第四章 流体运动学基础一 选择题1. 用欧拉法表示流体质点加速度a等于 。
2. (A) t u ∂∂ (B) u u )(∇⋅ (C) u u t u)(∇⋅+∂∂ (D) u u tu)(∇⋅-∂∂3. 恒定流是流场中 的流动。
4. (A) 各断面流速分布相同 (B) 流线是相互平行的直线 (C) 运动要素不随时间而变化5. (D) 流动随时间按一定规律变化6. 一元流动是 。
7. (A) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数 (B) 速度分布按直线变化 (C) 均匀直线流8. (D) 流动参数随时间而变化 9. 均匀流的 加速度为零。
10. (A) 当地 (B) 迁移 (C) 向心 (D) 质点 11. 在 流动中，流线和迹线重合。
12. (A) 恒定 (B) 非恒定 (C) 不可压缩流体 (D) 一元 13. 连续性方程表示流体运动遵循 守恒定律。
14. (A) 能量 (B) 动量 (C) 质量 (D) 流量15. 水在一条管道中流动，如果两断面的管径比为d 1/d 2 =2，则速度比v 1/v 2= 。
16. (A) 2 (B) 1/2 (C) 4 (D) 1/4 17. 流体微团 。
18. (A) 具有规则的几何形状 (B) 质量大小不受限制 (C) 是由大量流体质点组成的微小质团19. (D) 是质量、体积均可忽略的微元 20. 在 流动中，伯努利方程不成立。
D21. (A) 恒定 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩 22. 在总流伯努利方程中，速度 v 是 速度。
B23. (A) 某点 (B) 断面平均 (C) 断面形心处 (D) 断面上最大 24. 文透里管用于测量 。
D25. (A) 点流速 (B) 压强 (C) 密度 (D) 流量 26. 毕托管用于测量 。
A27. (A) 点流速 (B) 压强 (C) 密度 (D) 流量 28. 密度= 800kg/m 3的油在管中流动，若压强水头为2m 油柱，则压强为 N/m 2。
C29. (A) ×104(B) 2×103(C) ×104(D) ×10330. 应用总流能量方程时，两断面之间 。
D31. (A) 必须是缓变流 (B) 必须是急变流 (C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流 32. 应用总流动量方程求流体对物体合力时，进、出口的压强应使用 。
B 33. (A) 绝对压强 (B) 相对压强 (C) 大气压强 (D) 真空值34. 伯努利方程中 gv pz 22αγ++表示 。
B35. (A) 单位质量流体具有的机械能 (B) 单位重量流体具有的机械能 (C) 单位体积流体具有的机械能 (D) 通过过流断面的总机械能36. 粘性流体恒定总流的总水头线沿程变化规律是 。
A37. (A) 沿程下降 (B) 沿程上升 (C) 保持水平 (D) 前三种情况都有可能 38. 粘性流体恒定总流的测压管水头线沿程变化规律是 。
D39. (A) 沿程下降 (B) 沿程上升 (C) 保持水平 (D) 前三种情况都有可能 40. 描述不可压缩粘性流体运动的微分方程是 。
D41. (A) 欧拉方程 (B) 边界层方程 (C) 斯托克斯方程 (D) 纳维—斯托克斯方程 42. 恒定水流运动方向应该是： 。
D43. (A) 从高处向低处流 (B) 从压强大处向压强小处流 (C) 从流速大的地方向流速低的地方流 (D) 从单位重量流体机械能高的地方向低的地方流44. 欧拉运动微分方程式 。
D45. (A) 适用于不可压缩流体，不适用于可压缩流体 (B) 适用于恒定流，不适用于非恒定流 (C) 适用于无旋流，不适用于有旋流 (D) 适用于上述所提及的各种情况下的流动。
46. 如图所示，一不可压缩实际液体恒定均匀管流，下列命题中正确的命题是： 。
D 47. (A) 1、2两点流速水头相等 (B) 2、4两点总水头相等 (C) 3、4两点总水头相等 (D) 1、2两点测压管水头相等 (E) 1、3两点测压管水头相等48. 水在等直径垂直管道内流动，相距l 的两断面间的水头损失为 A 。
49. (A) h h f = (B) l h h f += (C) l h h f -= (D) h l h f -=三 计算题给出流速场为222(6)(10)25u x y t i xy t j k =++-++，求空间点（3,0,2）在t =1时的加速度。
