流体力学 - 欢迎访问同济大学主页

《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章要点

第五章习题简答 5-1有一薄壁圆形孔口，直径d= 10mm ，水头H 为2m 。现测得射流收缩断面的直径d c 为8mm ，在32.8s 时间内，经孔口流出的水量为0.01m 3，试求该孔口的收缩系数ε，流量系数μ，流速系数φ及孔口局部损失系数ζ。 解: 64.01082 2=?? ? ??=??? ??==d d A A c c ε s m d Q v /06.6008 .08 .32/01.0442 2=??== ππ 62 .097.064.006 .0197.01 11 97 .02 8.9206 .6222 2=?===-= -= =??== ?=ε?μ?ζ??gH v gH v 5-2薄壁孔口出流，直径d=2cm ，水箱水位恒定H=2m ，试求：（1）孔口流量Q ；（2）此孔口外接圆柱形管嘴的流量Q n ；（3）管嘴收缩断面的真空高度。 题5-2图 解：（1）孔口出流流量为 s L s m gH A Q /219.1/10219.128.9202.04 62.02332=?=????? ==π ? （2）s L gH A Q n /612.128.9202.04 82.022=?????==π μ （3）真空高度： m H g p g p C Cv 48.1274.074.0=?==-=ρρ 5-3 水箱用隔板分为A 、B 两室，隔板上开一孔口，其直径d 1=4cm ，在B 室底部装有 圆柱形外管嘴，其直径d 2=3cm 。已知H=3m ，h 3=0.5m 试求：（1）h 1，h 2；（2）流出水箱的流量Q 。

题5-3图 解：隔板孔口的流量 112gh A Q μ= 圆柱形外管嘴的流量 ()()132222h H g A h h g A Q -=+=μμ 由题意可得Q 1=Q 2，则 ()() 1 21212 2212111211303.082.004.062.022h h h H d h d h H g A gh A -??=??-=-=μμμμ 解得m h 07.11= s L s m gh A Q m h h H h /56.3/1056.307.18.9204.04 62.0243.15.007.1333211312=?=????? ==∴=--=--=∴-π μ 5-4 有一平底空船，其船底面积Ω为8m 2 ，船舷高h 为0.5m ，船自重G 为9.8kN 。现船底破一直径10cm 的圆孔，水自圆孔漏入船中，试问经过多少时间后船将沉没。 题5-4图 解：在船沉没的过程中存在（浮力定律） Ω+=Ω21gh G gh ρρ 得 m g G h h h 125.08 98009800 21=?=Ω= -=?ρ s m h g A Q /1062.7125.08.921.04 62.02332-?=????? =?=π μ ∴船沉没过程中水自圆孔漏入的流量是不变的。 另外，当h 2=0时，h 1’=0.125，则s Q h h t 3941062.7) 125.05.0(8)'(3 1=?-?=-Ω= - 5-5游泳池长25m ，宽10m ，水深1.5m ，池底设有直径10cm 的放水孔直通排水地沟， 试求放净池水所需的时间。

第1章流体力学的基本概念

第1章 流体力学的基本概念 流体力学是研究流体的运动规律及其与物体相互作用的机理的一门专门学科。本章叙述在以后章节中经常用到的一些基础知识，对于其它基础内容在本科的流体力学或水力学中已作介绍，这里不再叙述。 连续介质与流体物理量 连续介质 流体和任何物质一样，都是由分子组成的，分子与分子之间是不连续而有空隙的。例如，常温下每立方厘米水中约含有3×1022 个水分子，相邻分子间距离约为3×10－8 厘米。因而，从微观结构上说，流体是有空隙的、不连续的介质。 但是，详细研究分子的微观运动不是流体力学的任务，我们所关心的不是个别分子的微观运动，而是大量分子“集体”所显示的特性，也就是所谓的宏观特性或宏观量，这是因为分子间的孔隙与实际所研究的流体尺度相比是极其微小的。因此，可以设想把所讨论的流体分割成为无数无限小的基元个体，相当于微小的分子集团，称之为流体的“质点”。从而认为，流体就是由这样的一个紧挨着一个的连续的质点所组成的，没有任何空隙的连续体，即所谓的“连续介质”。同时认为，流体的物理力学性质，例如密度、速度、压强和能量等，具有随同位置而连续变化的特性，即视为空间坐标和时间的连续函数。因此，不再从那些永远运动的分子出发，而是在宏观上从质点出发来研究流体的运动规律，从而可以利用连续函数的分析方法。长期的实践和科学实验证明，利用连续介质假定所得出的有关流体运动规律的基本理论与客观实际是符合的。 所谓流体质点，是指微小体积内所有流体分子的总体，而该微小体积是几何尺寸很小（但远大于分子平均自由行程）但包含足够多分子的特征体积，其宏观特性就是大量分子的统计平均特性，且具有确定性。 流体物理量 根据流体连续介质模型，任一时刻流体所在空间的每一点都为相应的流体质点所占据。流体的物理量是指反映流体宏观特性的物理量，如密度、速度、压强、温度和能量等。对于流体物理量，如流体质点的密度，可以地定义为微小特征体积内大量数目分子的统计质量除以该特征体积所得的平均值，即 V M V V ??=?→?'lim ρ （1-1） 式中，M ?表示体积V ?中所含流体的质量。 按数学的定义，空间一点的流体密度为 V M V ??=→?0 lim ρ （1-2）

