流体力学作业题参考答案.docx

《流体力学作业题参考答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学作业题参考答案.docx（53页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、流体力学网上作业题参考答案流体力学网上作业题参考答案第一章：绪论（第一章：绪论（5656）一、名词解释1. 流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。2. 流体质点：质点亦称为流体微团，其尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。3. 惯性：惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。4. 均质流体：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。5. 非均质流体：各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。6. 粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的

2、性质，成为粘性或者粘滞性。7. 内摩擦力：流体在流动时，对相邻两层流体间发生的相对运动，会产生阻碍其相对运动的力，这种力称为内摩擦力。8. 流体的压缩性：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。9. 不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。10. 可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。11. 表面张力：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。12. 表面力：作用在所研究流体外表面上，与表面积大小成正比的力。13.质量力：作用在液体每一个质点上,其大小与液体质量成正比。14牛顿流体：把

3、在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。二、选择题二、选择题1. 理想流体是指可以忽略（C）的流体。A密度B 密度变化C 粘度D 粘度变化2. 不可压缩流体是指忽略（ B）的流体。A密度B 密度变化C 粘度D 粘度变化3. 关于流体粘性的说法中，不正确的是（ D） 。A粘性是流体的固有属性 B流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性C粘性是运动流体产生机械能损失的根源D流体的粘性随着温度的增加而降低4下列各种流体中，属于牛顿流体的是（ A）A水、汽油、酒精 B 水、新拌混凝土、新拌建筑砂浆 C 泥石流、泥浆、血浆 D 水、泥石流、天然气5. 单位质量力的量纲与（ B）的量纲相同。A

4、速度B 加速度C 粘性力D 重力6、在水力学中，单位质量力是指（C）a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力；c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。7、运动粘度与动力粘度的关系是（ A）ABCD8、一封闭容器盛有水，在地球上静止时，以竖直向上为正向，其单位质量力为（ A）A、-gB、gC、0D 无法确定9、一封闭容器盛有水，封闭容器在空中自由下落，若以自由下落的容器为参考坐标体系，以竖直向上为 Z 轴正向，其单位质量力为（ C）A、-gB、gC、0D、 无法确定10、当空气中的温度从 0增加至 20，其运动粘度增加 15%，密度减少 10%，其运动粘度将

5、（A）A、 增加 3.5%B、 降低 3.5%C、增加 5% D、降低 5%11、按连续介质的概念，流体质点是指（D） 。A、流体的分子B、流体内的固体颗粒 C、无大小的几何点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12、交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ B）A、牛顿流体B、非牛顿流体C、理想流体D、无黏流体13、流体是（ D）一种物质。A、不断膨胀直到充满容器的；B、实际上是不可压缩的；C、不能承受剪切力的；D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。14、流体的切应力（A ） 。A、当流体处于静止状态时不会产生；B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生；C、仅仅取

6、决于分子的动量交换；D、仅仅取决于内聚力。15、说法正确的是（C）A、静止液体的动力粘度为 0；B、静止液体的运动粘度为 0；C、静止液体受到的切应力为 0；D、静止液体受到的压应力为0。16、一密闭容器内下部为密度为 的水，上部为空气，空气的压强为 p0。若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容器内水深为h 处的压强为（B ）A、p0+ghB、p0C、0D、p0-gh三、判断题三、判断题1. 静止的实际流体内部粘滞切应力为 0。 （ ）2. 气体的动力粘度随着温度的增加而增加。 （）3. 液体的动力粘度随着温度的增加而增加。 （）4.液体的体积弹性模量越大表示液体约不容易被压缩。 （）5.

7、 静止的液体可以承受拉力。 （）6.其他条件不变时，气体的密度随着压强的增加而增加（ ）7、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 （）8、在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。（ ）9、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。（ ）10、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（ ）11、牛顿内摩擦定律仅适用于牛顿流体。( )12、15时水的动力粘度小于 20时水的动力粘度。（）13、惯性力是一种质量力。 （）14、切应力是一种表面力。 （）15、根据流体的可压缩性，流体可以分为可压缩流体和不可压缩流体。 （）16、不考虑流体的粘度变化，流体

