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流体力学复习题重点讲义资料

一、选择题1.三个容积完全相等的容器,联接如图示,先将阀门a,b关闭,阀门c开启。

压强计p指示为0。

将容器I充入压缩空气,绝对压强为300KPa,容器Ⅲ抽成真空度为30KPa。

先关闭阀门c,再开启阀门a和b。

这时,压强计p的读数应该是(设当地大气压100KPa) (A)A.56.7KPaB.76.7KPaC.90.0KPaD.110.0Kpa2.下列说法中,正确的说法是( B )A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时,沿流线总机械能守恒B.理想不可压均质重力流体作定常流动时,沿流线总机械能守恒C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒D.理想可压缩重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒3.在缓变流的同一有效截面中,流体的压强分布满足( A )A.+Z=CB.p=CC. +D. +Z+4.当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数α等于( B )A.1B.2C.3D.20005.如图所示,容器若依次装着水与汽油,假定二者均为理想流体,且H=常数,液面压强为大气压,则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( C )A.v水>v油B.v水<v油C.v水=v油D.难以确定的6.粘性流体绕流平板时,边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Re xcr值为( C )A.2000B.2000~13800C.5×105~3×106D.2×105~3×1057.当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时,则随着雷诺数Re的增大,其沿程损失系数λ将( C )A.增大B.减小C.不变D.增大或减小8.水自水箱经管路流出如图所示,若把管路阀门再关小一些,则在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是( A )A.h1升高,h2降低B.h1降低,h2升高C.h1与h2都降低D.h1与h2都升高9.流体在管内作层流流动时,其沿程损失h f值与断面平均流速v的( A )次方成正比。

A.1B.1.75C.1.75~2D.210.管路水力计算中的所谓长管是指( C )A.长度很长的管路B.总能量损失很大的管路C.局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D.局部损失与沿程损失均不能忽略的管路11.在水力学中,单位质量力是指( C )a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。

12.在平衡液体中,质量力与等压面(D )a、重合;b、平行c、相交;d、正交。

13.液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为Ba、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m214.水力学中的一维流动是指( D )a、恒定流动;b、均匀流动;c、层流运动;d、运动要素只与一个坐标有关的流动。

15.有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=( B )a、8;b、4;c、2;d、1。

16.已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于Ca、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区17.突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。

已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为Ca、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m18.欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等,则渠道的边坡系数m应为( C )A.1/4B.1/2C.3/4D.119.棱柱形渠道发生M2型水面曲线时,水流的特性为( A )A.Fr<l h>h cB.Fr>l h>h cC.Fr<l h<h cD.Fr>l h<h c20.宽顶堰的淹没系数s 随淹没程度h g/H的增大而( A )A.减小B.增大C.先减小后增大D.先增大后减小21.地下水渐变渗流的浸润线,沿程变化为( A )A.下降B.保持水平C.上升D.前述情况都可能22.桥墩绕流的模型设计应采用( D )A.雷诺准则B.马赫准则C.欧拉准则D.弗劳德准则23.在明渠中不可以发生的流动是( C )a、恒定均匀流;b、恒定非均匀流;c、非恒定均匀流;d、非恒定非均匀流。

24.在缓坡明渠中不可以发生的流动是( B )。

a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。

25.底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为Ba、缓流;b、急流;c、临界流;26.若流体的密度仅随( D )变化而变化,则该流体称为正压性流体。

A.质量B.体积C.温度D.压强27.亚声速流动,是指马赫数( D )时的流动。

A.等于1B.等于临界马赫数C.大于1D.小于128.气体温度增加,气体粘度( A )A.增加B.减小C.不变D.增加或减小29.混合气体的密度可按各种气体( A )的百分数来计算。

A.总体积B.总质量C.总比容D.总压强30.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示),原设计操纵方法是:从B管进高压油,A管排油时平台上升(图一的左图);从A管进高压油,B管排油时平台下降。

在安装现场工人不了解原设计意图,将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。

请你判断单靠一个C管通入高压油或排油,能操纵油压机升降吗?你的判断:( A )A.可以B.不能动作C.能升不能降D.能降不能升31.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强p0=1个大气压时,两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气,使p0=2个大气压时。

则△h应为( C )A.△h=-760mm(Hg)B.△h=0mm(Hg)C.△h=760mm(Hg)D.△h=1520mm(Hg)32.流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( A )A.定常流B.非定常流C.非均匀流D.均匀流33.流体在流动时,根据流体微团( D )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。