同济大学-流体力学考试题2005-2006(B)标准答案

同济大学本科课程期终考试统一命题纸（B）卷 2004 —2005 学年第 2 学期成绩_______ __ 课程名称：流体力学专业：汽车2003届姓名___ ____学号___ __ 此卷选为：期终考试（），补考、缓考（√） 学科负责人签名：任课教师签名：日期： 一）选择题（30分） 1．从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体_1C__。 A.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。 2．温度升高时，空气的粘度2B。 A.减小 B. 增大 C.不变 D.无规律 3．15?C时空气和水的运动粘度系数为ν空气=14.55?10-6㎡/s，ν水=1.141?10-6㎡/s，这说明__ 3D __。 A空气比水的粘性大 B.空气比水的粘度小 C.空气与水的粘性接近 D.不能直接比较 4．欧拉法___4B___描述流体质点的运动。 A．直接B．间接 C．不能D．只在定常时能 5．流体作无旋运动的特征是5D。 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

6．平面流场中沿封闭曲线C的速度环量等于零，说明曲线C 内的流场__6C__。 A.一定无旋 B.一定有旋 C.可能有旋，也可能无旋 D.是否有旋与速度环量无关 7．速度势函数和流函数同时存在的前提条件是：7B A.二维不可压缩定常运动。 B.二维不可压缩定常且无旋流动。 C.三维不可压缩定常运动。 D.三维不可压缩定常且无旋流动。 8．沿流线成立的伯努利方程的限制条件不包含___8D___。 A．不可压缩流体B．无粘流体 C．定常流动D．无旋流动 9．运用沿总流的伯努利方程时所选取的两个断面9D。 A. 可以是任何断面 B. 必须是缓变流断面 C. 之间可以有急变流 D. 之间必须是缓变流 10．判断层流或湍流的无量纲量是__10B_______。 A.佛汝德数Fr B.雷诺数Re C.欧拉数Eu D.斯特罗哈数St 11．虹吸管最高处的压强11C 。 A．大于大气压B．等于大气压 C．小于大气压D．无法确定 12．湍流附加切应力是由于12D而产生的。 A．分子的内聚力B．分子间的动量交换 C．重力D．湍流元脉动速度引起的动量交换 13.边界层的流动分离发生于13B。 A．物体后部B．零压梯度区 C．逆压梯度区E.后駐点

2014年同济大学流体力学考试试题资料

、单项选择题 1. 与牛顿内摩擦定律有关的因素是（A ） 率; 2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 2014年考研《政治》 C 切应力、温度、 粘度和速度； D 压强、粘度和角变形。 2. 流体是一种（D ）物质。 A 不断膨胀直到充满容器的； B 实际上是不可压缩的; 静止的。2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 2014年考研 3. 圆管层流流动，过流断面上切应力分布为（ B ） 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。2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 4. 在圆管流中，层流的 断面流速分布符合（ C ） 5.圆管层流，实测管轴线上流速为 4m/ s ，则断面平均流速为 A 压强、速度和粘度; B 流体的粘度、切应力与角变形 C 不能承受剪切力的; D 在任一剪切力的作用下不能保持 律; A.均匀规律; B.直线变化规律; C.抛物线规 D.对+曲线规律。

() A. 4m / s; B. 3.2m /s; C. 2m /s ; D. 1m /s。2014年考研《政治》考前点题（毛中特）

6.应用动量方程求流体对物体的合力时，进、出口的压强应使用 (C?) A 绝对压强 B 相对压强 C 大气压 D 真空度 7.流量为Q,速度为v 的 射流冲击一块与流向垂直的平板，则平 板受到的冲击力为（D ） 2 2 A Qv B Qv C p Qv D p Qv 8.在（D ）流动中，伯努利方程不成立。 （A ）定常（B ）理想流体（C ）不可压缩（D ）可压缩 2g 10.在总流的伯努利方程中的速度 v 是（B ）速度。 （A ）某点（B ）截面平均（C ）截面形心处（D ） 截面上最 大2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 11.应用总流的伯努利方程时，两截面之间（ D ）。 （C ）不能出现急变流（D ）可以出现急变流 12. 定常流动是（B ）2014年考研《政治》考前点题（毛中特） A. 流动随时间按一定规律变化; B. 流场中任意空间点的运动要素不随时间变化; C. 各过流断面的速度分布相同; D. 各过流断面的压强相同。 13. 非定常流动是 （B ） 9.速度水头的表达式为（D ） 2 2 （A ）窗（B ）丄（C ）二（D ） 2 2 (A) 必须都是急变流（B ）必须都是缓变流