8、可以视为理想流体。 （ ）17、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 （ ）18、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 （ ）19、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（ ）20、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。()四、简答题四、简答题1.简述连续介质模型假说。答：流体的连续介质假说认为流体所占有的空间连续而无空隙地充满着流体质点，质点的尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。2.试叙述气体和液体的粘性随温度的变化规

9、律，并解释原因。答：温度升高，液体的粘性降低，空气的粘性升高。粘性是分子间的吸引力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。对于液体，分子间距离小，内聚力是液体粘性的决定性因素。当温度升高，分子间距离增大，吸引力减小，因而液体的粘性降低。对于气体，气体分子间距离大，内聚力很小，所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的结果所引起的。温度升高，分子运动加快，动量交换频繁，所以值增加。3、文字描述牛顿内摩擦定律。答：流体的内摩擦力与其速度梯度dudy成正比，与液层的接触面积 A成正比，与流体的性质有关 ，而与接触面积的压力无关 即。4、有一流场流体粘度为0.3Pas，流体做层流流动，速度分布为0.51

10、0.25uy ，求 y=0.08m 处的内摩擦切应力。答：根据内摩擦定律可知0.50.50.25 0.50.3 0.25 0.5 0.080.133duyPadyy=0.08m 处的内摩擦切应力为 0.133Pa。5、已知某流体的粘性切应力为=5.0N/m2，动力粘度=0.1Pas，试求该流体的剪切变形速率dudy。答：根据内摩擦定律可得5501/0.1dusdy流体的剪切变形速率为 50 1/s。6、什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动中引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，引入了理想液体

11、的概念，分析其运动规律，再考虑粘滞性加以修正，可以得到实际水流运动规律，这是水力学中重要的研究方法。第二章第二章 流体静力学（流体静力学（7676）一、名词解释一、名词解释1、 位置水头：液体中某点的位置高度，称为位置水头。2、压强水头：开口的测压管的液柱高度，也称压强水头。3、 测压管水头：位置水头与压强水头之和，称为测压管水头。4、相对压强：某点的绝对压强与当地大气压的差值，称为相对压强。5、真空压强：如果某点的绝对压强小于当地大气压强，则当地大气压与该点的绝对压强的差值，称为相对压强。6、 绝对静止：流体对于静止坐标系没有发生运动而保持静止状态。7、相对静止：流体随容器一起运动，但是流体

12、和容器之间没有相对运动，流体质点彼此之间也没有相对运动。如果把运动坐标取在容器的运动坐标系上，则对于这种所谓的非惯性坐标系来说，液体处于相对静止的状态。8、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。二、选择题二、选择题1、静止流体所受到的表面应力（ C ） 。A、只有拉应力 B、只有切应力 C、只有压应力 D、与作用面斜交2、液体随容器做等角速度旋转时，液体的等压面是（ C ） 。A、水平面 B、斜平面 C、旋转抛物面 D、球面3、静止流体各点的（ B ）等于常数。A、pB

13、、z+pgC、22ug+pgD、不存在4. 静水压强测定试验中，水箱上方排气阀打开状态时，调压筒液面与水箱内液面高度一致。此时，关闭排气阀，降低调压筒的高度，使调压筒内液面低于水箱液面，待液面稳定后，水箱内的压强（ B ）大气压强。A、大于B、 小于C、等于D、不确定5. 密封容器内液面压强大于大气压强，其任一点的测压管液面（A ） 。A、高于容器内液面 B、低于容器内液面C、等于容器内液面 D、不确定6.6. 静止液体中有一倾斜放置的平板，平板受到液体总压力的作用点在平板形心的（B ） 。A、上方B、 下方C、同一高度D、不确定7. （B ）属于质量力。A、压力B、 惯性力C、粘性切应力D、

14、表面张力8 8.球形压力容器上半曲面对应的压力体 （ A ） 。A、在曲面的上方B、 在曲面的下方C、在曲面的左方 D、在曲面的右方9 9、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( D)。A. 牛顿流体与非牛顿流体；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。1010、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下 3.2m 处测压管高度为 2.2m，设当地大气压为 1 个工程大气压，则容器内气体部分的相对压强为_ 水柱（ D ） 。A.2mB.1mC.8mD. 1m1111、如图所示，下述静力学方程哪个正确？（B）12、在一个储水箱的侧面上

