1 / 7东 北 大 学 继 续 教 育 学 院流体力学 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. 雷诺数是表征重力与惯性力的比值。（×）11. 不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡。（√）12. 质量力与质量成正比。（√） 13. 静止的流体中任意一点的各个方向上的压强值均相等。（√）14. 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。（√）15. 对于定常流动的总流，任意两个截面上的流量都是相等的。（×）课程名称: 流体力学 2 / 716. 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. 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。（×）19. 当马赫数大于一时，在收缩截面管道中作加速流动。（×）20. 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；课程名称: 流体力学 3 / 7B．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)以上均不对课程名称: 流体力学 4 / 76.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。课程名称: 流体力学 5 / 77. 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课程名称: 流体力学 6 / 7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δ，管壁的绝对粗糙度Δ，如果δ>Δ，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＝2.5m，高低水池液面（面积足够大）高差 Z＝20m，吸水管管径 D1＝0.2m，长度 l1＝5m，沿程阻力系数为 0.02，总局部水头损失系数为5；压水管的直径 D2＝0.15m，l2＝50m，沿程阻力系数为 0.03，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 0.80）。（10 分）解：2-2 和 3-3 应用总流的伯努力方程：gvdlgpzgvgpha2)(222222222（4 分）解得，smv /95.12（2 分）smdvQ /034.043222(2 分)KWhzgQPw88.9/)( （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ρ和动力粘度μ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课程名称: 流体力学 7 / 7 组合并求出无量纲数 1Π1=FρV2D2组合并求出无量纲数 2Π2=μρ VD3、 不 可 压 缩 流 体 平 面 势 流 ，ϕ=ax2+by2， 已 知 在 点 （ 2 ， 1.5 ） 处 的 流 速u=4 m/ s , v=−3 m/ s,求流函数和在点（1，1）处的流速。解： u=∂ ϕ∂ x=2 ax，v =∂ ϕ∂ x=2 by，解得a=1 ,b=−1代入在点（1，1）处的流速为u=2 m/s , v=−2 m/sψ=xy +C（C 为常数）课程名称: 流体力学