同济大学-流体力学考试题2002

流体力学考试题2002-2003 一、概念题（每小题2分，共10分） 1、连续介质假设： 2、欧拉法： 3、自动模化区： 4、气体流动边界层分离： 5、斯托克斯定理： 二、填空题（每小题2分，共20分） 1、流体力学中研究流体流动的方法有和。 2、研究流体宏观运动时，作用在处于运动状态的流体上的力分两类： 和。 3、流体的粘性是指流体微团发生时产生的性质。 4、气体的粘度随温度而；液体的粘度随温度 而。 5、流体静压强的两个重要特征为：1、 2、 6、物理量的量纲分为和。 7、串联管道中的能量损失等于的总和；并联管道中的总流量 等于的总和。 8、在气体动力学中，假想气流速度等熵地滞止到零的状态称为； 气体膨胀到完全真空所能达到的速度称为，此状态称为；气流速度正好等与当地声速时的状态称

为。 9、按照激波的形状及其与气流之间的夹角，可将激波分为和 以及三类。 10、流体微团的运动一般可分为， 和，根据流体微团是否旋转可将流体的流动分为和。 三、多项选择题：（请把每小题中正确提法或说法的代号a、b、c、d、e写在 括号内，每小题3分，共18分） 1、对于声速（） a)声速是微弱扰动波传播速度的统称； b)流体中的声速是状态参数的函数； c)在相同温度下，不同介质的声速相同； d)同一气体的声速随着气体温度的升高而增加 e)在同一流体介质中，即使各点以及各瞬时流体的状态参数不同，其声速 是相同的。 2、气体通过正激波( ) a)激波强度越强，气流通过激波后机械能损失越大，总压比也越大； b)激波前后的速度系数乘积等于1，马赫数的乘积也等于1； c)压强突跃引起的密度突跃受到了限制；

李玉柱流体力学课后题答案第五章

第五章 层流、紊流及其能量损失 5—1 (1)某水管的直径d ＝100 mm ，通过流量Q ＝4 L/s ，水温T ＝20℃；(2)条件与以上相同，但管道中流过的是重燃油，其运动粘度6215010m /s ν-=?。试判别以上两种情况下的流态。 解：(1) 200C 时，水的运动粘性系数ν=×10-6m 2/s ，2 4Q u d π= 水的雷诺数Re 为： -3-6244 4 L/s 10Re 5060020001.00710m /s 3.140.1m ud Q v v d π??====>???，紊流 (2) 石油：-3 -62 44 4 L/s 10Re 339.7200015010m /s 3.140.1m ud Q v v d π??====?，紊流 水的雷诺数Re 为：-62 4 m/s 0.1m Re 223 21420001.79210m /s ud v ?===>?，紊流 5—3 (1)一梯形断面排水沟，底宽0.5m ，边坡系数cot θ＝(θ为坡角)，水温为20℃，水深0.4m ，流速为0.1m ／s ，试判别其流态；(2)如果水温保持不变，流速减小到多大时变为层流 解：200C 时，水的运动粘性系数ν=×10-6m 2/s 水力直径为(0.520.60.5)0.4/2 0.23m 0.50.722 A R χ +?+?= = =+? 4 -62 0.1m/s 0.23m Re 2.24101.00710m /s R uR ν?= = =??，42.24102000?>，湍流 水流为层流时Re 500uR ν ≤=(明渠流)，故 63Re 500 1.00710 2.210m/s 0.23 u R ν--??≤==? 5—4 由若干水管组装成的冷凝器，利用水流经过水管不断散热而起到冷凝 作用。由于紊流比层流的散热效果好，因此要求管中的水流处于紊流流态。若水温10C o ，通过单根水管的流量为0.03L/s ，试确定冷却管的直径。 解：10C o 时，水的运动粘性系数ν=×10-6m 2/s

《流体力学》复习参考答案(年整理)

流体力学 习题解答

选择题： １、恒定流是: (a) 流动随时间按一定规律变化；（b）流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化；(c) 各过流断面的速度分布相同。（b） 2、粘性流体总水头线沿程的变化是：(a) 沿程下降 (a) 沿程下降；（b) 沿程上升；(c) 保持水平；(d) 前三种情况都可能； 3、均匀流是：（b)迁移加速度（位变）为零； (a) 当地加速度（时变）为零；（b)迁移加速度（位变）为零； （c）向心加速度为零；(d)合速度为零处； 4、一元流动是：(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数； (a) 均匀流；（b) 速度分布按直线变化；(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数； 5、伯努利方程中各项水头表示：(a) 单位重量液体具有的机械能； (a) 单位重量液体具有的机械能；（b)单位质量液体具有的机械能； (c)单位体积液体具有的机械；(d)通过过流断面流体的总机械能。 6、圆管层流，实测管轴线上流速为４m/s，则断面平均流速为：：(c)2m；(a) 4m；（b）3.2m；(c)2m； 7、半圆形明渠，半径r=4m，其水力半径为：(a) ４m；（b）3m；(c) 2m；(d) 1m。 8、静止液体中存在：(a) 压应力；（b）压应力和拉应力；(c) 压应力和剪应力；(d) 压应力、拉应力和剪应力。 （1）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。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、斜交； d、正交。

