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流体力学期末考试题(题库+答案)

1、作用在流体的质量力包括

(D ) A 压力
惯性力
2、

B 摩擦力

C 表面张力



层流与紊流的本质区别是:

( D)

A. 紊流流速>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<紊流的雷诺数;D. 层流无径向脉动,而紊流

有径向脉动

3、已知水流的沿程水力摩擦系数? 只与边界粗糙度有关,可判断

该水流属于 ( D )

A 层流区 ;

B 紊流光滑区 ;

C 紊流过渡粗糙区 ;

D 紊流粗糙区 。

4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。

A 1.013×105 B 9.8×104 C 1

D 1.5

5、长管的总水头线与测压管水头线

(A )

A 相重合;

B 相平行,呈直线;

C 相平行,呈阶梯状;

D 以上答案都不对。

6、绝对压强 pabs、相对压强 p 、真空值 pv、当地大气压强 pa 之间的 关系是 ( C )

A pabs=p+pv

B p=pabs+pa

C pv=pa-pabs



p

= p

a
b
s
p

V
7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数

(C)

A. 变小

B. 变大

C. 不变

8、如果忽略流体的重力效应,则不需要考虑哪一个相似性参数?

(B )

A 弗劳德数
C.欧拉数 9、水泵的扬程是指 (C )
A 水泵提水高度 ;

B 雷诺数 D 马赫数
B 水泵提水高度+吸水管的水头损失;

C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。

10 、 紊 流 粗 糙 区 的 水 头 损 失 与 流 速 成

(B )

A 一次方关系;

B 二次方关系; C 1.75~2.0

次方关系 。

11 、 雷 诺 数 是 判 别 下 列 哪 种 流 态 的 重 要 的 无 量 纲 数

?C? A 急流和缓流 ; B 均匀流和非均匀流 ;

C 层流和紊流; D 恒定流和非恒定流。

12、离心泵的性能曲线中的 H-Q 线是在( B )情况下测定的。

A. 效率一定;

B. 功率一定;

C. 转速一定;

D. 管路(l+∑le)一定。

13.离心泵并联操作的目的是( C ).

A. 增大位能

B. 增大扬程

C. 增大流量

14. 离 心 泵 最 常 用 的 调 节 方 法 是

(B )

A. 改变吸入管路中阀门开度

B. 改变压出管

路中阀门的开度

C. 安置回流支路,改变循环量的大小 D. 车削离心泵

的叶轮

15

并联管路问题中,有

(C )

A.流经每一管路的水头损失相加得总水头损失

B.流经所有管路的流量相同

C.并联的任一管路的水头损失相同

D.当总流量已知时,可直接解得各管的流量

16 作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量

(B )

(A)大 ;

(B)小 ;

(C)相同



(D)无法确定 。

17 根据静水压强的特性,静止液体中同一点各方向的压强

(A)

(A) 数值相等;

(B) 数值不等

(C) 仅水平方向数值相等;

(D) 铅直方向数值

最大 。

18 已知水流的沿程水力摩擦系数? 只与边界粗糙度有关,可判断

该水流属于 ( D )

(A) 层流区 ;

(B) 紊流光滑

区;

(C) 紊流过渡粗糙区 ;

(D) 紊流粗糙

区。

19 紊 流 的 断 面 流 速 分 布 规 律 符 合

(A)

(A)对数分布; (B)直线分布; (C)抛物线分布; (D)

椭圆分布。

20 、 长 管 的 总 水 头 线 与 测 压 管 水 头 线

(A )

(A)相重合;

(B)相平行,呈直

线;

(C)相平行,呈阶梯状;

(D)以上答案都不

对。

21、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关,即可

判断该液流属

(A) 层流区 ;

(B) 紊流光滑

区;

( C)

(C) 紊流过渡区 ;

(D) 紊流粗糙区 。

22、液体中某点的绝对压强为 108kN/m2,则该点的相对压强为

( B)

(A)1 kN/m2

(B)2 kN/m2 (C)8 kN/m2

(D)10

kN/m2

23 、 静 止 液 体 中 同 一 点 沿 各 方 向 上 的 压 强

( A)

(A) 数值相等 ; (B) 数值不等 ; (C) 仅水平方向数值

相等 。

24 、 离 心 泵 的 扬 程 是

(D)

A. 实际的升扬高度

B. 泵的吸液高度

C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度 D. 单位重量液体出

泵和进泵的机械能差值

25 、 紊 流 粗 糙 区 的 水 头 损 失 与 流 速 成

( B)

(A) 一次方关系;

(B) 二次方关系; (C) 1.75~

2.0 次方关系 。

26 、 雷 诺 数 是 判 别 下 列 哪 种 流 态 的 重 要 的 无 量 纲 数

?C?

