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流体力学—习题答案

一、选择题1、流体传动系统工作过程中,其流体流动存在的损失有( A )A、沿程损失和局部损失,B、动能损失和势能损失,C、动力损失和静压损失,D、机械损失和容积损失2、液压千斤顶是依据( C )工作的。

A、牛顿内摩擦定律B、伯努力方程C、帕斯卡原理D、欧拉方程3、描述液体粘性主要是依据( D )A、液体静力学原理B、帕斯卡原理C、能量守恒定律D、牛顿内摩擦定律4、在流场中任意封闭曲线上的每一点流线组成的表面称为流管。

与真实管路相比(C )。

A、完全相同B、完全无关C、计算时具有等效性D、无边界性5、一般把( C )的假想液体称为理想液体A、无粘性且可压缩,B、有粘性且可压缩,C、无粘性且不可压缩,D、有粘性且不可压缩6、进行管路中流动计算时,所用到的流速是( D )A、最大速度B、管中心流速C、边界流速D、平均流速7、( A )是能量守恒定律在流体力学中的一种具体表现形式A、伯努力方程,B、动量方程,C、连续方程,D、静力学方程8、( A )是用来判断液体流动的状态A、雷诺实验B、牛顿实验C、帕斯卡实验D、伯努力实验9、黏度的测量一般采用相对黏度的概念表示黏度的大小,各国应用单位不同,我国采用的是( D )A、雷氏黏度B、赛氏黏度C、动力黏度D、恩氏黏度10、流体传动主要是利用液体的( B )来传递能量的A、动力能B、压力能,C、势能,D、信号11、静止液体内任一点处的压力在各个方向上都( B )A、不相等的,B、相等的,C、不确定的12、连续性方程是( C )守恒定律在流体力学中的一种具体表现形式A、能量,B、数量,C、质量D、动量13、流线是流场中的一条条曲线,表示的是( B )A、流场的分布情况,B、各质点的运动状态C、某质点的运动轨迹,D、一定是光滑曲线14、流体力学分类时常分为( A )流体力学A、工程和理论,B、基础和应用C、应用和研究,D、理论和基础15、流体力学研究的对象( A )A、液体和气体B、所有物质,C、水和空气D、纯牛顿流体16、27、超音速流动,是指马赫数在( B )时的流动A、0.7 < M < 1.3B、1.3 < M ≤5C、M > 5D、0.3 ≤M ≤0.717、静压力基本方程式说明:静止液体中单位重量液体的(A )可以相互转换,但各点的总能量保持不变,即能量守恒。

A、压力能和位能,B、动能和势能,C、压力能和势能D、位能和动能18、由液体静力学基本方程式可知,静止液体内的压力随液体深度是呈( A )规律分布的A、直线,B、曲线,C、抛物线D、不变19、我国法定的压力单位为( A )A、MPaB、kgf/cm2C、barD、mm水柱20、理想液体作恒定流动时具有( A )三种能量形成,在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换。

A压力能、位能和动能,B、势能、位能和动能,C、核能、位能和动能,D、压力能、位能和势能21、研究流体沿程损失系数的是(A)A、尼古拉兹实验B、雷诺实验C、伯努力实验D、达西实验22、机械油等工作液体随温度升高,其粘度( B )A、增大,B、减小,C、不变D、呈现不规则变化23、静止液体内任一点处的压力在各个方向上都( B )A、不相等的,B、相等的,C、不确定的D、根据条件情况确定24、在同一瞬间,流线上各个质点的速度方向总是在该点与此线( D )A、重合,B、相交C、平行,D、相切25、已知某地大气压为0.1MPa,某设备内真空度为5米水柱,则其中绝对压力为( C )A、50000kgf/cm2B、0.6 MPaC、15米水柱D、0.5 MPa26、连续介质的假设意味着( B )A、流体分子间互相紧连B、流体物理量为连续函数C、流体分子间有间隙D、流体为不可压缩二、简答题1、流体的物质基本属性,宏观表象?流体的基本属性是有大量分子组成,分子不断做随机热运动,分子间由分子力作用。

宏观表象是液体有一定体积无一定形状,气体无一定体积无一定形状。

2、什么是流体的质点,它的含义有哪些?流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸足够大的任意一个物理实体。

含义是宏观尺寸足够小,微观尺寸足够大,足够多的分子,形状任意划定。

3、理想气体状态方程表示的气体变化过程有哪几种?等温过程,等压过程,绝热过程。

4、压力损失概念,主要有哪几种?实际液体是有粘性的,所以流动时粘性阻力要消耗一定的能量,这种能量消耗表现为压力损失。

压力损失分为两类:沿程损失和局部损失。

5、新老液压油牌号的标注是什么?运动粘度6、尼古拉兹实验研究的是什么沿程水头损失系数的变化规律。

7、描述液体运动的方法有哪几种?拉格朗日法和欧拉法8、流体流动的拉格朗日法和欧拉法的主要区别拉格朗日法着眼于研究流体质点的运动,欧拉法着眼于研究流体空间点上运动参数的变化。

9、紊流特征和运动要素?特征:有涡性、不规则性、随机性、扩散性、耗能性、连续性、三维性、非定常性动作要素:波动性、脉动性10、什么是流动参数?主要包括哪些?流动参数:表征流体运动的主要物理量称为流体的运动参数主要包括:流动速度v、压力P、位移(X、Y、Z)、密度、动量、动能等11、作用在流体上的力有哪些?质量力,表面力12、常温下(15℃),音速为多少,如何计算得来?音速为u=331.3+(0.616×15)=340.4m/s13、明渠的工程实例(至少5种)1、输水渠道2、无压隧道3、渡槽4、涵洞5、天然河道14、明渠均匀流的特性1.过水断面的形状、尺寸及水深沿程不变。