S4.同济大学流体力学期末考题

同济大学课程考核试卷（A 卷） 2005— 2006学年第 2 学期 命题教师签名： 审核教师签名： 课号：12506203 课名： 流体力学 考试考查：考试 此卷选为：期中考试( )、期终考试( )、重考( )试卷 年级 专业 学号 姓名 得分 一、选择题(30%,每小题3分) 1、牛顿内摩擦定律表明，决定流体内部剪切应力的因素是 [ ] A ：动力粘性系数和速度 B ：动力粘性系数和压强 C ：动力粘性系数和作用面积 D ：动力粘性系数和速度梯度 2、在圆管紊流（水力）光滑区中，沿程水头损失与速度的 [ ] A ：(0~0.5)次方成正比 B ：(0.5~1.0)次方成正比 C ：(1.0~2.0)次方成正比 D ：(2.0~3.0)次方成正比 3、恒定流的 [ ] A ：位变加速度为零 B ：时变加速度为零 C ：位变和时变加速度均为零 D ：位变和时变加速度均不为零 4、两水池的隔板上开设内径相同的孔口B 和管嘴A ，位置如图示，则两者的流量是 [ ] A ：B A Q Q > B ：B A Q Q = C ：B A Q Q < D ：不能确定 5、两根串联管道正确的计算公式是 [ ] A ：21f f f h h h += B ：21f f h h = C ：21Q Q Q += D ：21v v v += 6、在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将 [ ] A ：增大 B ：减小 C ：不变 D ：不确定 7、复式水银测压计如图1所示，在测压计中的 同一水平线上四个点上的压强，试问最大压强是 、 最小压强是 。 8、恒定总流的能量方程必须建立在 过流断面上， 9、局部水头损失产生的主要原因是 。 10、沿程水头损失和局部损失都占相当比重，两者都不能忽略的管道称为 。 二、计算题（70%） 1、 矩形闸门AB ，宽1.2m ，左侧水深H1=3m ，右侧水深H2=2m ，图1示。 求闸门上水压力的大小及作用点的位置。（10分） 2、 图2示虹吸管，管径为75cm ，当地大气压为10m 水柱。 求管中的流速、流量及最高点的绝对压强 (不计损失)。（15分） A B 水 水银 空气 1 2 3 4

流体力学第五章

一、名词解释 1.边界层:黏性流体流经固体壁面时，在固体壁面法线方向上存在一速度急剧变化的薄层，称为边界层。 2.管道进口段:边界层相交以前的管段称为管道进口段（或称起始段），其长度以L*表示。 3、粘性底层：紧贴壁面有一因壁面限制而脉动消失的层流薄层，其粘滞力使流速使流速急剧下降，速度梯度较大，这一薄层称为粘性底层。 二、简答题 1：何谓普朗特混合长理论？根据这一理论紊流中的切应力应如何计算？ 答：沿流动方向和垂直于流动方向上的脉动速度都与时均速度的梯度有关。 2：什么是水力光滑管与水力粗糙管？与哪些因素有关？ 答：当粘性底层厚度大于管壁的粗糙突出部分时，粘性底层完全淹没了管壁的粗糙突出部分。这时紊流完全感受不到管壁粗糙度的影响，流体好像在完全光滑的管子中流动一样。这种情况的管内流动称作“水力光滑”，或简称“光滑管”。 当粘性底层厚度小于管壁的粗糙突出部分时，管壁的粗糙突出部

分有一部分或大部分暴露在紊流区中，当流体流过突出部分时，将产生漩涡，造成新的能量损失，管壁粗糙度将对紊流产生影响。这种情况的管内紊流称作“水力粗糙”，或简称“粗糙管”。 对于同样的管子，其流动处于水力光滑或水力粗糙取要看雷诺数的大小。 3、黏性流体总体的伯努利方程及适用条件？ 黏性流体总体的伯努利方程：g g g g v p z v p z a a 222 222221111ααρρ++=++ 适用条件：⑴流动为定常流动； ⑵流体为黏性不可压缩的重力流体； ⑶列方程的两过流断面必须是缓变流截面，而不必顾及两 截面间是否有急变流。 4、黏性流体在管内流动时产生的损失有哪几种？分别怎么计算？ 答：沿程损失是发生在缓变流整个流程中的能量损失，是由流体的粘滞力造成的损失。单位重力作用下流体的沿程损失可用达西—魏斯巴赫公式计算。g d l v h f 22λ=。 局部损失发生在流动状态急剧变化的急变流中，单位重力作用下流体流过某个局部件时，产生的能量损失:g v h j 22ζ =。 总能量损失：∑∑+=h h h j f w 5、试从流动特征、速度分布、切应分布以及水头损失等方面来比较圆管中的层流和紊流特性。

