流体力学部分练习题及答案

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1、伯努利方程的实质是和守恒。理想流体忽略了实际流体的和。直径0.8m的总管中水流速度为1m/s，则四根直径均为0.4m分水管中水流速度为。变直径管流中，细断面直径d1，粗断面直径d2=2d1，则粗细断面雷诺数关系是。边长分别为a、b的长方形过流断面，其水力半径为相当直径（当量直径）为。填空题机械能压强能粘滞性压缩性1m/s断面平均流速ν与实际流速u的区别是。过流断面上各点的实际流速是不相同的，而平均流速在过流断面上是相等的实际流体总流的伯诺利方程表达式为，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

2、，所取断面为缓变流动理想流体伯努力方程常数中，其中称为水头。稳定流动的流线与迹线。雷诺数之所以能判别，是因为它反映了和的对比关系。理想气体伯努力方程中，称，称全压，称总压。测压管重合流态惯性力粘性力势压有两个圆形管道，管径不同，输送的液体也不同，则流态判别数（雷诺数）不相同。“只有当过水断面上各点的实际流速均相等时，水流才是均匀流”，该说法是否正确？为什么？不对。均匀流是指运动要素沿程不发生改变，而不是针对一过水断面。在一直管中流动的流体，其水头损失包括沿程水头损失与局部水头损失。边界层内流体流动与粘性底层流体流动都属

3、于层流。渐变流任意两个过流断面的静水压强可以用测压管来测量，而动水压强则不能用测压管来测量。判断题XXXXX在位置高度相同，管径相同的同一管道的两断面上，其势能、动能都相等。运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。对在均匀流中，任一过流断面上的流体动压强呈静压强分布特征。对均匀流过流断面是一平面，渐变流过流断面近似平面。对孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。“水一定由高处向低处流”平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定，而与该压强的作用方向无关。即作用于同一点上各方向的静压

4、强大小相等。5XXX√想一想：为什么在总流分析法中需引入断面平均流速？因为总流过水断面上各点的流速是不相等的。为了简化总流的计算，所以引入了断面平均流速来代替各点的实际流速。实际水流中存在流线吗？引入流线概念的意义何在？不存在。引入流线概念是为了便于分析流体的流动，确定流体流动趋势。恒定流、均匀流各有什么特点？恒定流是指各运动要素不随时间变化而变化，恒定流的流线、迹线重合，且时变加速度等于0。均匀流是指各运动要素不随空间变化而变化，均匀流，位变加速度等于0。简答题6问题：总流能量与元流能量方程有什么不同点？1）以断面的

5、平均流速代替元流中的点流速；2）以平均水头损失代替元流的水头损失；3）各项反映的是整股水流的能量代替某一元流的能量。问题：有人说“均匀流一定是恒定流，急变流一定是非恒定流”，这种说法是否正确？为什么？答：流动均匀与否是对流程而言，流动恒定与否是相对时间而言，这是判别流动的两个不同标准。因此，这种说法是错误的。问题：怎样判别粘性流体的两种流态——层流和紊流？答：用下临界雷诺数Rec来判别。当雷诺数ReRec时，流动为紊流。当为圆管流时,当为明渠流时。(R为水力半径)7问题：为何不能直接用临界

6、流速作为判别流态（层流和紊流）的标准？答：因为临界流速跟流体的粘度、流体的密度和管径（当为圆管流时）或水力半径（当为明渠流时）有关。而临界雷诺数则是个比例常数，对于圆管流为2000，对于明渠流为500，应用起来非常方便。当管道流量一定时，随管径的加大，雷诺数是增大还是减小？答：随d增大，Re减小。圆管中层流与紊流，其流速分布有什么不同？答:层流为抛物线分布，紊流为对数曲线分布。8如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：（1）当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流？是均匀流还

7、是非均匀流？（2）当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流？（3）恒定流情况下，当判别第II段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系？答：（1）是恒定流。Ⅰ、Ⅲ是均匀流，Ⅱ是非均匀流。（2）管中为非恒定流。（3）有。管段相当长为渐变流，管段较短为急变流。9问题：在静止流体中，各点的测压管水头是否相等？在流动流体中？答：相等，均匀流、渐变流中同一断面上各点测压管水头相等，急变流中不相等。何谓均匀流及非均匀流？以上分类与过流断面上流速分布是否均匀有无关系？答：均匀流是指流线是平行直线的流动，非

8、均匀流是流线不是平行直线的流动，这个分类与过流断面上流速分布是否均匀没有关系。10雷诺数的物理意义？它为什么能用来判别流态？答:雷诺数实质是反映粘性力与惯性力之比。层流时惯性力不大,而粘性力占主导,受粘性力的约束，流体质点做规则运动。紊流时惯性力占主导，受到干扰形成涡体，当粘性力约束不了涡体时，流体质点互相掺混，所以用雷诺数可以来