工程流体力学习题及答案

诺准则；（b）弗劳德准则；（c）欧拉准则；（d）其它。

解：对于有压管流进行水力模型实验，主要是粘性力相似，因此取雷诺数相等 （） 雷诺数的物理意义表示：（a）粘性力与重力之比；（b）重力与惯性力之比；（c）

惯性力与粘性力之比；（d）压力与粘性力之比。

解：雷诺数的物理定义是惯性力与粘性力之比（）

压力输水管模型实验，长度比尺为8，模型水管的流量应为原型输水管流量的：

（a）1/2；（b）1/4；（c）1/8；（d）1/16。 解：压力输水管模型实验取雷诺数相等即，若， 则，而 （） 判断层流或紊流的无量纲量是：（a）弗劳德数；（b）雷诺数；（c）欧拉数；

（d）斯特劳哈尔数。

解：判断层流和紊流的无量纲数为雷诺数，当为层流，否则为紊流。（b） 在安排水池中的船舶阻力试验时，首先考虑要满足的相似准则是：（a）雷诺

数；（b）弗劳德数；（c）斯特劳哈尔数；（d）欧拉数。

解：在安排船模阻力试验时，理论上要满足雷诺准则和弗劳德准则，但数和数

同时分别相等是很难实现的，而且数相等在试验条件又存在困难，因此一般是取实船 和船模的弗劳德数相等。（b） 弗劳德数代表的是 之比：（a）惯性力与压力；（b）惯性力与重力；（c）惯性

力与表面张力；（d）惯性力与粘性力。 解：（b）

在安排管道阀门阻力试验时，首先考虑要满足的相似准则是：（a）雷诺数；（b）

弗劳德数；（c）斯特劳哈尔数；（d）欧拉数。

解：由于管道阀门阻力试验是粘性阻力，因此应满足雷诺数相等。（b） 欧拉数代表的是 之比：（a）惯性力与压力；（b）惯性力与重力；（c）惯性力

与表面张力；（d）惯性力与粘性力。 解：（）

第8章 圆管中的流动

选择题：

水在垂直管内由上向下流动，相距l的两断面间，测 压

管水头差h，两断面间沿程水头损失，则： （a）； （b）； （c）； （d）。 解：上测压管断面为1，下测压管断面为2，设上测压管高度为,下测压管高

度为，列1→2伯努利方程，由于速度相等，故，故，答案为()。

圆管流动过流断面上的切应力分布为：（a）在过流 断

面上是常数；（b）管轴处是零，且与半径成正比；（c）管壁处是零，向管轴线性增大；（d）按抛物线分布。

解：由于圆管中呈层流，过流断面上速度分布为抛物线分布，设为

，由牛顿内摩擦定律(c为常数)，故在管轴

中心处，切应力为零,处,

切应力为最大，且与半径成正比，称 为切应力呈K字分布，答案(b)。

在圆管流动中，紊流的断面流速分布符合：（a）均匀规律；（b）直线变化规律；

（c）抛物线规律；（d）对数曲线规律。 解：由于紊流的复杂性，圆管的紊流速度分布由半经验公式确定符合对数分

布规律或者指数分布规律。答案(d)。

在圆管流动中，层流的断面流速分布符合：（a）均匀规律；（b）直线变化规律；

（c）抛物线规律；（d）对数曲线规律。

解：对圆管层流流速分布符合抛物线规律。答案(c)。

变直径管流，小管直径，大管直径，两断面雷诺数的关系是：（a）；（b）；（c）；

（d）。 解：圆管的雷诺数为，由于小管直径处的流速是大管直径处流速的4倍，即,

故,答案(d)。

圆管层流，实测管轴上流速为，则断面平均流速为：（a）；（b）；（c）；（d）。 解：圆管层流中，管轴处的流速为最大，而断面平均流速是最大流速的一半，

因此平均流速为，答案(c)。

圆管紊流过渡区的沿程摩阻因数：（a）与雷诺数有关；（b）与管壁相对粗糙有

关；（c）与及有关；（d）与及管长l有关。 解：从实验可知，紊流过渡区的沿程摩阻因数与雷诺数及相对粗糙

度均有关。答案(c)。

圆管紊流粗糙区的沿程摩阻因数：（a）与雷诺数有关；（b）与管壁相对粗糙有关；

（c）与及有关；（d）与及管长l有关。 解：圆管紊流粗糙区又称为阻力平方区，沿程摩阻因数仅与有关，

而与无关。答案(b)。

工业管道的沿程摩阻因数，在紊流过渡区随雷诺数的增加；（a）增加；（b）减

少；（c）不变；（d）不定。 解：由穆迪图可以看出，工业管道的沿程摩阻因数随雷诺数的增加是

减小的。答案(b)。

两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现情况。水管内为层

流状态，气管内为紊流状态；水管，气管内都为层流状态；水管内为紊流状态，气管内为层流状态；水管，气管内都为紊流状态。 解：由于空气的运动粘度大约是水运动粘度的10倍，，当这两种流体的相等时，

水为层流状态，则空气肯定也层流状态。（）

圆管内的流动状态为层流时，其断面的平均速度等于最大速度的倍。；；； 解：圆管内的流态为层流时，断面的平均流速是最大速度的倍。（）

紊流附加切应力是由于而产生的。分子的内聚力；分子间的动量交换；重力；紊

流元脉动速度引起的动量交换。

解：紊流的附加切应力是由于紊流脉动，上下层质点相互掺混，动量交换所

引起的。（）

沿程摩阻因数不受数影响，一般发生在。层流区；水力光滑区；粗糙度足够小时；

粗糙度足够大时。

解：当雷诺数足够大时，此时为阻力平方区，该区域沿程摩阻因数不受影响，

而从穆迪图上看，该区域往往管壁粗糙度足够大。（）

圆管内的流动为层流时，沿程阻力与平均速度的次方成正比。1；；；2

解：当流动为层流时，沿程阻力与平均速度的1次方成正比。（）

两根直径不同的圆管，在流动雷诺数相等时，它们的沿程阻力因数。一定不相等；

可能相等；粗管的一定比细管的大；粗管的一定比细管的小。

解：在管流中，当流动数相等时，沿程摩阻因数可能相等，也可能不相等，这还要

由管壁粗糙度及紊流三个阻力区来决定。（）

第九章边界层理论

选择题:

【9.1】 汽车高速行驶时所受到的阻力主要来自于。汽车表面的摩擦阻力；地面的摩擦

阻力；空气对头部的碰撞；尾部的旋涡。 解：

【9.2】 边界层内的流动特点之一是。粘性力比惯性力重要粘性力与惯性力量级相等压

强变化可忽略流动速度比外部势流小。

解：在边界层中粘性力和惯性力是同数量级。

【9.3】 边界层的流动分离发生在。物体后部零压梯度区逆压梯度区后驻点。

解：边界层产生分离的根本原因是由于粘性的存在，条件是逆压梯度的存在。