流体力学期末复习资料

1、流体运动粘度的国际单位为m^2/s 。 2、流体流动中的机械能损失分为沿程损失和局部损失两大类。 3、当压力体与液体在曲面的同侧时，为实压力体。 4、静水压力的压力中心总是在受压平面形心的下方。 5、圆管层流流动中，其断面上切应力分布与管子半径 的关系为线性关系。 6、当流动处于紊流光滑区时，其沿程水头损失与断面 平均流速的1.75 次方成正比。 7、当流动处于湍流粗糙区时，其沿程水头损失 与断面平均流速的2 次方成正比。 8、圆管层流流动中，其断面平均流速与最大流速的比值为1/2 。 9、水击压强与管道内流动速度成正比关系。 10、减轻有压管路中水击危害的措施一般有：延长阀门关闭时间, 采用过载保护，可能时减低馆内流速。 11、圆管层流流动中，其断面上流速分布与管子半径的关系为二次抛物线。 12、采用欧拉法描述流体流动时，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成。 13流体微团的运动可以分解为： 平移运动、线变形运动、角变形运动、旋转运动。 14、教材中介绍的基本平面势流分别为：点源、点汇、点涡、均匀直线流。 15、螺旋流是由点涡和点汇两种基本势流 所组成。 16、绕圆柱体无环量流动是由偶极流和 平面均匀流两种势流所组成。 17、流动阻力分为压差阻力和摩擦阻力。 18、层流底层的厚度与雷诺数成反比。 19、水击波分为直接水击波和间接水击波。 20、描述流体运动的两种方法为 欧拉法和拉格朗日法。 21、尼古拉兹试验曲线在对数坐标中的图像分为5个区域，它们依次为： 层流层、层流到紊流过渡区、紊流区、 紊流水力粗糙管过渡区、紊流水力粗糙管平方阻力区。 22、绕流物体的阻力由和两 部分组成。 二、名词解释 1、流体：在任何微小剪力的持续作用下能够连续不断变形的物质 2、牛顿流体：把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。 3、等压面：在流体中，压强相等的各点所组成的面称为等压面。 4、流线：流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线，在这条曲线上的各流体的速度方向都与该曲线相切。 5、流管：过流管横截面上各点作流线，则得到充满流管的医术流线簇 6、迹线：流场中某一质点的运动轨迹。

流体力学第五章习题答案学习资料

流体力学第五章习题 答案

第五章习题答案 选择题（单选题） 5.1 速度v ，长度l ，重力加速度g 的无量纲集合是：（b ） （a ）lv g ；（b ）v gl ；（c ）l gv ；（d ）2 v gl 。 5.2 速度v ，密度ρ，压强p 的无量纲集合是：（d ） （a ）p v ρ；（b ）v p ρ；（c ）2pv ρ ；（d ）2p v ρ。 5.3 速度v ，长度l ，时间t 的无量纲集合是：（d ） （a ）v lt ；（b ）t vl ；（c ）2l vt ；（d ）l vt 。 5.4 压强差p ，密度ρ，长度l ，流量Q 的无量纲集合是：（d ） （a ）2Q pl ρ；（b ）2l pQ ρ；（c ）plQ ρ；（d 2Q p l ρ。 5.5 进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则是： （b ） （a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。 5.6 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 ） （a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。 5.7 雷诺数的物理意义表示：（c ） （a ）粘滞力与重力之比；（b ）重力与惯性力之比；（c ）惯性力与粘滞力之比；（d ）压力与粘滞力之比。 5.8 明渠水流模型实验，长度比尺为4，模型流量应为原型流量的：（c ） （a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/32。 5.9 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：（c ） （a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/16。

流体力学复习内容

1.自然界物质存在的主要形式有:固体、流体(包括液体和气体）。 2.按连续介质的概念，流体质点（流体微团）是指（D）。 A、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。 3.水的密度常用值：ρ=1000kg/m3。水银的密度常用值：ρ=13600kg/m3。 4.牛顿内摩擦力公式： 5.与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是（）。 A、切应力和压强； B、切应力和剪切变形速率； C、切应力和剪切变形； D、切应力和流速。 一、选择题 1、水力学中，单位质量力是指作用在单位___C__ 液体上的质量力。 A 面积； B 体积； C 质量； D 重量 2、不同的液体其粘滞性_______,同一种液体的粘滞性具有随温度____D___而降低的特性。 A 相同降低； B 相同升高； C 不同降低； D 不同升高 3、液体粘度随温度的升高而____，气体粘度随温度的升高而____D_。 A 减小，不一定； B 增大，减小； C 减小，不变； D 减小，增大 4、动力粘滞系数的单位是：B___ A N*s/m B N*s/m^2 C m^2/ D m/s 5、下列说法正确的是：___A_ A 液体不能承受拉力，但能承受压力。 B 液体不能承受拉力，也不能承受压力。

C 液体能承受拉力，但不能承受压力。 D 液体能承受拉力，也能承受压力。 6．如图所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s，平板与固定边界的距离δ=5mm，油的动力粘度μ＝0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（C）A．10Pa B．15Pa C．20Pa D．25Pa 7．与牛顿内摩擦定律有关的因素是：（B） A、压强、速度和粘度； B、流体的粘度、切应力与角变形率； C、切应力、温度、粘度和速度； D、压强、粘度和角变形。 8．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、牛顿流体及非牛顿流体； 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。 9．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是（D）。 A、流体的质量和重量不随位置而变化； B、流体的质量和重量随位置而变化； C、流体的质量随位置变化，而重量不变； D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。 10．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。 11．流体的切应力（A）。