15、、下安装有两只水银 U 形管测压计(如图二)，当箱顶部压强 p0=1 个大气压时，两测压计水银柱高之差h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使 p0=2个大气压时。则h 应为(C )A.h=-760mm(Hg)B.h=0mm(Hg)C.h=760mm(Hg)D.h=1520mm(Hg)13、图示三个油动机的油缸的内径 D 相等，油压 P 也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力 F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( B)A. F1F2F3B. F1=F2=F3C.F1F2F21414、如图所示，密闭容器上装有 U 型水银测压计。在同一水平面上1、2、

16、3 点上的压强关系为(C)Ap1=p2=p3Bp1p2p3Cp1p2p3Dp1p2=p31515、若当地大气压强为、若当地大气压强为 98kPa98kPa，液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（D）A、1 kN/m2B、2 kN/m2C、8 kN/m2D、10kN/m21616、图示容器中有两种液体，密度2 1 ，则A、B两测压管中的液面必为（ B）A、B管高于A管；B、A管高于B管；C、AB两管同高； D、不确定。1717、盛水容器a和b的测压管水面位置如图 (a)、(b) 所示，其底部压强分别为pa 和pb。若两容器内水深相等，则pa 和pb 的关系为（A）A、pap

17、bB、papbC、pa =pbD、无法确定18、密闭水箱的侧壁为一矩形平板，水面压强大于大气压强，水深3M，静水总压力的作用点到水面距离 y 应是： （ C ）A、 y1.5mB、 y=1.5mC、 1.5my2mD、y=2m19、若当地大气压强为若当地大气压强为 9898 kPakPa，液体中某点的绝对压强为 90 kPa，则该点的真空压强为（C）A、1 kPaB、2 kPaC、8 kPaD、10 kPa20、绝对压强 Pabs、相对压强 p、真空值 pv、当地大气压强ap之间的关系是（ C ） 。A、Pabs=p+ pvB、p= Pabs+apC、pv=ap- PabsD、p= Pabs+

18、pv21、相对压强的起量点是 （D）A. 绝对真空； B. 1 个标准大气压； C. 液面压强。D. 当地大气压强；22 、 静 止 液 体 作 用 在 曲 面 上 的 静 水 总 压 力 的 水 平 分 力xcxcxAghApP，式中的（D）A、cp为受压面形心处的绝对压强B、cp为压力中心处的相对压强C、xA为受压曲面的面积D、xA为受压曲面在铅垂面上的投影面积23、比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力 f水和 f水银的大小（B）A. f水f水银；D、不一定。24、等角速度 w 旋转容器，半径为 R，内盛有密度为 r 的液体，则旋转前后容器底压强分布(B)；A.相同；

19、B.不相同；25、等角速度 w 旋转容器，半径为 R，内盛有密度为 r 的液体，则旋转前后底部所受总压力(A) 。A.相等；B.不相等。26、粘性流体的测压管水头线的沿流程变化的规律是( D)。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。27、洒水车以等加速度 a 向前平驶，如图示，则水车内自由表面与水平面间的夹角等于（ A ）a28、在等角速度旋转液体中，一下说法正确的是（C）A、各点的测压管水头等于常数；B、各点的测压管水头不等于常数，但测压管高度等于常数；C、各点的压强随水深的变化是线性关系；D、等压面与质量力不一定正交。29、对于相对平衡液体，说法正确的是（A ）A、等压面

20、不一定是水平面；B、液体内部同一等压面上各点，处在自由液面下同一深度的面上；C、 （对于任意的 ） ；D、 不成立。30、直放置的矩形平板挡水，水深 3m，静水总压力 P 的作用点，到水面的距离 y 为（C）A、1.25mB、1.5mC、2mD、2.5m31、静止液体中有一倾斜放置的平板，当绕平板形心轴转动平板时，平板受到液体总压力（C ） 。判断题判断题1. 惯性力的方向与加速度的方向相反。 （）2.运动粘度和动力粘度的关系是 =/。 （）3. 等压面与总的质量力方向垂直。（）4. 匀加速直线运动的液体等压面是一组斜平面族。 （）5. 相对静止的实际液体内部切应力为 0. （）6. 静止液体