(A) 急流和缓流 ; (B) 均匀流和非均匀流 ;

(C) 层流和紊流; (D) 恒定流和非恒定流。

27 、 层 流 断 面 流 速 分 布 规 律 符 合

( C)

(A) 对数分布 ;

(B) 直线分布 ;

(C) 抛物线分布 ;

(D) 椭圆分布

28.在同一瞬时,位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该

点与此流线( A )

(A)相切

(B).重合

(C)平行

(D)相交

29. 离 心 泵 并 联 操 作 的 目 的 是

( C ).

(A) 增大位能

(B) 增大扬程

(C) 增大流量

30. 离 心 泵 最 常 用 的 调 节 方 法 是

( B)

(A)改变吸入管路中阀门开度

(B) 改变压出管路中

阀门的开度

(C) 安置回流支路,改变循环量的大小 (D) 车削离心泵的叶轮

31 速度 v、长度 l、运动粘度 v 的无量纲组合是( D )

A. vl 2
v

B. v 2l
v

C. v2l 2
v

D. vl
v

32.金属压力表的读数是( B )。

A.绝对压强

B.绝对压强与当地大气压的差值

C.绝对压强加当地大气压

D.当地大气压与绝对压强的差



33.均匀流的定义是( C )。

A.断面平均流速沿流程不变的流动 B.过流断面上各点流速相

互平行的流动

C.流线皆为平行直线的流动

D.各点流速皆相等的流动

34.不可压缩流体的总流连 续性方程 Q=υ 1· A1=υ 2·A2 适用于 ( A )。

A.恒定流

B.非恒定流

C.恒定流与非恒定流

D.均不适用

35.具有相同的孔口和管嘴的过水断面面积的孔口出流与管嘴出流,

在相同的作用水头下,其出流流量分别为 Q 和 Qn,则有( C )。

A. Q>Qn

B. Q=Qn

C. Q<Qn

D. 以上都不是

36.图示为一水泵管路系统,断面 2-3 为水泵进出口断面,水泵扬程

H 的计算为

( C )。

A. H=Z

B.

H ? P1 ? P2 ??

C. H=Z+ h w0-2 + h w3-5
D. H=Z+ h w3-5 37.理想流体的总水头线沿程的变化规律为( A )。
A.沿程下降 B.沿程上升 C.沿程不变 D.前三种情况都有可能

38.下面的流动中哪个是恒定非均匀流?( D )

A.湖中绕等速行驶的船只的水流

B.水位不平稳时绕过桥墩的水流

C.水箱水位下降过程中流经长直管道的水流

D.水箱水位稳定时流经渐扩管的水流

39.圆管层流过水断面上的速度分布呈( A )分布。

A.旋转抛物面型

B.对数或指数规律

C.线性

D.均匀

40.气体与液体的粘度随着温度的升高分别( D )。

A.减小、减小

B.减小、增大

C.增大、增大

D.增大、减小

二、是非题(每题一分,共 10 分)

1、连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。

(√)

2、当输送流体的管子的管径一定时,增大流体的流量,则雷诺准数

减少 ( x )

3、当管流过水断面流速按抛物线规律分布时,管中水流为紊流。

( x)

4、经过大量实验得出,雷诺 Re<2000 时,流型呈层流,这是采用国际

单位制得出的值,采用其他 单位制应有另外数值。

( x)

5、恒定流动时,流体的流速、压强、密度等均不随时间和位置而变。

(√ )

6、尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的













验。

(√)

7 、 对 于 薄 壁 小 孔 口 出 流 的 全 部 完 善 收 缩 , 流 量 系 数 为 ? ? 0.82

(√ )

8、管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设

的情况下导出的。( x )

10 、 紊 流 实 质 上 是 非 恒 定





(√ )

11 、 液 体 的 粘 性 是 引 起 液 流 水 头 损 失 的 根

源。



√)

12、实验证明,当流体在管内流动达完全湍流时,λ与雷诺数的大小

无关。

(√)

13 、 粘 性 底 层 的 厚 度 随 雷 诺 数 的 增 大 而 增 厚 。

(X )

14 、 流 体 总 是 从 压 强 大 的 地 方 向 压 强 小 的 地 方 流 动 。

(√)

15、.离心泵启动时,为减小启动功率,应将出口阀门关闭,这是因

为随流量的增加,功率 增大。( √ )

16、叶片出口方向与叶轮的旋转方向相反,这种叶型叫做前向叶型。

( X) 17、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。 (√ ) 18 、 园 管 中 层 流 的 雷 诺 数 必 然 大 于 3000 。 ? X?