流体力学第五章习题答案

第五章习题答案 选择题（单选题） 5.1 速度v ，长度l ，重力加速度g 的无量纲集合是：（b ） （a ）lv g ；（b ）v gl ；（c ）l gv ；（d ）2 v gl 。 5.2 速度v ，密度ρ，压强p 的无量纲集合是：（d ） （a ）p v ρ；（b ）v p ρ；（c ）2pv ρ ；（d ）2 p v ρ。 5.3 速度v ，长度l ，时间t 的无量纲集合是：（d ） （a ） v lt ；（b ）t vl ；（c ）2l vt ；（d ）l vt 。 5.4 压强差p V ，密度ρ，长度l ，流量Q 的无量纲集合是：（d ） （a ） 2 Q pl ρV ；（b ） 2 l pQ ρV ；（c ） plQ ρ V ；（d 。 5.5 进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则是：（b ） （a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。 5.6 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 ） （a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。 5.7 雷诺数的物理意义表示：（c ） （a ）粘滞力与重力之比；（b ）重力与惯性力之比；（c ）惯性力与粘滞力之比；（d ）压力与粘滞力之比。 5.8 明渠水流模型实验，长度比尺为4，模型流量应为原型流量的：（c ） （a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/32。 5.9 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：（c ） （a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/16。 5.10 假设自由落体的下落距离s 与落体的质量m 、重力加速度g 及下落时间t 有关，试用 瑞利法导出自由落体下落距离的关系式。 解： ∵s Km g t α βγ = []s L =；[]m M =；[]2g T L -=；[]t T = ∴有量纲关系：2L M T L T α β βγ-=

同济大学-流体力学考题(实验部分)_A-B

汽车空气动力学考试题及参考答案(试验部分) A 卷 1. 以下各项为中国汽车工程师协会发表的《汽车工程手册—试验篇》中关于汽车工程试验的类别(部分)，请选出4种与空气动力学有关的、可能在汽车风洞中进行的试验课题(8’)。 1) 动力传动系性能试验 2) 操纵稳定性试验 3) 振动与噪声试验 4) 可靠性试验 5) 碰撞安全性试验 6) 空气动力特性试验 7) 驾驶方便性、合适性和平顺性试验 8) 汽车电子电气系统试验 9) 环境保护试验 10) 车身试验 参考答案：3)4)7)10) 评分标准：每点答对2分 2. 汽车空气动力学试验可以用实车在路面上进行，简称为“路试”，但是更多的空气动力学研发试验在汽车风洞中进行，请简述在汽车风洞中进行试验的主要优点(6’)。 参考答案要点：1) 经济型；2) 试验效率；3) 重复性。 评分标准：回答正确每要点2分。 B 卷 3. 某车型正投影面积2.25m 2, 汽车模型风洞试验采用1/4缩比模型，在喷口宽等于2m 、高等于1.6m 的风洞中测量气动阻力系数，请回答： 1) 模型在风洞中的阻塞比等于多少？ 2) 速等于多少m/s? 3) ’) 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34C d U(m/s)

参考答案和评分标准： 1) 阻塞比 = 模型投影面积 / 风洞喷口面积 = (2.25*(1/4)^2）/ (2*1.6) = 4.4% (2’) 2) Re = νUL ，雷诺数相等，则4L L U U model full full model ==,Umodel = 100/3.6*4 = 111m/s (3’) 3) 根据雷诺数试验曲线，20m/s 时阻力系数随雷诺数增大减小明显，阻力系数测量值较真值偏大较 多；而50m/s 时，阻力系数随雷诺数变化很小了，可以代表实际结果。(3’) 4. 汽车风洞试验主要设计三个学科方向，请问是哪三个学科方向？(6’) 参考答案要点：1) 空气动力学；2) 气动声学；3) 热力学。 评分标准：回答正确每要点2分。 2007-6-18

流体力学复习复习课程

流体力学复习

流体力学（机械类）第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题) 1. 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 (A) 牛顿流体及非牛顿流体 (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 正确答案：D 解答参考： 2. 相对压强是指该点的绝对压强与的差值 (A) 标准大气压 (B) 当地大气压 (C) 工程大气压 (D) 真空压强 正确答案：B 解答参考： 3. 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 正确答案：A

解答参考： 4. 雷诺数Re反映了( )的对比关系 (A) 粘滞力与重力 (B) 重力与惯性力 (C) 惯性力与粘滞力 (D) 粘滞力与动水压力 正确答案：C 解答参考： 5. 圆管均匀层流过流断面上切应力分布为 (A) 抛物线分布，管壁处为零，管轴处最大 (B) 直线分布，管壁处最大，管轴处为零 (C) 均匀分布 (D) 对数分布 正确答案：B 解答参考： 四、主观题(共5道小题) 6.

