《工程流体力学》

复习题

1 流体力学的基本概念

1-1. 是非题(正确的打“√”，错误的打“?”)

1. 理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的，理想化的流体。（ √） 2. 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。（ √ ） 3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。（ √ ） 4. 牛顿内摩擦定律适用于所有的流体。（ ? ） 5. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（ ? ） 6. 有旋运动就是流体作圆周运动。（ ? ） 7. 温度升高时，空气的粘度减小。（ ? ）

8. 流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。（ ? ） 9. 平衡流体不能抵抗剪切力。（ √ ） 10. 静止流体不显示粘性。（ √ ） 11. 速度梯度实质上是流体的粘性。（ √ ）

12．流体是一种受到任何外力作用时，都能发生连续变形的物质。（ ? ） 13．

静止流体压强可以毫不改变向各个方向传递。（ √ ）

14. 等压面是指流体中总机械能相等的各点所组成的面。（ ? ）

15. 作用在流体上的力通常分为剪切力与弹性力两类。 （ ? ） 14． 15． 16． 17． 18． 19． 20． 21． 22． 23． 24． 25． 26． 27．

如果流体的角变形速度ω=ωx+ωy+ωz=0,则流体为无旋流动。（ √ ） 流体的表面力不仅与作用的表面积的外力有关，而且还与作用面积的大牛顿内摩擦定律表明，粘性力与流层间的正压力成正比。（ ? ） 连续性方程表示控制体的质量守恒。（ √ ）

相似条件包括边界条件、连续条件和光滑条件。（ ? ）

如果流体的角变形速度ω=ωx+ωy+ωz=0,则流体为无旋流动。 （ √ ） 静止流体不显示粘性。（ √ ）

对于平衡流体，其表面力就是压强。（ √ ）

边界层就是流体的自由表明和容器壁的接触面。（ ? ） 流体运动的速度梯度是剪切变形角速度。（ √ ） 恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（ ? ）

牛顿内摩擦定律中，粘度系数m和v均与压力和温度有关。（ ? ） 迹线与流线分别是Lagrange和Euler几何描述；它们是对同一事物的不 同说法；因此迹线就是流线，流线就是迹线。（ ? ）

如果流体的线变形速度θ=θx+θy+θz=0,则流体为不可压缩流体。（ √ ）

1．当平面水平放置时，压力中心与平面形心重合。 对 28． 2．一个工程大气压等于98kPa,相当于10m水柱的压强。对 29． 3．静止液体自由表面的压强，一定是大气压。错 30． 4．静止液体的自由表面是一个水平面，也是等压面。对

31． 5．当静止液体受到表面压强作用后，将毫不改变地传递到液体内部各点。对 32． 6．当相对压强为零时，称为绝对真空。错

33． 7．某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。对

34． 8．流场中液体质点通过空间点时，所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流。对 35． 9．恒定流时，流线随的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。错

36． 10．渐变流过水断面上动水压强的分布规律可近似地看作与静水压强分布规律相同。

对

37． 11．流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。错

38． 12．一变直径管段，A断面直径是B断面直径的2倍，则B断面的流速是A断面流速的

4倍。对

39． 13．弯管曲率半径Rc与管径d之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。错

小、体积和密度有关。（ ? ）

16. 有势流动一定是无旋流动。（ √ ）

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40． 14．随流动雷诺数增大，管流壁面粘性底层的厚度也愈大。错 41． 15．水泵的扬程就是指它的提水高度。错

42． 16．管嘴出流的局部水头损失可有两部分组成，即孔口的局部水头损失及收缩断面出

突然缩小产生的局部水头损失。错

43． 17．当流速分布比较均匀时，则动能修正系数的值接近于零。错 44． 18．流速分布越不均匀，动能修正系数的值越小。错

45． 19．在水流过水断面面积相等的前提下，湿周愈大，水力半径愈小。对 46． 20．圆形管的直径就是其水力半径。错

47． 21．为了减少摩擦阻力，必须把物体做成流线型。错

48． 22．在研究紊流边界层的阻力特征时，所谓粗糙区是指粘性底层的实际厚度Δ小于粗

糙高度。对

49． 23．水泵的安装高度取决于水泵的允许真空值、供水流量和水头损失。对

50． 24．大孔口与小孔口都可认为其断面上压强、流速分布均匀，各点作用水头可以认为

是一常数。错

51． 52． 53． 54． 55． 56． 57． 58． 59． 60．

61．

水深相同的静止水面一定是等压面。（√）

在平衡条件下的流体不能承受拉力和剪切力，只能承受压力，其沿内法 平衡流体中，某点上流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关。（√） 平衡流体中，某点上流体静压强的数值与作用面在空间的位置无关。（?） 平衡流体上的表面力有法向压力与切向压力。（?） 势流的流态分为层流和紊流。（?）

直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（?） 静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√） 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。（√）

作用于平衡流体中任意一点的质量力矢量垂直于通过该点的等压面。

线方向作用于作用面。（√）

（√）

三、简 答 题

1．什么是粘滞性？什么是牛顿内摩擦定律？不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体？

答： 粘滞性是当流体流动时，在流体内部显示出的内摩擦力性质。 牛顿内摩擦定律是： T??Adu ；不满足牛顿内摩擦定律的流体是非牛顿流体。 dy2．在流体力学当中，三个主要的力学模型是指哪三个？ 答：（1）连续介质；（2）无粘性流体；（3）不可压缩流体。 3．什么是理想流体？

答：理想流体即指无粘性流体，是不考虑流体的粘性的理想化的流体。

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4．什么是实际流体？ 答：考虑流体的粘性的流体。 5．什么是不可压缩流体？

答：不计流体的压缩性和热胀性的而对流体物理性质的简化。 6．为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线？

答：由于流体在静止时，不能承受拉力和切力，所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。

7．为什么水平面必是等压面？

答：由于深度相等的点，压强也相同，这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面，可见水平面是压强处处相等的面，即水平面必是等压面。 8．什么是等压面？满足等压面的三个条件是什么？

答： 在同一种液体中,如果各处的压强均相等由各压强相等的点组成的面称为等压面。满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。 9．什么是阿基米德原理？

答：无论是潜体或浮体的压力体均为物体的体积，也就是物体排开液体的体积。 10．潜体或浮体在重力G和浮力P的作用，会出现哪三种情况？

答：（1）重力大于浮力，则物体下沉至底；（2）重力等于浮力，则物体可在任一水深处维持平衡；（3）重力小于浮力，则物体浮出液体表面，直至液体下部分所排开的液体重量等于物体重量为止。

11．等角速旋转运动液体的特征有那些？

答：（1）等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇；（2）在同一水平面上的轴心压强最低，边缘压强最高。

12．什么是绝对压强和相对压强？

答： 绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。 相对压强：当地同高程的大气压强pa为零点起算的压强。 13．什么叫自由表面？

答： 和大气相通的表面叫自由表面。

14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？

答： 流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线，此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合，这条曲线叫流线。

区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。流线是由无究多个质点组成的，它是表示这无究多个流体质点在某一固定瞬间运动方向的曲线。而迹线则是在时间过程中表示同一流体质点运动的曲线。 15．什么是流场？

答：我们把流体流动占据的空间称为流场，流体力学的主要任务就是研究流场中的流动。 16．什么是欧拉法？

答：通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。 17．什么是拉格朗日法？

答：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。

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