第一章流体流动习题及答案
一、填空
1、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4 倍。

2、处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。

3、流体流动的连续性方程是u1Aρ1= u2Aρ2=······= u Aρ ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12 = u2d22 = ······= u d2。

4、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为
395 mmHg 。

测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105 mmHg 。

5、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流
量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。

二、选择题
1、层流与湍流的本质区别是（D ）。

A 湍流流速＞层流流速；
B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；
C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数；
D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动
2、流体流动时的摩擦阻力损失h f所损失的是机械能中的 C 项。

A 动能；
B 位能；
C 静压能；
D 总机械能
3、在完全湍流时，粗糙管的摩擦系数 数值C
A 与光滑管一样；
B 只取决于Re；
C 取决于相对粗糙度；
D 与粗糙度无关
4、当被测流体的D 大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。

A 真空度；
B 表压力；
C 相对压力；
D 绝对压力
5、A 上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。

A 压力表；
B 真空表；
C 高度表；
D 速度表
6、流体在圆管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心最
大流速的关系为 B 。

A. max 21u u =；
B. max 817.0u u =；
C. max 23u u =
7. 从流体静力学基本方程可知，U 型管压力计测量其压强差是 A 。

A. 与指示液密度、液面高度有关，与U 形管粗细无关；
B. 与指示液密度、液面高度无关，与U 形管粗细有关；
C. 与指示液密度、液面高度无关，与U 形管粗细无关。

8、在相同条件下，缩小管径，雷诺数 A 。

A. 增大；
B. 减小；
C. 不变
三、问答题
1、完全湍流区为什么又称阻力平方区？
在完全湍流区，λ与Re 无关，只与d e 有关，对于既定管路()(d e f d e =λ为常数， )，若d l 一定，λ为一常数，
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u d l p f ρλ=∆，2u p f ∝∆，则阻力损失与流速的平方成正比，称作阻力平方区。

2、层流有层流的剪应力计算式(dy du
μτ-=)；湍流有湍流的剪应力计算式(dy du
)(εμτ+-=)；为什么说范宁公式是计算层流与湍流阻力的通式？
范宁公式对于滞流和湍流都适用，因推导时未加任何限制，但公式中摩
擦因素λ的求法因流动型态不同而不同。

Re 6464==
μρλu d ——层流时的λ计算公式；湍流时λ的计算无严格的理论解析式，可用各种适用条件下的经验式求，但更常用的是通过查Moddy 图而得到λ。

3、为什么说牛顿粘性定律是定量描述动量传递的定律。

牛顿力学第二定律：()dt mu d dt du m ma F === 牛顿粘性定律：dy du ⋅=μτ
∴
()
dy
du
dt
A
mu
d
A
F
⋅
=
⋅
=
=μ
τ
；
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
dt
A
mu
d
.
)
(
2
-
⋅
=m
N
式中
()
dt
A
mu
d
⋅为单位面积的动量变化率，称为动量通量，所以剪应力可
表示为单位时间通过单位面积的动量通量，即表示动量传递的大小，动量传递由于流体内部速度不等，动量从流速大的流体向流速小的流体传递。

所以牛顿粘度定律另一种表述方法，动量通量与速度梯度成正比。