参考答案： 7. 参考答案： 8.有一贮水装置如图所示，贮水池足够大，当阀门关闭时，压强计读数为2.8个大气压强。而当将阀门全开，水从管中流出时，压强计读数是0.6个大气压强，试求当水管直径

参考答案： 9. 参考答案：

10.水平管路路直径由 d 1=10cm ,突然扩大到 d 2 =15cm ，水的流量。 （1）试求突然扩大的局部水头损失； （2）试求突然扩大前后的压强水头之差。 参考答案： 流体力学（机械类）第2次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题) 1. 不可压缩气体总流能量方程 (A) 1 和2断面上的绝对压强 (B) 1 断面上的绝对压强及2动能上的相对压强 (C) 1 和2 断面上的相对压强

流体力学第五章习题答案

第五章习题答案 选择题（单选题） 5.1 速度v ，长度l ，重力加速度g 的无量纲集合是：（b ） （a ）lv g ；（b ）v gl ；（c ）l gv ；（d ）2 v gl 。 5.2 速度v ，密度ρ，压强p 的无量纲集合是：（d ） （a ）p v ρ；（b ）v p ρ；（c ）2pv ρ ；（d ）2 p v ρ。 5.3 速度v ，长度l ，时间t 的无量纲集合是：（d ） （a ） v lt ；（b ）t vl ；（c ）2l vt ；（d ）l vt 。 5.4 压强差p ，密度ρ，长度l ，流量Q 的无量纲集合是：（d ） （a ） 2 Q pl ρ；（b ） 2 l pQ ρ；（c ） plQ ρ ；（d ） 2 Q p l ρ。 5.5 进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则是：（b ） （a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。 5.6 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 ） （a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。 5.7 雷诺数的物理意义表示：（c ） （a ）粘滞力与重力之比；（b ）重力与惯性力之比；（c ）惯性力与粘滞力之比；（d ）压力与粘滞力之比。 5.8 明渠水流模型实验，长度比尺为4，模型流量应为原型流量的：（c ） （a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/32。 5.9 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：（c ） （a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/16。 5.10 假设自由落体的下落距离s 与落体的质量m 、重力加速度g 及下落时间t 有关，试 用瑞利法导出自由落体下落距离的关系式。 解： ∵s Km g t α βγ = []s L =；[]m M =；[]2g T L -=；[]t T = ∴有量纲关系：2L M T L T α β βγ-=

第一章流体力学

第一章流体力学 一、流体：可以流动的物体——物体的变形与时间有关的——液体与气体liquid &gas。 二、流体输送在化工生产中的应用 在化工生产过程中，物料从一个设备到另一个设备、在设备中进行物理或化学加工过程等，一般都是在流动的过程中进行的。适宜的流动条件能使过程进行的更加完善。因此，我们有必要在此首先讨论流体输送，以解决化工生产中的最基本的问题： 1、管径的选择与管路布置； 2、估算输送流体所需要的能量，选用输送机械； 3、流速、流量、压强等的测定； 4、提供适宜的流体流动条件，作为强化设备操作及设计高效能设备的依据。 第一节流体的基本物理量 一、密度与比容density & specific volume （一）密度ρ与比重d 1、密度：概念；表达式；单位；液体密度及其查取方法

2、比重——相对密度 （二）气体的密度 一般可根据理想气体状态方程求得。 例题：求常压下、25℃时氧气的密度？ （三）混合物的密度 1、混合液体混合前后总体积不变的原则 例题：求25℃时40%（质量百分数）的苯、甲苯溶液的密度？ 2、混合气体用平均分子量 例题：求常压下、25℃时空气的密度？ （四）比容ν 比容的概念；表达式；单位；与密度的关系。 二、压强p（压力）pression or pressure 1、定义，表达式，单位与其它常用压力单位，单位换算因子； 2、压强与压力 3、用液柱高度表示压强单位的意义：该液柱作用于底部单位面积上的重力。 4、表压、绝压、真空度。 （1）概念 （2）相互关系：①表达式；②关系图

（3）说明：上报工艺文件时注意要注明是表压还是绝压，如不注明，则表明是绝压。 小结： 一、密度 二、压力 作业：气体密度计算1题，混合液体密度计算1题，表压、绝压、真空度换算1-2题。

最新同济大学流体力学教学大纲(正式稿)

《流体力学》课程教学大纲 Fluid Mechanics 课程编号：学分：3 总学时： 54 大纲执笔人：王振亚、王毅刚大纲审核人：杨志刚 一、课程性质与目的 性质：流体力学是汽车学院发动机方向和车身方向的一门重要技术基础课程，是必不可少的先修课程。 目的和意义：本课程的目的就是要通过各个教学环节，使学生掌握流体力学的基本知识（基本概念、原理和研究方法）、有关的计算方法和必要的实验技能，具备应用流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力，为后续专业课的学习和将来从事科学研究和专业技术工作打下良好基础。 二、课程面向专业 车辆工程的发动机方向和车身与空气动力学方向。 三、课程基本要求 学生学习本课程应达到下列基本要求： （1）正确理解流体力学中的一些基本概念和流动的基本特征； （2）掌握研究流体运动的一些基本方法； （2）熟练掌握连续性方程、伯努利方程、动量方程，对工程中的一般流体流动问题具有分析和计算的能力； （4）正确理解量纲分析和相似原理对实验的指导意义以及掌握一定实验技能与方法，具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力； （5）正确理解理想不可压缩流体流动与不可压缩粘性流动的基本原理与它们之间的区别，掌握流体在管道中运动阻力和水头损失的计算，绕物体流动的流体边界层性质。；（6）了解定常一元可压缩气流的基本知识。 四、实验基本要求 掌握一定实验技能与方法，具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力五、课程基本内容 绪论 教学基本要求： （1）流体运动与流体力学； （2）流体力学与科学； （3）流体力学与工程技术； （4）流体力学的研究方法。 第一章流体及其主要物理性质

