管道局部水頭損失的措施有（）A.減少管件數(shù)量B.采用流線型管件C.增大管徑D.減小流速9.以下哪些現(xiàn)象與流體的粘性有關(guān)（）A.管道內(nèi)的水頭損失B.物體在流體中的阻力C.流體的分層流動D.水擊現(xiàn)象10.相似準(zhǔn)則包括（）A.雷諾相似準(zhǔn)則B.弗勞德相似準(zhǔn)則C.歐拉相似準(zhǔn)則D.馬赫相似準(zhǔn)則三、判斷題（每題2分，共10題）1.流體的粘性是引起流體能量損失的根源。（）2.靜止流體中也存在切應(yīng)力。（）3.均勻流一定是恒定流。（）4.雷諾數(shù)是判別層流和紊流的重要依據(jù)。（）5.絕對壓強(qiáng)不可能為負(fù)值。（）6.理想流體的伯努利方程中，各項都具有長度的量綱。（）7.圓管中層流的流速分布是拋物線型。（）8.沿程水頭損失與管道長度成正比。（）9.水擊現(xiàn)象只發(fā)生在有壓管道中。（）10.模型實驗中，只要保證雷諾數(shù)相等就能實現(xiàn)流動相似。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述流體靜壓強(qiáng)的兩個特性。答：一是流體靜壓強(qiáng)的方向垂直并指向作用面；二是靜止流體中任一點流體靜壓強(qiáng)的大小與作用面的方位無關(guān)，只與該點的位置有關(guān)。2.寫出恒定總流能量方程，并說明各項物理意義。答：$z_1+\frac{p_1}{\rhog}+\frac{v_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{\rhog}+\frac{v_2^2}{2g}+h_{w1-2}$。$z$為位置水頭，$\frac{p}{\rhog}$為壓強(qiáng)水頭，$\frac{v^2}{2g}$為流速水頭，$h_{w1-2}$為兩斷面間的水頭損失。3.簡述層流和紊流的區(qū)別。答：層流時流體分層流動，流體質(zhì)點無橫向脈動；紊流時流體質(zhì)點有強(qiáng)烈的橫向脈動，流線紊亂。層流沿程阻力系數(shù)只與雷諾數(shù)有關(guān)，紊流還與相對粗糙度有關(guān)。4.如何減小管道的沿程水頭損失？答：選擇內(nèi)壁光滑的管材；合理增大管徑；減小流速；保持管道內(nèi)壁清潔，避免結(jié)垢等，以降低沿程阻力系數(shù)。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在實際工程中，如何利用伯努利方程解決流體輸送問題。答：在實際工程中，可利用伯努利方程分析不同位置的能量關(guān)系。通過確定起點和終點的壓強(qiáng)、流速、高度等參數(shù)，選擇合適的輸送設(shè)備，確保流體有足夠能量克服阻力實現(xiàn)輸送，如設(shè)計管道坡度、選擇泵的揚(yáng)程等。2.舉例說明粘性在工程中的利弊。答：利：如潤滑油利用粘性減少機(jī)械部件磨損；粘性可使流體形成邊界層，利于控制流動。弊：粘性會產(chǎn)生水頭損失，增加能耗，如管道輸送時需消耗更多能量克服粘性阻力；粘性也會影響物體在流體中的運(yùn)動速度。3.討論如何通過實驗確定管道內(nèi)流體的流動狀態(tài)。答：可通過測定不同流量下的流速，計算雷諾數(shù)來確定。在管道中安裝測速裝置，改變流量，測量流速，根據(jù)雷諾數(shù)計算公式得出雷諾數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)小于臨界值為層流，大于臨界值為紊流。4.結(jié)合實際，談?wù)勏嗨圃碓诹黧w力學(xué)實驗中的重要性。答：相似原理使實驗室中的模型實驗?zāi)苣M實際工程中的流動情況。通過相似準(zhǔn)則，按比例縮小模型，測定模型數(shù)據(jù)推算實際情況。可節(jié)省成本、縮短實驗周期，如水利工程、航空航天領(lǐng)域利用相似實驗優(yōu)化設(shè)計。答案一、單項選擇題1.C2.B3.B4.A5.A6.A7.A8.B9.C10.B二、多項選擇題1.ABCD2.AB3.