21、中某一点的压强的大小与压强作用方向无关。 （）7、一盛有液体的开口杯子，在重力作用下在一个斜面上向下自由滑落，不计摩擦力的影响，该杯子中的液面与斜面平行。 （）8、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。 （）9、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。( )10、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。( )11、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。 （）12、静止水体中，某点的真空压强为 50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。()13、静止液体中，淹没深同相同的静止水面一定是等压面。()14、相对静止状态的液体的等压面一定也

22、是水平面。( )15、在平衡液体中，质量力与等压面是平行的。( )16、任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。（）17、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。 （）18、静止液体中平板受到的总压力的作用点就是平板的形心。（）19、压力体中必须充满液体。（）20、相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。()21、绝对压强可正可负。而相对压强和真空压强则恒为正值。（）四、简答题1. 试根据欧拉平衡微分方程推导静压强分布公式 z+pg=常数 c？解：静止液体中z0,0,=-gxyfff根据欧拉平衡微分方程()xyzdpf dxf dyf dz得

23、(- )dpg dz积分得 z+pg=c2. 试根据欧拉平衡微分方程证明液体随容器做等加速直线运动时，液体的等压面为一簇斜面？（5 分）解：液体随容器做等加速直线运动时，取 x 轴为运动方向，竖直向上为 z 轴方向。则z,0,=-gxyfa ff 根据欧拉平衡微分方程得(-)dpadx gdz等压面 dp=0则有因此，随容器做等加速直线运动的液体等压面为一簇斜面。3、试根据欧拉平衡微分方程证明液体随容器做等角速度旋转运动时，液体的等压面为一组旋转抛物面？（5 分）解：液体随容器做等角速度旋转运动时，取旋转轴竖直向上为 z 轴方向。则22z,=-gxyfx fy f根据欧拉平衡微分方程得22(-

24、)dpxdxydy gdz 等压面 dp=0则有221()dzxdxydyg因此，液体随容器做等角速度旋转运动时，液体的等压面为一组旋转抛物面。4、 一封闭水箱（见图一封闭水箱（见图） ，自由面上气体压强，自由面上气体压强为为 85kN/m85kN/m2 2，求，求液面下淹没深度液面下淹没深度 h h 为为 1m1m 处点处点 C C 的绝对静水压强、相对静水压强和的绝对静水压强、相对静水压强和真空度。真空度。解：C C 点绝对静水压强为点绝对静水压强为C C 点的相对静水压强为点的相对静水压强为相对压强为负值，说明相对压强为负值，说明 C C 点存在真空。真空压强为点存在真空。真空压强为5、

25、如图，一封闭水箱，其自由面上气体压强为如图，一封闭水箱，其自由面上气体压强为 25kN/m25kN/m2 2，试问水，试问水箱中箱中 A A、B B 两点的静水压强为多少？何处为大？已知两点的静水压强为多少？何处为大？已知 h h1 1为为 5m5m，h h2 2为为 2m2m。解：解：A A、B B 两点的绝对静水压强分别为两点的绝对静水压强分别为故故 A A 点静水压强比点静水压强比 B B 点大。点大。6、简述静压强的两个特性。解：特征一 静止流体不能承受切应力，也不能承受拉应力，只能承受压应力，即压强，压强的作用方向为作用面的内法线方向。特征二 静止流体中某一点的压强大小与压强作用的方

26、向无关。7、“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？答：这种说法是错误的。均匀流不一定是恒定流。因均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。五、计算题五、计算题1、如图所示，弧形闸门的铰轴与水面同高，已知水深 H 正好等于弧形闸门的半径 R=2 m，闸门宽度为 b=1 m，=90，求此闸门所受到的总压力 F 的大小与方向？（10 分）解：闸门所受到的总压力 F 在 x 方向的分量2411.96 102xxcxFgh AgH bN闸门所受到的总压力 F 在 z 方向的分量243.08 104zRFgVgbN闸门所受

