东北大学《流体力学》期末考试必备真题集(含答案)60

流体力学X复习题

一、判断题

1. 从微观的角度来看，流体的物理量在时间上的分布是不连续的。（√）

2. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等因素的影响。（√） 3. 压力体的体积表示一个数学积分，与压力体内是否有气体无关。（√） 4. 流体静止时，切应力为零。（√）

5. 温度升高液体的表面张力系数减小。（√） 6. 液滴内的压强比大气压小。（×） 7. 声音传播过程是一个等温过程。（×） 8. 气体的粘性随温度的升高而增大。（√）

9. 应用总流伯努利方程解题时，两个断面间一定是缓变流，方程才成立。（×） 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

雷诺数是表征重力与惯性力的比值。（×）

不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡。（√） 质量力与质量成正比。（√）

静止的流体中任意一点的各个方向上的压强值均相等。（√）

在拉格朗日法中，流体质点轨迹给定，因此加速度很容易求得。（√） 对于定常流动的总流，任意两个截面上的流量都是相等的。（×） 判断层流与紊流的无量纲数是马赫数。（×）

17. 在研究水击现象时，不一定要考虑流体的压缩性。（×）

18. 19. 20.

雷诺数是一个无量纲数，它反映流动的粘性力与重力的关系。（×） 当马赫数大于一时，在收缩截面管道中作加速流动。（×）

对于冷却流动dq小于0，亚音速流作加速运动，超音速流作减速运动。（×）

二、多选题

1、关于流体的连续介质模型，下列说法正确的为（ B D ）。

A．流体微观上是由连续介质组成的；

B．流体微观上是由分子构成，宏观上近似地假设流体为连续介质； C．研究分子泵时，连续介质模型仍然适用；

D．以连续介质模型为基础，流体的物理量是时空坐标的连续函数。

2．关于气体的比热，下列说法正确的为（ A C ）。

A．对于同一种气体，不同的过程其比热值是不同的； B．对于同一种气体，等压比热与等容比热相等； C．等容比热与温度的积等于气体的内能； D．等压比热与温度的积等于气体的内能。

3. 关于马赫数，下列说法正确的为（ A C ）。

A．马赫数是一个无量纲数；

B．马赫数可以用来判别急变流和缓变流； C．马赫数与当地的音速有关； D．马赫数粘性力与弹性力的比值。

4. 在流体力学中，关于本构关系，斯托克斯假设包括：（A B C）。

A．应力与变形速率之间的线性关系；

B．应力与变形速率之间的关系不随坐标系的变换而变化，即各向同性； C．当粘性系数趋近于零时，应力状态退化为理想流体的应力状态

三、单选题

1.流体的粘性与流体的 （ D ） 无关。

(A) 分子内聚力 (B) 分子动量交换 (C) 温度 (D) 速度梯度 2.表面张力系数的单位是 （ A ）。 (A)N/m (B)Ns (C)N-1m (D)Nm

3.下列四种液体中，接触角等于（ A ）的液体不润湿固体。 (A) 120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o 4.毛细液柱高度h与（ C ）成反比。

(A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) 管径 (D) 粘性系数

5. 用一块平板挡水，平板形心的淹深为hC，压力中心的淹深为hD，hC当增大时，hD- hC( C )。 (A)增大 (B)不变 (C)减小 (D)以上均不对

6.液体随容器作等角速度旋转时，重力和惯性力的合力总是与液体自由面( A )。 (A) 正交 (B) 斜交 (C) 相切 (D)以上均不对 7.在( A )流动中，流线和迹线重合。 (A) 定常 (B) 非定常 (C) 不可压缩 (D) 无粘 8.控制体是( C )。

(A)包含一定质量的系统 (B) 位置、形状都变化的空间体 (C) 固定的空间体 (D) 形状不变，位置移动的空间体

9.连续性方程表示控制体的( D )守恒。 (A) 能量 (B) 动量 (C) 流量 (D) 质量 10.流体微团的变形速度包括( D )。

（A）线变形 （B）角变形 （C）旋转角速度 （D）前三者之和

四、填空题

1. 自由面上压强的任何变化，都会等值地传递到液体中的任何一点，这是（帕斯卡）定律。

2. 液体在相对静止时，液体在重力、（惯性力）、和压力的联合作用下保持平衡。 3. 从海平面到11km处是（对流层）层，该层内温度随高度线性（降低）。

4. 平面壁所受到的液体的总压力的大小等于（形心处）的表压强与面积的乘积。 5. 水头损失可分为两种类型：（沿程损失）和（ 局部损失 ）。

6. 在工程实践中，通常认为，当管流的雷诺数超过（2320），流态属于紊流。 7. 流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门，截面积突变），流线会发生变形，并出现许多大小小的（ 旋涡 ），耗散一部分机械能，这种在局部区域被耗散掉的机械能称为（局部损失）。

五、简答题

1. 试说明伯努利方程成立的条件。

流动定常； 理想流体； 不可压缩； 质量力只有重力； 沿流线积分。

2简述势函数和流函数的性质： 答：势函数的性质：

a) 满足拉普拉斯方程

b) 任意曲线上的速度环量等两端点速度势函数之差

流函数的性质：

a) 流函数满足连续性方程; b) 流函数满足拉普拉斯方程;

c) 两条流线间的体积流量（单位厚度）等于两流线流函数之差。

3简述复位势的性质

两点的复位势之差是个复数，其实部是两点连线上的速度环量，虚部是通过两点连线的流量；复位势允许加任一复常数而不改变所代表的流动；两个不可压缩平面势流叠加仍得到一个平面势流，其复位势是原来两个复位势之和。 4简述水力光滑管与水力粗糙管的含义。

答：粘性底层的厚度，管壁的绝对粗糙度，如果>，说明管壁的粗糙度对水流的阻力影响很小为水力光滑管，反之为水力粗糙管。

六、计算分析题

1.水泵装置如图。水泵安装高度h＝，高低水池液面（面积足够大）高差Z＝20m，吸水管管径D1＝，长度l1＝5m，沿程阻力系数为，总局部水头损失系数为5；压水管的直径D2＝，l2＝50m，沿程阻力系数为，压管总的局部水头损失系数为6，测得水泵出口处的表压P－Pa＝2×105Pa.试求：①水泵输水量Q和②水泵的功率（水泵的功率系数为）。（10分）

解：2-2和3-3应用总流的伯努力方程：

22pal2v2pv2hz(22)g2ggd22g（4分）

解得，v21.95m/s（2分）

Qv2d2240.034m3/s(2分)

PgQ(zhw)/9.88KW（2分）

2、若作用在圆球上的阻力F与球在流体中的运动速度V、球的直径D及流体的密度和动力粘度有关，试利用布金汉定理求无量纲数。

解：本问题的物理量共有5个，n=5,基本量纲为M、L、T，即m=3(2) 写出5个物理量的量纲 正确选取循环量

组合并求出无量纲数11FVD22

组合并求出无量纲数22VD

ax2by2，3、 不可压缩流体平面势流，已知在点（2，）处的流速u4m/s,v3m/s,求流函数和在点（1，1）处的流速。

解： u2ax，v2by，解得a1,b1 xx代入在点（1，1）处的流速为u2m/s,v2m/s

xyC（C为常数）