流体力学第五章5例题

5.01、实船的模型以的速度前进，受到的运动阻力为。求实船的运动阻力，并求模型与实船克服运动阻力所需要的功率。 解： 由重力相似，故弗劳德数相等，即： 由于模型和实物均受到地球重力场的作用，重力加速g均相同，故： 又 则，实船的运动阻力为： 所需功率为：

5.02、贮水箱模型内盛满水，打开水门排完要，若模型是实物的，问排完实物内的贮水需多少时间。 解： 由重力相似，故： 由于模型和实物均受到地球重力场的作用，重力加速g均相同，故： 又

5.03、声纳传感器的阻力可由风洞实验结果进行预报。实物是直径 的球壳，在深水中拖曳速度是。若模型的直径 ，求在空气中模型的速度。若在风洞试验时模型的阻力为 ，试估算实物的阻力。 解： 设风洞的截面积足够大（试验证明，当时即可满足），忽略空泡及压缩性影响，则实物与模型由粘性力相似准则，有： 即： 对于水： 对于空气： 因为模型与实物是满足动力相似的，所以由牛顿相似准则，有：

即： 5.04、试用量纲和谐原理（齐次性原则）建立直角三角形量水堰(如图)的流量计算关系式。假定流量Q与H、g之间的函数关系为一单项指数式。 解： 设，各物理量的量纲均用基本量纲[L][T][M]来表示。 根据量纲和谐原理： 即：

代入得： 式中： 5.05、有一长，直径的泄洪隧洞，洞中水流属紊流粗糙区，现需进行模型试验。要求： （1）说明按何种相似准则设计模型，并写出其相似准则表达式； （2）按相似准则导出流速、流量、力比尺的表达式。 解： （1）应按阻力相似准则设计模型。因为水流在紊流粗糙区，只要模型与原型的相对粗糙度相等，就可采用佛汝德数相似准则设计阻力相似模型。其表达式为： （2） ①流速比尺：

流体力学-总结+复习

流体力学 总结+复习 第一章 绪论 一、流体力学与专业的关系 流体力学——是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。主要研究在各种力的作用下，流体本身的状态，以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。 研究对象：研究得最多的流体是液体和气体。 基础知识：牛顿运动定律、质量守恒定律、动量（矩）定律等物理学和高等数学的基础知识。 后续课程：船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵等都是以它为基础的。 二、连续介质模型 连续介质：质点连续地充满所占空间的流体。 流体质点(或称流体微团) ：忽略尺寸效应但包含无数分子的流体最小单元。 连续介质模型：流体由流体质点组成，流体质点连续的、无间隙的分布于整个流场中。 三、流体性质 密度：单位体积流体的质量。以 ρ 表示，单位：kg/m 3重度：单位体积流体的重量。以 γ 表示，单位：N/m 3密度和重度之间的关系为：g γρ= 流体的粘性：流体在运动的状态下，产生内摩擦力以抵抗流体变形的性质。 ，其中μ为粘性系数，单位：N ·s ／m 2＝Ｐa ·s m 2/s

粘性产生的原因：是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。 牛顿流体：内摩擦力按粘性定律变化的流体。 非牛顿流体：内摩擦力不按粘性定律变化的流体。 四、作用于流体上的力 质量力（体积力）：其大小与流体质量（或体积）成正比的力，称为质量力。例如重000 lim ,lim , lim y x z m m m F F F Y Z m m m →→→=== 表面力：作用于Ｍ点处单位面积上的法向力和切向力，lim , n dF 五、流体静压特性 特性一：静止流体的压力沿作用面的内法线方向 特性二：静止流体中任意一点的压力大小与作用面的方向无关，只是该点的坐标函数。 六、压力的表示方法和单位 绝对压力p abs ：以绝对真空为基准计算的压力。 相对压力p ：以大气压p a 为基准计算计的压力，其值即为绝对压力超过当地大气压的数值。 p=p abs - p a 真空度p v ：p v =p a - p abs = - p 国际单位制（SI ）：N ／m ２ 或 Pa 。1 Pa ＝ １N ／m ２ 液柱高：长度单位，如水银柱、水柱等。 大气压：包括标准大气压和工程大气压。 １标准大气压 P atm =1.013×105 P a =760ｍｍ汞柱=10.33ｍ水柱 １工程大气压 P ata =１kgf/cm 2 =0.981×105P a =0.968 atm 第二章 流体静力学 研究内容：研究静止流体的压力、密度、温度分布，以及流体对器壁或物体的作用