27、到的总压力 F2242424(1.96 10 )(3.08 10 )3.65 10zxzFFFN闸门所受到的总压力 F 与 x 轴夹角正切值为3.08tan1.571.96zxFF闸门所受到的总压力 F 与 x 轴夹角为 arctan1.57.根据合力矩原理，合理 F 必然通过弧形闸门的铰轴。2、一块平板矩形闸门可绕铰轴 A 转动，如图示。已知=60，H=6 m，h1=1.5 m，h=2m，不计闸门自重以与摩擦力，求开启单位宽度 b=1 m（垂直于纸面）的闸门所需的提升力 F？（10 分）3、如图所示，有一盛水的开口容器以 3.6m/s2的加速度沿与水平成 30夹角的倾斜平面向上运动，试求容器

28、中水面的倾角。解：根据压强平衡微分方程式：单位质量力：等压面，代入由压强平衡微分方程式，得：容器中水面的倾角为 15o。4、如图所示，用真空计 B 测得封闭水箱液面上的真空度为0.98kPa，若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m，油柱高h1=5.6m，水银柱高h2=0.2m，求油的密度。已知水的密度为 103kg/m3，水银的密度为 13.6103kg/m3。解：5、如图所示开口盛水容器，容器壁上设有半径R=0.4m 的半球盖AB已知球形盖中心点的水深h=1.6m，不计半球盖自重，试求半球盖连接螺栓所受的总拉力和总切力大小。(球体体积公式为334R)解：6、一垂直放置的圆形平板闸门（

29、见图一垂直放置的圆形平板闸门（见图） ，已知闸门半径，已知闸门半径 R R 为为 1m1m，形心在水下的淹没深度形心在水下的淹没深度 h hC C为为 8m8m，求作用于闸门上静水总压力，求作用于闸门上静水总压力的大小与作用点位置。已知，圆形平面绕圆心轴线的面积惯的大小与作用点位置。已知，圆形平面绕圆心轴线的面积惯矩矩。7、一个圆柱型桶，高位一个圆柱型桶，高位 h h，底面直径为，底面直径为 d d，桶内盛有，桶内盛有 1/31/3 体积的体积的油和油和 2/32/3 体积的水，若将此桶以角速度体积的水，若将此桶以角速度 作绕其轴线旋转运动，当作绕其轴线旋转运动，当 达到多大时，桶内的油刚好被

30、全被抛出桶外？达到多大时，桶内的油刚好被全被抛出桶外？解解 油被全部抛出时，桶内只剩下水，水的体积为桶体积的油被全部抛出时，桶内只剩下水，水的体积为桶体积的 2/32/3。即。即桶内水自由液面（旋转抛物面）与平面坐标所围成的体积为桶体积桶内水自由液面（旋转抛物面）与平面坐标所围成的体积为桶体积的的 2/32/3。压强分布式为压强分布式为水自由液面方程（水自由液面方程（p=Pp=Pa a）为）为当当 r=d/2r=d/2 时，时，z=hz=h，可得，可得水自由液面方程为水自由液面方程为故水的体积为故水的体积为8 8、一内盛液体的、一内盛液体的 U U 形开口玻璃管绕一条立轴旋转，如图示。两支形开

31、口玻璃管绕一条立轴旋转，如图示。两支立管距离旋转轴的距离分别为立管距离旋转轴的距离分别为 R R1 1和和 R R2 2，测得两支立管的液柱高度，测得两支立管的液柱高度分别为分别为 h h1 1和和 h h2 2，试求旋转角速度，试求旋转角速度 。解：绕轴旋转运动的液体压强分布式为绕轴旋转运动的液体压强分布式为水自由液面方程（水自由液面方程（p=Pp=Pa a）为）为由于，可得9、图示圆弧形闸门 AB(1/4 圆),A 点 以 上的水深H1.2m，闸门宽B=4m，HROABR圆弧形闸门半径R=1m，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门 AB上作用的静水总压力与作用方向。解解：水平分力Px=pcAx

32、=g (H+R/2) RB=74.48kN 铅垂分力Py=gV=g（RBH+BR2/4）=85.65kN,静水总压力P2= Px2+ Py2,P=113.50kN,tan= Py/Px=1.15=49第三章第三章 流体动力学理论基础（流体动力学理论基础（116116）一一 名词解释名词解释1、流线： 某一时刻，在流体空间存在这样一条曲线，在曲线上所有质点的速度矢量均与其相切，这条曲线称为流线。2、迹线：迹线是流体质点运动的轨迹线。某液体质点在不同时刻所流经的空间点所连成的线。由于每个质点都有一个运动轨迹，所以迹线是一簇线。3、恒定流：流场中各运动要素都不随时间变化，这种流动成为恒定流。4、断面