19 、 水 流 总 是 从 压 强 大 的 地 方 向 压 强 小 的 地 方 流 动 。 (√ )
20 、 水 流 总 是 从 流 速 大 的 地 方 向 流 速 小 的 地 方 流 动 。 (X)
21 、 渐 变 流 过 水 断 面 上 各 点 的 测 压 管 水 头 都 相 同 。 ( √)
22 、 粘 滞 性 是 引 起 液 流 运 动 能 量 损 失 的 根 本 原 因 。 ( √)
23 、 直 立 平 板 静 水 总 压 力 的 作 用 点 就 是 平 板 的 形 心 。 (X)
24 、 层 流 的 沿 程 水 头 损 失 系 数 仅 与 雷 诺 数 有 关 。 ? √?
25、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴 流量系数大。 ( X ) 26 、 水 力 粗 糙 管 道 是 表 示 管 道 的 边 壁 比 较 粗 糙 。 ?X? 27 、 水 头 损 失 可 以 区 分 为 沿 程 水 头 损 失 和 局 部 水 头 损 失 。 (√ ) 28、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 ( X) 29 、 静 止 液 体 中 同 一 点 各 方 向 的 静 水 压 强 数 值 相 等 。 (√ )
30 、 液 体流 动时流 线 相 互平 行,该 流 动 一定 为均匀 流 动 。 ( X)
31 、 对 离 心 泵 , 气 蚀 余 量 大 不 容 易 发 生 气 蚀 现 象 (√) 流体力学、连续介质、恒定流:扬程:马赫数:气蚀余量:运动相似: 流体的粘性:层流、雷诺数、 流线:相似工况点 泵的相似律:断面平均流速 短管:比转数、滞止
参数,音速、质量力、
相对压强、真空、层流底层。
1、简述能量方程应用条件? 2、什么是气蚀现象? 3、简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。 4、简述离心泵的工作原理. 5、.离心泵起动时,为什么要把出口阀门关闭? 6、能量方程中各项的几何意义和能量意义是什么? 7 离心泵的主要部件有哪些?各有什么作用?

8、简述离心泵工况调节的方法 9、简述无限空间淹没紊流射流特征 10、通常离心泵产生气蚀的原因有哪些? 11、何谓静压强?静压强的两个特性? 12 何谓长管?何谓短管?虹吸管、并联管道分别可用哪一种管道(长管 还是短管)计算? 13、简述能量方程应用条件? 14、何谓层流流动?何谓湍流流动?用什么量来区分它们?
1.质量力:作用在所取流体 A 的每一个质点上,并与 A 的质量成正比, 这种力称为质量力。 2.黏性:流体流动时,其内部出现相对运动,则各质点之间会产生切 向的摩擦力以抵抗其相对运动,流体的这种性质称为黏性。 3.流体静压强:指流体处于平衡或相对平衡状态时,作用在流体的应 力只有法向应力,没有切向应力。此时,流体作用面上的负的法向应 力即为流体静压强。 4.流线:流线是在某一瞬时速度场中所做的一条曲线,位于这条曲线 上的每个质点在该瞬时的速度矢量都与此线在该点相切(是欧拉法的 几何表达) 5.恒定流:流线中所有的流动参数(u,p,ρ,T 等)都不随时间变 化,这样的流动称为恒定流。 6.:均匀流:在不可压缩流体中流线皆为平行直线的流动称为均匀流 7.:局部水头损失:在边壁沿程急剧变化,流速分布发生变化的局部 区段上,集中产生阻力称为局部阻力,由此引起的水头损失称为局部

水头损失。 8.黏性底层:在紧靠壁面的这一薄层内,质点受到惯性作用很小,黏 性阻力起主要作用,流体仍保持层流流态,称为黏性底层或层流底层。 9.水泵的气蚀现象(汽化压强下,气泡的形成,发展和破灭,以致材 料受到损坏的过程) 10.水泵允许的吸上高度:在泵的进口(1-1)断面安装真空表,用 1-1 断 面 的 真 空 值 来 控 制 气 蚀 的 发 生 , 1-1 断 面 的 真 空 高 度 Hs=Pa-P1/r 称为吸上真空高度。 11.水泵的气蚀余量:将水泵的吸入口断面的能量与汽化压强只差称 为气蚀余量。 12.水泵的工况点:将泵与风机的性能曲线与管路性能曲线用相同的 比例尺绘在同一张图上,两条曲线的交点就是泵与风机的工况点。 13.绝对压强:以没有气体存在的绝对真空作为零点起算的压强称为 绝对压强。 14.相对压强:以同高程的当地大气压 Pa 作为零点起算的压强称为相 对压强。 15.拉格朗日法:将整个流体的运动作为各质点的运动的总和。
欧拉法:以流体运动的空间作为观察的对象。 简答题 1.静压强的基本特性:①流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法 线方向,因为静止流体不能承受拉应力且不存在切应力,所以只存在 垂直于表面内法线方向的压应力——压强。②在静止或相对静止的流