A.运动轨迹是水平的B.运动轨迹是曲线C.运动轨迹是直线D.是否绕自身轴旋转34.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线(C )A.重合B.相交C.相切D.平行35.图示三个油动机的油缸的内径D相等,油压P也相等,而三缸所配的活塞结构不同,三个油动机的出力F1,F2,F3的大小关系是(忽略活塞重量)( A )A.F1=F2=F3B.F1>F2>F3C.F1<F2<F3D.F1=F3>F2二、判断题1.任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。

ⅹ2.水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

ⅹ3.水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

ⅹ4.粘滞性是液体产生水头损失的内因。

√5.同样条件下直接水击比间接水击更不安全。

√6.在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。

ⅹ7.矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。

√8.断面比能沿流程总是减小的。

ⅹ9. 液体的粘度随温度的升高而降低,随压力的升高而增大。

√10.平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定,而与该压强的作用方向无关。

即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。

√11.流线和迹线实质是一回事。

ⅹ12.同一水头作用下,出流直径相同的管嘴与孔口,管嘴出流量大于孔口出流量。

√13. 实际流体流经水力半径小的过水断面时,流动阻力小。

ⅹ14.实际流体圆管层流的切应力分布是中间最大、管壁边缘为零的线性分布。

ⅹ15. 尼古拉茨实验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数Re有关。

ⅹ16.串联管路的总水头等于各管段水头损失之和。

√三、问答题1.混合气体密度如何计算,并列出计算公式。

答:可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算。

ρ=1ρ1+2ρ2+3ρ3+…+nρn=—各组成气体所占混合气体总体积的百分数;iρi—各组成气体的密度,kg/m3;ρ—混合气体密度,kg/m32.对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中的哪些面是等压面? 答:属于等压面的是以下水平面。

(1)自由表面(或气液分界面)。

(2)两种不互溶液体的交界面。

(3)液体内能互相连通(或不被隔断)的同一种液体内的各水平面。

3.什么是有效截面?流道中流线互相平行时,有效截面形式如何?答:(1)在流场中(或流道中)存在这样横截面,穿过该截面的每一条流线均与该截面垂直,这样的横截面称为有效截面(又称过流截面)。

(2)当流线互相平行时,有效截面为平面。

当流线互相不平行时,有效截面为曲面。

4.什么是紊流的时均速度?写出紊流时均速度轴向分量的定义式,指出式中各符号的含义。

答:紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。

(1)什么是理想液体?为什么要引入理想液体的概念?答案:理想液体是指没有粘滞性的液体。

实际液体都具有粘滞性,在液体流动时会引起能量损失,给分析液体运动带来很大困难。

为了简化液体运动的讨论,我们引入了理想液体的概念,忽略液体的粘滞性,分析其运动规律,然后再考虑粘滞性影响进行修正,可以得到实际水流的运动规律,用以解决实际工程问题。

这是水力学重要的研究方法。

(2)“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么?答案:这种说法错误的。

均匀是相对于空间分布而言,恒定是相对于时间而言。

当流量不变通过一变直径管道时,虽然是恒定流,但它不是均匀流。

(4)为什么舍齐公式只适用于阻力平方区?答案:舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式,自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区,因此该公式只适用于紊流阻力平方区。

四、作图题1. 定性绘出图示管道(短管)的总水头线和测压管水头线。

答案:2.定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线,并注明曲线名称及流态。

(各渠i R C v室的进口扩压通道朝向前方,设空气在扩压通道中可逆压缩,试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。

(空气的比热容为C p =1006J/(kg·K),等熵指数为k=1.4,空气的气体常数R 为287J/(kg·K))解:T0=T ∞+ =247.69KM ∞=P0=p ∞=0.2642.图示一跨河倒虹吸管,正方形断面面积为 A=0.64 m 2,长 l =50 m ,两个 30。

折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2,ζ2=0.5,ζ3=1.0,沿程水力摩擦系数λ=0.024,上下游水位差 H =3m 。

求通过的流量 Q ?解: 按短管计算,取下游水面为基准面,对上下游渠道内的计算断面建立能量方程gv R l h H w 2)4(2∑+==ξλ (5分) 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.02.0=++⨯===∑ξχ , m AR将参数代入上式计算,可以求解得到/s m , m/s 3662.216.4===∴vA Q v (5分)即倒虹吸管内通过的流量为2.662m 3/s 。

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