33、平均流速：是指假想均匀分布在过流断面上的流速，其大小等于流经过流断面的体积流量除以过流断面面积，即v=qv/A。5、时变加速度：固定空间点的流体质点速度随时间的变化率。6、位变加速度：质点所在空间位置变化引起的速度变化率。7、非恒定流：若流场的流动参数（流速、压强、粘性力、惯性力）的全部或其中之一与时间有关，则这类流场称为非恒定流。8、三元流：流场中的流动参数由三个坐标变量来描述的流动，称为三元流动。9、二元流：所有流动参数与坐标中某一方向的变量无关，且在这个方向的分量也不存在的流动称为二元流动。10、一元流：所有流动参数仅与坐标中某一方向的变量有关，称为一元流动。11、流管：在流场中任意画出

34、一条封闭曲线，经过曲线上每一点作流线，则这些流线组成一个管状的表面，称为流管。12、流束：流管内所有流线的总和称为流束。13、元流：封闭曲线取得无限小，所得流束为微元流束，又称元流。14、总流：封闭曲线取在流场周界上，所得流束为总流。15、过流断面：与流束中所有流线正交的横断面。16、流量：单位时间内流经过流断面的流体的量。17、均匀流：同一流线上各质点的流速矢量沿程不变，称这种流动为均匀流。18、非均匀流：同一流线上各质点的流速矢量沿程变化的流动。19、渐变流：各流线趋于平行直线的流动。20、急变流：流线沿程变化显著的非均匀流。21、系统：由确定的流体质点所组成的流体团（质点系） 。22、控

35、制体：相对于某个坐标体系来说，有流体流过的固定不变的任何体积。23、控制面：控制体的边界成为控制面。24、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。25、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。二、选择题二、选择题1、文丘里管是测量（D ）的仪器。A、点流速B、点压强C、断面平均流速D、流量2、皮托管管是测量（A ）的仪器。A、点流速B、点压强C、断面平均流速D、流量3、流体运动的连续性方程是根据（B）原理导出的。A、动量守恒 B、质量守恒 C、能量守恒 D、力的平衡4、已知突然缩小管道，缩小前后的管径比12dd=2，

36、，则突然缩小前后断面平均流速比为（D ） 。A、4B、2C、1D、0.255 5、粘性流体的总水头线沿程的变化是(A) 。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。6 6、理想流体的总水头线沿程的变化是(C) 。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。7 7、粘性流体的测压管头线沿程的变化是(D) 。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。8、流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为(A)A.恒定流B.非恒定流C.非均匀流D.均匀流9、在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是

37、在该点与此线( C)A.重合B.相交C.相切D.平行10、水自水箱经管路流出如图所示，若把管路阀门再关小一些，则在阀门前后的测压管 1 与 2 的液面高度变化将是( A)A.h1升高，h2降低 B.h1降低，h2升高 C.h1与 h2都降低 D.h1与 h2都升高11、在渐变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足( B)A、p=cB、z+C、22ug+D、不存在12、关于水流流向的正确说法是(C)A.水一定是从高处往低处流B.水一定是从流速大处往流速小处流C.水一定是从机械能大处往机械能小处流D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流13、实际液体的水力坡度J为(C)A.J0D.J=Jp1

38、4、恒定流一定是(A)A当地加速度为零B迁移加速度为零 C向心加速度为零D质点加速度为零15、在总流伯努利方程中，压强P是渐变流过流断面上的(A)A某点压强B平均压强C最大压强D最小压强16、水力学中的一元流动是指（D）A、恒定流动； B、均匀流动C、层流运动； D、运动要素只与一个坐标有关的流动。17、已知不可压缩流体的流速场为( , ),( ),0 xxzuf y z uf x u，则该流动为 （C ）A、恒定一元流动； B、恒定二元流动；C、恒定三元流动； D、非恒定均匀流。18、速度水头的表达式为（B ）A、22vB、22vgC、22gvD、22vg19、流线于迹线重合的条件是： （B