解：根据加速度的定义可知：d d d d d d d d u u x u y u z u a t x t y t z t t∂∂∂∂==+++∂∂∂∂t u z u y u x ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=uu u u z y x 226t y x u x ++=，)10(2t xy u y +-=，25=z ua 在z y x ,,向分速度如下：t t xy x t y x xy tuu z u u y u u x u t u a 2)10()6(2d d 2222x z x y x x x x x ++-++=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂==2222y d (6)2(1100)d y y y y y x y z u u u u u a u u u y x y t xy xy t txyzt∂∂∂∂==+++=-++++∂∂-∂∂0d d z z z y z x z z z =∂∂+∂∂+∂∂+∂∂==tu u z u u y u u x u t u a t =1时，点（3,0,2）的加速度为：8810a i j =--试证明下列不可压缩流体运动中，哪些满足连续方程，哪些不满足连续方程 （1）ky u -=x ，kx u =y ，0z =u 。
（2）22x y x y u +-=，22yy x xu +=，0z =u 。
（3）r k u /r =（k 是不为零的常数），0θ=u 。
（4）0r =u ，r k u /θ=（k 是不为零的常数）。
解：根据连续方程得定义，对于不可压缩流体=ρconst ， 在直角坐标系中当0zy x =⋅∇==∂∂+∂∂+∂∂u u div zu y u x u 时，满足连续方程 （1）因0zy x =∂∂+∂∂+∂∂zu y u x u ，满足 （2）因0)(2)(2222222z y x =+-++-=∂∂+∂∂+∂∂y x xy y x xy z u y u x u ，满足 在圆柱坐标系中当01zθr r =∂∂+∂∂+∂∂+z u u r r u r u θ时，满足连续方程 （3）因00112z θr r =+-⋅=∂∂+∂∂+∂∂+r k r k r z u u r r u r u θ，满足 （4）因0001001z θrr =+⋅++=∂∂+∂∂+∂∂+rz u u r rur u θ，满足 三元不可压缩流场中，已知322x z y x u +=，)(y zx yz xy u ++-=，且已知0=z 处0z =u ，试求流场中的z u 表达式。
解：由不可压缩流场中连续方程0zy x =∂∂+∂∂+∂∂zu y u x u 得 dzduz x x z u z =++-=∂∂2z 积分得c z xz u z ++-=22，由0=z 处0z =u 得c =0所以流场中的z u 表达式为22z xz u z +-=AQ Q Q Q题图 题图管路AB 在B 点分为两支，已知A d =45cm ，B d =30cm ，C d =20cm ，D d =15cm ，A v =2m/s ，C v =4m/s ，试求B v ，D v 。
解：由公式const Q Au ==得A AB B A v A v =，得22 4.5m/s A A A A B B BA v d vv A d ===A A C C D D A v A v A v =+，得22210.9m/s A A C C A A C CD D DA v A v d v d v v A d --=== 送风管的断面面积为50cm×50cm，求通过a,b,c,d 四个送风口向室内输送空气。
已知送风口断面面积为40cm×40cm，气体平均速度为5m/s ，试求通过送风管过流断面1-1、2-2、3-3的流速和流量。
解：由于a,b,c,d 四个送风口完全相同，则014a b c d Q Q Q Q Q ==== 流断面1-1、2-2、3-3的流量分别为：11034b c d Q Q Q Q Q -=++=，22012c d Q Q Q Q -=++=，33014d Q Q Q -==由124Av A v =，得四个送风口的流速为12.8m/s v =由12111Av A v Av -=+得，断面1-1流速121119.6m/s A v A vv A --== 由121222Av A v Av -=+得，断面2-2流速122212 6.4m/s Av A v v A --==断面3-3流速23313.2m/s A vv A -==。