体中,任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的 位置有关。 2.压力体的构成:①所论曲面②过曲面周界上一切点的铅垂线所构成 的曲面③与液面重合的水平面 3.能量方程(伯努利方程)的应用条件:①恒定流②质量力只有重力 ③不可压缩流体④过流断面必须取在缓变流段上⑤两边流断面之间 没有分流或汇流。 4.尼古拉兹的实验结论:得出尼古拉兹曲线图。第Ⅰ区:Re<2000, 该区是层流区。λ与相对粗糙Δ/d 无关。只是 Re 的函数,并且符合 λ=64/Re。 第Ⅱ区:Re=2000~4000,λ与相对粗糙Δ/d 无关,只是 Re 的函数, 此区是层流向紊流的过度。 第Ⅲ区:Re>4000,λ与相对粗糙Δ/d 无关,只是 Re 的函数,该区 为紊流光滑区。 第Ⅳ区:λ与 Re 有关,又与Δ/d 有关,该区称为紊流过渡区。 第Ⅴ区:只与Δ/d 有关于 Re 无关,该区为紊流粗糙区。 5.泵与风机的损失有:按生产原因可分为机械损失,容积损失和水力 损失。 6.比转数的意义:①比较数反应泵与风机的性能特点②比较数反应叶 轮的形状特点③比较数反应泵与风机的性能曲线特点。 7.离心泵的选择:①首先确定用户需要的最大流量,并进行管路水力 计算求出需要的最大扬程②分析水泵的工作条件,如液体的杂志情

况,温度,腐蚀性等及需要的流量和扬程,确定水泵的种类和形式。 ③利用该种泵的总和性能图,进行初选,确定泵的型号,尺寸和转速 ④利用该泵的性能曲线,并绘出管路性能曲线,做出工况点,进行校 核,并定出水泵的效率及功率⑤选出电机及其他附属设备⑥查明允许 吸上高度或必须汽蚀余量,核算水泵的安装高度。 8.离心泵的工况调节方法:①调节阀门②变速调节③进口导流器调节 ④切削叶轮调节 9.防止水击危害的措施:①限制管道中流速②控制阀门开启或关闭的 时间③减少管道长度和增加管道弹性④设置安全阀,进行过载保护 10.离心泵启动时,把出口阀门关闭的原因:离心泵工作时,其轴功 率 Ne 随着流量增大而增大,所以泵启东时,应把出口阀门关闭,以 降低启动功率,保护电机,不至于超负荷而受到损失。同时也避免出 口管线的水力冲击。 11.离心泵的特性曲线:扬程曲线,功率曲线,效率曲线。是在常温、 常压下用水作实验测定的。 12.离心泵的性能参数:①流量②能头③功率④效率⑤转速 13.水泵的串并联:①并联:多台水泵在同一吸水池吸水,向同一压 水管路供水。特点:各台机器能头相同,总流量等于各台机器的流量 总和。②串联:第一台机器的压出口与第二台机器的吸入口相连。特 点:通过各台机器的流量相同总能头为各台机器的能头总和。 5、.如图所示,文丘里流量计管道直径 d1=200mm 喉管直径 d2=100mm,水银差压计读数 y=20mm,

水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损 失,试求管道输水流量 Q。
6、水由喷嘴射出,已知流量 Q=0.4m3/s,主管直径 D=0.4m,喷口 直径 d=0.1m,水头损失不计,求水作用在喷嘴上的力 R。

7、一水泵加压供水系统,水泵的流量 Q=30l/s。已知末端喷咀出口 与水池水面高差 z=18m,管道直径 d1=150mm,喷咀出口直径 d2=50mm, 系统的全部水头损失为 20 v2 ,问水泵给单位重量水流所提供的能量
2g
是多少(求能提供的总水头 Hm)

11.如图所示,一矩形平板闸门 AB,宽 b=2m,与 水平面夹角α=30°,其自重 G=19.6kN,并铰接 于 A 点。水面通过 A 点,水深 h=2.1m,试求打开 闸门的最大铅直拉力 T。


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