39、）A 不可压缩流体B 恒定流动C 理想流体流动D 渐变流动20、位变加速度为零的流动是 （C）A 恒定流B 非恒定流C 均匀流D 非均匀流21、连续性方程表示： （C）A 能量守恒B 动量守恒C 质量守恒D 动量钜守恒22、理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时， （B）A 整个流场内各点的总水头)2/(2gupz相等B 只有位于同一流线上的点，总水头)2/(2gupz相等C 沿流线总水头)2/(2gupz沿程减小D 沿流线总水头)2/(2gupz沿程增加23、以下那些概念属于欧拉法（A） 。A、流线B、迹线C、液体质点D、液体微团24、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立

40、的条件是（ D ） 。A、理想流体B、粘性流体C、可压缩流体D、不可压缩流体25、欧拉运动微分方程在每点的数学描述是： （D）A、流入的质量流量等于流出的质量流量B、单位质量力等于加速度C、能量不随时间而改变D、服从牛顿第二定律26、.理想流体流经管道突然放大断面时，其测压管水头线（A ）A、只可能上升；B、只可能下降；C、只可能水平；D、以上三种情况均有可能。27、实际流体在等直径管道中流动，在过流地面,上有 1、2、3点，则有下列关系（B）A、B、C、D、332211pZpZpZ28、重力场中理想不可压缩恒定流动中同一条流线上两点 A、B，A点的流速 大于 B 点的流速 ，则（B）A、A

41、点的测压管水头B 点的测压管水头；B、A 点的测压管水头B 点的压强水头；D、A 点的压强水头B 点的压强水头29、动能修正系数是反映过流断面上实际流速分布不均匀性的系数，流速分布_，系数值_，当流速分布_时，则动能修正系数的值接近于_.（B）A、越不均匀；越小；均匀；1。B、越均匀；越小；均匀；1。C、越不均匀；越小；均匀；零 D、越均匀；越小；均匀；零30、动量方程式中流速和作用力： （D ）A、流速有方向，作用力没有方向。 B、流速没有方向，作用力有方向。C、都没有方向。D、都有方向。三、三、判断题判断题1、流线可以是折线，也可以是光滑曲线。 （ ）2、根据运动要素与空间坐标的关系，可把

42、流动分为一元流、二元流和三元流。 （）3、有压圆管流动中，流体流经一渐缩管段，如果该渐缩管段中心轴线为水平方向（位置高度 z 不变） ，忽略沿程水头损失和局部水头损失，则断面平均流速变大，而管道中心轴线处压强变小。（）4、流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。（）5、恒定流一定是均匀流动。（）6、凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。（）7、拉格朗日法是以空间点为研究对象的研究方法。 （）8、欧拉法是以空间点为研究对象的研究方法。 （）9、恒定流中，流线与迹线重合。 （）10、均匀流的流线是相互平行的直线。 （）11、均匀流中沿流动方向各断面的速度分布相同。 （

43、）12、理想不可压均质重力流体作恒定流动时，沿流动方向总水头线是不变的。 （）13、恒定流中任意一空间点的流体密度不随时间变化。 （ ）14、流体的连续性方程式基于质量守恒定律推导出来的。 （）15、均匀流中沿流动方向各断面的断面平均流速相同。 （）16、均匀流中过流断面上的液体压强分布遵循静止液体的压强分布。（）17、不可压缩液体连续性微分方程 只适用于恒定流。 （ ）18.自由液面是水平面。 （）19、均匀流的同一过水断面上，各点流速相等。（）20、有压管道的测压管水头线只能沿程降低。（）21、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。 （）22、水流总是从压强大的地方向压强小的地

44、方流动。 （）23、动量方程中的合外力是指分析的流体所受到的表面力的矢量和。（ ）24、恒定流是指流体的位变加速度为零的流动。 （ ）25、过流断面一定是平面。 （）26、恒定流中，流体中任意一点的压强只是空间坐标的函数。（）27、恒定流中，流体的速度对时间的偏导为零。 （）28、流体连续性方程的只能应用于理想流体。 （ ）29、应用伯努利方程的两个过流断面必须为均匀流或者渐变流。（）30、应用动量方程进行分析的流动的两个过流断面必须为均匀流或者渐变流。 （）31、已知不可压缩流体的流速场为( , ),( ),0 xxzuf y z uf x u，则该流动为恒定流动。（）32、流动中空间某点的

