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1、流体力学第 1 次作业 一、单项选择题( 只有一个选项正确，共5 道小题 ) 1. 在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为 (A) 牛顿流体及非牛顿流体 (B) 可压缩流体与不可压缩流体 (C) 均质流体与非均质流体 (D) 理想流体与实际流体 正确答案： D 解答参考： 2. 相对压强是指该点的绝对压强与的差值 (A) 标准大气压 (B) 当地大气压 (C) 工程大气压 (D) 真空压强 正确答案： B 解答参考： 3. 粘性流体总水头线沿程的变化是 (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 正确答案： A 解答参考： 4. 雷诺数 R
2、e反映了 ( ) 的对比关系 (A) 粘滞力与重力 (B) 重力与惯性力 (C) 惯性力与粘滞力 (D) 粘滞力与动水压力 正确答案： C 解答参考： 5. 圆管均匀层流过流断面上切应力分布为 (A) 抛物线分布，管壁处为零，管轴处最大 (B) 直线分布，管壁处最大，管轴处为零 (C) 均匀分布 (D) 对数分布 正确答案： B 解答参考： 四、主观题 ( 共 5 道小题 ) 6. 参考答案： 7. 参考答案： 8.有一贮水装置如图所示，贮水池足够大，当阀门关闭时，压强计读数为2.8 个大气压强。而当将阀门 全开，水从管中流出时，压强计读数是0.6 个大气压强，试求当水管直径 参考答案： 9.
3、 参考答案： 10.水平管路路直径由 d1=10cm , 突然扩大到 d2=15cm ，水的流量。 （1）试求突然扩大的局部水头损失； （2）试求突然扩大前后的压强水头之差。 参考答案： 流体力学第 2 次作业 一、单项选择题( 只有一个选项正确，共5 道小题 ) 1. 不可压缩气体总流能量方程 (A) 1 和 2 断面上的绝对压强 (B) 1 断面上的绝对压强及2 动能上的相对压强 (C) 1 和 2 断面上的相对压强 (D) 1 断面上的相对压强及2 断面上的绝对压强 正确答案： C 解答参考： 2. 动量方程式中流速和作用力 (A) 流速有方向，作用力没有方向 (B) 流速没有方向，作用
4、力有方向 (C) 都没有方向 (D) 都有方向 正确答案： D 解答参考： 3. 管道中紊流运动，过流断面流速分布符合 (A) 均匀分布 (B) 直线变化规律 (C) 抛物线规律 (D) 对数曲线规律 正确答案： D 解答参考： 4. 在紊流粗糙管中 (A) 层流底层覆盖粗糙高度 (B) 沿程阻力系数只取决于雷诺数 (C) 沿程水头损失与流速的平方成正比 (D) 阻力系数与相对粗糙无关 正确答案： C 解答参考： 5. 水力半径是 () (A) 湿周除以过水断面积 (B) 过水断面积除以湿周的平方 (C) 过水断面积的平方根 (D) 过流断面积除以湿周 正确答案： D 解答参考： 四、主观题
5、( 共 16 道小题 ) 6.在流体力学当中，三个主要的力学模型是指哪三个？ 参考答案： 答：（ 1）连续介质；（2）无粘性流体；（3）不可压缩流体。 7. 参考答案： 8. 参考答案： 9. 参考答案： 10. 在距离为 的两平行壁面之间充满动力粘度为 的液体，在液体中有一边长为L 的薄板以速度V沿薄板 所在平面内运动。假定沿铅直方向的速度分布是直线规律： (1) 当薄板距下侧壁面距离为h 时，求薄板运动时的液体阻力？ (2) 若 h 可变，求 h 为多大时，薄板运动阻力最小？最小阻力为多少？ 参考答案： 11. 圆弧形闸门长 b=5m ，圆心角，半径 R=4m ，如图所示。若弧形闸门的转轴
6、与水面齐平，求作用 在弧形闸门上的总压力及其作用点的位置。 参考答案： 12. 参考答案： 13.如图所示的U形压差计测量弯管的局部水头损失系数。已知管径 参考答案： 14.今要以长 L=80m ，内径 d=50mm 的水平光滑管道输油，若输油流量要 参考答案： 15. 参考答案： 16.试述流体静压强的两个重要特性。 参考答案： 流体静压力的方向沿作用面的内法线方向；静止流体中任一点的流体静压强大小与其 作用面在空间的方位无关。 17.何谓流线？试写出流线的微分方程式。 参考答案： 流场中某一瞬时流体质点的速度方向线； 18.粘性流体在圆管中作层流流动时，其速度分布与切应力分布有何规律？ 参
