第1章绪论选择
题
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【1.1】按连续介质的概念，流体质点是指：（）流体的分子；（b）流体内的固体颗粒；（c）几何的点；（d）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。（）【1.2】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（）切应力和压强；（b）切应力和剪切变形速度；（c）切应力和剪切变形；（d）切应力和流速。解：牛顿内摩擦定律是，而且速度梯度是流体微团的剪切变形速度，故。（）【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是：（）m2/s；（b）N/m2；（c）kg/m；（d）N·s/m2。解：流体的运动黏度υ的国际单位是。（）【1.4】理想流体的特征是：（）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合。解：不考虑黏性的流体称为理想流体。（）【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（）1/20000；（b）1/1000；（c）1/4000；（d）1/2000。解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约。（）【1.6】从力学的角度
分析
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，一般流体和固体的区别在于流体：（）能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（b）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切应力。（）【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（）汽油；（b）纸浆；（c）血液；（d）沥青。解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。（）【1.8】时空气和水的运动黏度，，这说明：在运动中（）空气比水的黏性力大；（b）空气比水的黏性力小；（c）空气与水的黏性力接近；（d）不能直接比较。解：空气的运动黏度比水大近10倍，但由于水的密度是空气的近800倍，因此水的黏度反而比空气大近50倍，而黏性力除了同流体的黏度有关，还和速度梯度有关，因此它们不能直接比较。（）【1.9】液体的黏性主要来自于液体：（）分子热运动；（b）分子间内聚力；（c）易变形性；（d）抗拒变形的能力。解：液体的黏性主要由分子内聚力决定。（）第2章流体静力学选择题：【2.1】相对压强的起算基准是：（）绝对真空；（b）1个
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大气压；（c）当地大气压；（d）液面压强。解：相对压强是绝对压强和当地大气压之差。（c）【2.2】金属压力
表
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的读值是：（）绝对压强；（b）相对压强；（c）绝对压强加当地大气压；（d）相对压强加当地大气压。解：金属压力表的读数值是相对压强。（b）【2.3】某点的真空压强为65000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为：（）65000Pa；（b）55000Pa；（c）35000Pa；（d）165000Pa。解：真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。故该点的绝对压强。（c）【2.4】绝对压强与相对压强p、真空压强、当地大气压之间的关系是：（）；（b）；（c）；（d）。解：绝对压强－当地大气压＝相对压强，当相对压强为负值时，其绝对值即为真空压强。即，故。（c）【2.5】在封闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（）p1>p２>p3；（b）p1=p２=p3；（c）p1
公式
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称托里拆利公式（Toricelli），它在形式上与初始速度为零的自由落体运动一样，这是不考虑流体粘性的结果。由公式，分别算出流体下落距离所需的时间，其中经过及时间后，两孔射流在某处相交，它们的水平距离相等，即，其中，，因此即【4.14】如图，一消防水枪，向上倾角水管直径D=150mm，压力表读数p=3m水柱高，喷嘴直径d=75mm，求喷出流速，喷至最高点的高程及在最高点的射流直径。解：不计重力，对压力表截面1处至喷咀出口2处列伯努利方程其中得另外，由连续方程得上式代入式得因此设最高点位置为，则根据质点的上抛运动有射流至最高点时，仅有水平速度，列喷咀出口处2至最高点处3的伯努利方程（在大气中压强均为零）。得或者水平速度始终是不变的由连续方程，最高点射流直径为故【4.15】如图，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。解：由连续方程故对喷管的入口及出口列总流伯努利方程其中得取控制面,并建立坐标如图,设喷管对流体的作用力为。动量定理为即故则作用在连接螺栓上的拉力大小为220.8方向同方向相反.第7章粘性流体动力学选择题：7.1速度v、长度l、重力加速度g的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。7.2速度v、密度、压强p的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。7.3速度v、长度l、时间t的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。7.4压强差、密度、长度l、流量Q的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。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（）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。解：雷诺数的物理定义是惯性力与粘性力之比（）7.7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（）7.8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）7.9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）7.10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）7.11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）7.12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：（）圆管中的流动选择题：8.1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()。8.2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)。8.3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)。8.4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)。8.5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)。8.6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0.2，答案(c)。8.7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)。8.8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)。8.9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)。8.10两根相同直径的圆管，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。（）8.11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。0.5；1.0；1.5；2.0解：圆管内的流态为层流时，断面的平均流速是最大速度的0.5倍。（）8.12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。（）8.13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。（）8.14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；1.5；1.75；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。（）8.15两根直径不同的圆管，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: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：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。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。
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