45、压强对时间的偏导，该流动为非恒定流动。（）33 、 根 据 连 续 性 方 程 ， 流 速 与 过 流 断 面 面 积 成 正 比 。（）34 、 只 有 过 水 断 面 上 各 点 流 速 相 等 的 流 动 才 是 均 匀 流（）35、均匀流与渐变流一定是恒定流，急变流一定是非恒定流。（）四、简答题四、简答题1、试分析一渐缩管道内流体沿水流方向的测压管水头变化（假设水头损失可以忽略） ，并简述分析过程。 （5 分）解：渐缩管道内流体沿水流方向，过流断面面积减小，根据连续性方程，过流断面的断面平均流速增大；根据恒定实际总流的伯努利方程，忽略水头损失时，过流断面的断面平均流速增大，则 z+pg

46、减小，故测压管水头减小。因此渐缩管道内流体沿水流方向的测压管水头是减小的。2、实际流体总流的伯诺利方程表达式为是什么，其适用条件？解 ： 实 际 流 体 总 流 的 伯 诺 利 方 程 表 达 式 为（22222212111122zgvaphgvapz） ，其适用条件是稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为渐变流动；研究的两个断面之间没有能量输入和输出，也没有流量输入和输出。3、简述流线的特性。解：(1)在恒定流动时，因为流场中各流体质点的速度不随时间变化，所以通过同一点的流线形状始终保持不变，因此流线和迹线相重合。而在非恒定流动时，一般说来流线要随时间变化，故流线和迹

47、线不相重合。(2)通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线，一般情况流线不能相交和折线。是一条光滑的连续曲线。(3)流线充满整个流场。(4)流线密集的地方，表示流场中该处的流速较大，稀疏的地方，表示该处的流速较小。4、分析流管束的流体是否可以通过流管流出？解：不能。根据流线的性质，流线不能相交也不能是折线，流管束的流体是不可以通过流管流出。5、根据均匀流的性质，判断均匀流中各过流断面的形状为曲面还是平面？各过流断面的断面平均流速是否相等？解：均匀流动中，沿流线方向流速矢量不变，即流速大小不变，方向不变，故流线是相互平行的直线，均匀流中各过流断面为平面。并且沿流线方向，过流断面上流速分布不变，故各

48、过流断面的断面平均流速相等。6、简述描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法的区别？解：拉格朗日法和欧拉法描述流体最大的区别是研究对象的不同。拉格朗日法以研究流体各质点的运动过程作为基础，综合所有质点的运动，构成整个液体的运动。欧拉法着眼于流体经过流场（即充满运动流体的空间）中各空间点时的运动情况，并通过综合流场中所有被研究空间点上流体质点的运动要素（表征流体运动状态的物理量，如流速、加速度、压强等）与其变化规律，来获得整个流场的运动特性。7、试证明均匀流过流断面的压强分布符合 Z+(p/g)=c。8、已知不可压缩流体的两个速度方程为其中 a, b, c, d, e, f,都为常数。若当 z=0 时，

49、uz=0，求坐标 z 防向的分速度 uz。解 不可压缩流体的流动满足连续性方程可得9、写出总流伯努利方程，解释各项与方程的物理意义。答：总流伯努利方程为：2211 12221222wPVPVZZhgggg其中：Z：表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均位置势能Pg：表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均压强势能。gV22：表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均动能。wh：表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均机械能损失，称为总流水头损失10、“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？答：答：这种说法是错误的，均匀流不一定是

50、恒定流。因均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。五、计算题五、计算题1、图示为矩形断面平坡渠道中水流越过一平顶障碍物。已知渠宽b=1.5 m，上游 1-1 断面水深 h1=2.0 m，障碍物顶中部 2-2 断面水深 h2=0.5 m，通过渠道体积流量 qv=1.5 m3/s，试求水流对障碍物迎水面的冲击力 F。 （10 分）解：取渐变流过流断面 1-1，2-2，以与流体边界所包围的封闭曲面为控制体。取盐水流方向为 x 轴，则作用在控制体上 x 轴方向的作用力有 1-1，2-2 断面上的动水压力 FP1（向右） ，FP2