7、考答案： 答（简）：速度分布为抛物线分布，切应力分布为线性分布。 19.紊流分成哪三个区，沿程阻力系数各有什么特点？ 参考答案： 20.一个圆柱体沿管道内壁下滑，圆柱体直径 参考答案： 21.如图，一弧形闸门宽 2m ，圆心角 参考答案： 流体力学第 3 次作业 三、主观题 ( 共 14 道小题 ) 1.一股由喷管流出的自由射流，沿水平方向冲入固定导流片水平入口，如图所示。水流截面积 参考答案： 2.水平管路直径由 d1=10cm, 突然扩大到d2=15cm ，水的流量 （1）试求突然扩大的局部水头损失； （2）试求突然扩大前后的压强水头之差。 参考答案： 3.两水库的水面高差 H=25m，用
8、管 1 和管 2 串联接通，不计局部损失，求流量。如果将管3 与管 2 并联， 如图，这时各管流量各为多少？已知各管长度和管径分别为 参考答案： 4.如图，水箱上有两个完全相同的孔口， H1=6m，H2=2m ，试求密封容器上的计示压强 p 。 参考答案： 5.流体静力学的基本方程式的几何意义是什么？ 参考答案： 第一项为压强水头、第二项为位置水头，两项相加为侧压管水头；同种、连续、静止的均质 流体中各点的侧压管水头为常数。 6. 在均匀流过流断面上，压强分布有何规律？ 参考答案： 答（简）：过流断面上压强服从静止压强分布规律，亦即同一过流断面上各点的测压管水头相等 7. 粘性流体的流动可以分
9、为哪两种流动状态？为什么雷诺数可以用来判断流态? 参考答案： 答（简）：层流和紊流；雷诺数反映的是惯性力与粘性力作用的比值。 8.尼古拉兹实验曲线图中，可以分为哪五个区域？在五个区域中， 与哪些因素有关？ 参考答案： 9.有两个同心圆筒，长 参考答案： 10.如图，矩形闸门宽度 B=3m，上缘 A 处设有固定铰轴，已知 参考答案： 11.大管直径 d1=5m，小管直径 d2=2m，已知大管中过流断面上的速度分布为 式中 r 表示点所在半径。试求管中流量及小管中的平均速度。 参考答案： 12.如图所示，水以 V=10m/s 的速度从内径为 50mm 的喷管中喷出，喷管的一端则用螺栓固定在内径为
10、100mm 水管的法兰上。如不计损失，试求作用在连接螺栓上的拉力。 参考答案： 13.采用如图所示的装置测定 90 0 弯头的局部阻力系数 参考答案： 14.如图所示的具有并联、串联管路的虹吸管，已知 参考答案： 流体力学（机械类）第4 次作业 三、主观题 ( 共 12 道小题 ) 1.流体静压强的方向必然是沿着。 参考答案： 作用面的内法线方向 2.均匀流过流断面上压强分布服从于 参考答案： 水静力学规律 3.流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因 为，流线只能是一条光滑 的 参考答案： 流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量: 曲线或直线 4.圆管层流的沿程阻力系数仅与有关，且
11、成反比，而和无关 参考答案： 雷诺数 ,管壁粗糙 5.液体质点的运动是极不规则的，各部分流体，这种流动状态称为。 参考答案： 相互剧烈掺混 紊流 6. 参考答案： 7. 参考答案： 8. 参考答案： 9. 参考答案： 10. 参考答案： 11. 参考答案： 12. 参考答案： 流体力学（机械类）第5 次作业 三、主观题 ( 共 11 道小题 ) 1.流体受压 ，体积缩小，密度的性质，称为流体的；流体受热，体积膨胀，密 度的性质，称为流体的。 参考答案： 流体受压 ，体积缩小，密度增大的性质，称为流体的压缩性；流体受热，体积膨胀，密度减少的性 质，称为流体的热胀性。 2.液体静压强分布规律只适用于。 参考答案： 静止、同种、连续液体 3.气体自所形成的流动，称为气体淹没射流。 参考答案： 气体自孔口、管路或条缝向外喷射所形成的流动，称为气体淹没射流。 4.、和之和称为总压 参考答案：静压、动压和位压之和称为总压 5.速度的、或发生变化而引起的能量损失，称为局部损失。 参考答案： 速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失，称为局部损失。 6. 论述尼古拉兹实验的结论和意义。 参考答案： 7. 参考答案： 8. 参考答案： 9. 参考答案： 10. 参考答案： 11. 参考答案：