工程流体力学题及答案

（d）只在恒定时能。

解：欧拉法也称空间点法，它是占据某一个空间点去观察经过这一空间点上的流体质点的物理量，因而是间接的。而拉格朗日法

（质点法）是直接跟随质点运动观察它的物理量 （b

【3.16】速度势函数存在于 流动中：（a）不可压缩流体；（b）平

面连续；（c）所有无旋；（d）任意平面。

解：速度势函数（速度势）存在的条件是势流（无旋流动）

（c）

【3.17】流体作无旋运动的特征是：（a）所有流线都是直线；（b）所有

迹线都

是直线；（c）任意流体元的角变形为零；（d）任意一点的涡量都为零。

解：流体作无旋运动特征是任意一点的涡量都为零。

（d）

【4.1】 如图等直径水管，A—A为过流断面，B—B为水平面，1、2、3、

4为面上各点，各点的运动参数有以下关系：（a）p1?p2；（b）

p3?p4；（c）

z1?p1ppp?z2?2z3?3?z4?4?g?g；?g?g。 （d）

AB3124AB习题4.1图

解：对于恒定渐变流过流断面上的动压强按静压强的分布规律，即

z?p

??c，故在同一过流断面上满足

z1?p1p?z2?2?g?g

（c）

paV2z???g2g表示（a）单位重量流体具有的机伯努利方程中

【4.2】

械能；（b）单位质量流体具有的机械能；（c）单位体积流体具有的机械能；（d）通过过流断面流体的总机械能。

?v2z???g2g表示单位重量流体所具有的位置势能、解：伯努利方程

压强势能和动能之和或者是总机械能。故

（a）

以下关系：（a）p1?p2；（b）p1?p2；（c）p1?p2；（d）不定。

解：水平放置的渐扩管由于断面1和2形心高度不变，但V2?V1因此p1?p2

【4.4】

（c）

p【4.3】 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心的压强，有

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。 解：粘性流体由于沿程有能量损失，因此总水头线沿程总是下降的 （a）

【4.5】 粘性流体测压管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。 解：粘性流体测压管水头线表示单位重量流体所具有的势能，因此沿程的变化是不一定的。

（d）

lvv1 速度v、长度l、重力加速度g的无量纲集合是：（a）g；（b）gl；（c）

v2lgv；（d）gl。

解：（d）。

7.5 进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则

是：（a）雷诺准则；（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 （a）

7.6 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。

7.8 判断层流或紊流的无量纲量是：（a）弗劳德数Fr；（b）雷诺数Re；

（c）欧拉数Eu；（d）斯特劳哈尔数Sr。

解：判断层流和紊流的无量纲数为雷诺数，当Re?2300为层流，否则为紊流。（b）

解：（a） 四、计算题

1． 图示为水自压力容器定常出流，压力表读数为10atm，H=3.5m，管嘴直径D1=0.06m，D2=0.12m，试求管嘴上螺钉群共受多少拉力？计算时管嘴内液体本身重量不计，忽略一切损失。

2、 有一直径d=200mm供油管道，输送质量流量qm=25kg/s的石油，石油的密度ρ=900kg/m3，冬季石油的运动粘性系数γ=1.092cm2/s，管道全长l=300m,求管道的沿程阻力损失是多少？

3、黏度μ=3.92×10﹣2Pa·s的黏性流体沿壁面流动，距壁面y处的流速为v=3y+y2（m/s），试求壁面的切应力 4、在相距1mm的两平行平板之间充有某种黏性液体，当其中一板以1.2m/s的速度相对于另一板作等速移动时，作用于板上的切应力为3 500 Pa。试求该液体

的黏度。

5、试决定图示装置中A、B两点间的压强差。已知h1=500mm，h2=200mm，

h3=150mm，h4=250mm ，h5=400mm，酒精γ1=7 848N/m3，水银γ2=133 400 N/m3，水γ3=9 810 N/m3。

A水2h211h33水银习题2.12图 6、试对下列两种情况求A液体中M点处的压强（见图）：（1）A液体是

酒精4h43B水h5h1水，B液体是水银，y=60cm，z=30cm；（2）A液体是比重为0.8

的油，B液体是比重为1.25的氯化钙溶液，y=80cm，z=20cm。

A液体3yB液体习题2.13图1z2M7、如图所示，底面积为b?b?0.2m?0.2m的方口容器，自重G=40N，静

止时装水高度h=0.15m，设容器在荷重W=200N的作用下沿平面滑动，容器底与平面之间的摩擦因数f=0.3，试求保证水不能溢出的容器最小高度。