流体力学试卷及答案(期末考试)讲解.docxVIP

流体力学试卷及答案(期末考试)讲解

选择题（每题2分，共20分）

1.流体力学研究的对象是：

A.固体

B.液体

C.气体

D.所有流体

答案：D

2.下列哪项不是流体的基本特性：

A.连续性

B.压缩性

C.粘滞性

D.延展性

答案：D

3.在伯努利方程中，流速增加时，下列哪项会减小：

A.流体静压力

B.流体动压力

C.总能量

D.流体密度

答案：A

4.下列哪种流动是稳定的：

A.层流

B.湍流

C.非稳定流

D.非牛顿流

答案：A

5.流体力学中的连续性方程描述的是：

A.流体的动量守恒

B.流体的能量守恒

C.流体的质量守恒

D.流体的热量守恒

答案：C

填空题（每题2分，共20分）

6.流体力学中的帕斯卡原理表明，在静止的流体中，任何一点的压力变化会______传递到流体的各个部分。

答案：无差别地

7.在层流中，流线是______的，而在湍流中，流线是______的。

答案：平直的；弯曲的

8.流体的粘度与温度成______关系，与压力成______关系。

答案：反比；无关

9.伯努利方程适用于______、______、______的流动。

答案：不可压缩流体；稳态流动；无旋流动

10.流体力学中的雷诺数是用来判断流动是层流还是湍流的，其计算公式为______。

答案：Re=ρvd/μ

判断题（每题2分，共10分）

11.流体的粘度与流体的温度无关。（）

答案：错误

12.层流的流速剖面是抛物线形状。（）

答案：正确

13.在不可压缩流体中，流速越大，压强越小。（）

答案：正确

14.流体的连续性方程只适用于稳态流动。（）

答案：错误

15.湍流中的流速分布比层流更均匀。（）

答案：错误

解答题（每题20分，共40分）

16.设有一圆形管道，直径为0.2米，水以1.5m/s的速度在管道中流动。求管道中的雷诺数，并判断流动是层流还是湍流。已知水的运动粘度为1.01×10^6m2/s。

解答过程：

雷诺数计算公式：Re=ρvd/μ

其中，ρ为水的密度（1000kg/m3），v为流速（1.5m/s），d为管道直径（0.2m），μ为水的运动粘度（1.01×10^6m2/s）。

Re=(1000kg/m3)×(1.5m/s)×(0.2m)/(1.01×10^6m2/s)=2.97×10?

由于雷诺数大于2000，因此流动为湍流。

17.一个水平管道中，水的流速为2m/s，管道直径为0.1m，求管道入口和出口的压力差。已知水的密度为1000kg/m3，重力加速度为9.8m/s2。

解答过程：

根据伯努利方程，忽略高度差，我们有：

P?/ρ+v?2/2+P?/ρ+v?2/2=常数

由于入口和出口的流速相同，我们可以简化方程为：

P?/ρ+P?/ρ=常数

压力差ΔP=P?P?=ρ(v?2v?2)/2

ΔP=1000kg/m3×(2m/s)2/2=2000N/m2

因此，管道入口和出口的压力差为2000N/m2。