2.过水断面的流速分布、断面平均流速沿程不变;因此,水的动能修正系数及流速水头也沿程不变。

3.总水头,水面线及底坡线三者互相平行。

15、举例说明流体运动的分类方法(不少于5种)根据流体的性质,按照粘滞性可以分为理想流体流动和粘性流体流动;按照压缩性可分为可压缩流体流动和不可压缩流体流动。

根据运动状态,可以分为定常流动和非定常流动,均匀流动和非均匀流动;层流流动和紊流流动;有旋流动和无旋流动;亚音速流动和超音速流动。

根据坐标数量,可以分为一维流动、二维流动和三维流动,还有元流流动和总流流动等。

16、流体运动学三个基本方程是?静水压强的基本方程,理想流体的连续性方程,伯努利方程。

17、举例伯努利方程实际生活中的应用(至少6个)皮托管,文丘里流量计,发动机的气化器,孔板流量计,转子流量计,喷雾器。

18、什么是牛顿流体与非牛顿流体?举例服从牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体(水,大部分轻油,气体等),克服初始应力τ0后,τ才与速度梯度成正比的流体称为非牛顿流体又称塑性流体(牙膏,新拌的水泥砂浆,中等浓度的悬浊液等) 19、总流伯努利方程式的应用条件 不可压缩流体的定常流动; 质量里只有重力;所取断面应是缓变流断面,但在其间可不必要求; 没有其他形式的能量的输入输出;上、下游两过水断面属于同一总流,无总流的分出、汇入。

21、流线的性质有哪些?在定常流中,流线的形状与位置不随时间的改变而改变; 在定常流中,流体质点的迹线与流线相重合;对同一时刻,流线不可能相交,也不可能分叉或转折,流线是光滑曲线。

22、我国法定压力单位常采用?其他应用中还常用到哪些(不少于4个)我国的法定压力单位是帕斯卡,简称帕,由于帕的单位太小工程上常用兆帕来表示。

其他应用还有工程大气压,米水柱。

毫米汞柱,巴等。

23、伯努利方程式的意义几何意义:Z :表示流体质点相对基准面的几何高度,称为位置水头。

p/ρg :表示质点压力大小的液柱高度,称为压力水头。

V 2/2g :表示质点速度大小的高度,称为速度水头。

物理意义:Z :表示单位重力流体的位能。

p/ρg :表示单位重力流体的压力能。

V 2/2g :表示单位重力流体的动能。

24、压力表示法,互相关系(可画图表示) 绝对压力=大气压力+相对压力(表压力) 相对压力(表压力)=绝对压力-大气压力 真空度=大气压力-绝对压力 25、水力计算类型有哪几种?26、多普勒效应指什么物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。

27、局部阻力损失的计算有哪几种方法28、什么是流体的粘性,在什么情况下具有抵抗剪切变形能力?流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质,称为粘性或者粘滞性 29、液体的压缩性与什么有关 温度和压强,液体的体积压缩系数30、什么是理想流体无粘性不可压缩的流体31、液体表面作用力有哪些压力P(法向力)切力T(切向力)32、表面张力的实质是什么,用什么衡量表面张力就是处于两种不同的的流体介质分界面上的分子所受到不平衡的分子吸引力的宏观表象。

液体表面张力的作用方向与作用面相切,其大小可以用液体表面上单位长度所受到的张力即张力系数s来表示。

33、要使水的体积缩小1%,大约需要多大压强1.862×10∧734、流体静压强哪些特性1. 静压强垂直于作用面,向内2. 同一点各向静压强相等35、什么是等压面,与质量力什么关系等压面:压力相等的面等压面垂直于单位质量力36、静止液体中的任意一点静压强由哪几部分组成,都代表什么含义静止液体任意点压力包含两部分,外表面压力、自身重力。

37、计算平面上的静水总压力的方法有哪几种?都适合什么情况?1、图解法,用于计算作用在矩形平面上的静水总压力。

2、解析法,用于计算作用在任意平面上的静水总压力。

38、研究流体流动的欧拉法和拉格朗日法的主要区别拉格朗日法着眼于研究流体质点的运动,欧拉法着眼于研究流体空间点上运动参数的变化。

39、流线的特性有哪些,与迹线有什么区别在定常流中,流线的形状与位置不随时间的改变而改变;在定常流中,流体质点的迹线与流线相重合;对同一时刻,流线不可能相交,也不可能分叉或转折,流线是光滑曲线。

流线是指在某一瞬时空间的一条曲线,在该曲线上的任一点的流速方向和该点的曲线切线方向重合。

迹线是流体质点在空间运动时留下的轨迹所连成的曲线。

40、实际流体总流能量方程各项物理意义和几何意义几何意义:Z:表示总流相对基准面的几何高度,称为位置水头。

p/ρg:表示总流压力大小的液柱高度,称为压强水头。

αV2/2g:表示总流速度大小的高度,称为流速度水头。

Z+ p/ρg:又称之为测压管水头。

Z+ p/ρg+αV2/2g:又称之为总水头。

物理意义:Z:表示单位重量总流所具有的位置势能,或称为单位位能。

p/ρg:表示单位重量总流所具有的压强势能,或称为单位压能。

αV2/2g:表示单位重量总流所具有的动能,或称为单位动能。

Z+ p/ρg:表示单位重量总流所具有的总势能。

Z+ p/ρg+αV2/2g:表示单位重量总流所具有的总机械能。

41、什么是短管,长管,两者判别标准是什么?长管是指水头损失以沿程水头损失为主,其局部水头损失和流速水头在总损失中所占的比重很小;短管路是指局部损失占重要地位的管路。

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