岩土工程师考试《流体力学》进阶练习题1.docx

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岩土工程师考试《流体力学》进阶练习题1

2016年岩土工程师考试《流体力学》进阶练习题

（1）

简答题

1、稳定流动与不稳定流动。

2、产生流动阻力的原因。

3、串联管路的水力特性。

4、如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变?

5、静压强的两个特性。

6、连续介质假设的内容。

7、实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。

8、因次分析方法的基本原理。

9、欧拉数的定义式及物理意义。

10、压力管路的定义。

11、长管计算的第一类问题。

12、作用水头的定义。

13、喷射泵的工作原理。

14、动量方程的标量形式。

15、等压面的特性。

16、空间连续性微分方程式及其物理意义。

17、分析局部水头损失产生的原因。

18、雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义。

19、流线的特性。

答案解析：

1、稳定流动与不稳定流动。

---在流场中流体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间改变，这种流动称为稳定流;反之，通过空间点处得流体质点运动要素的全部或部分要素随时间改变，这种流动叫不稳定流。

1、产生流动阻力的原因。

---外因：

水力半径的大小;管路长度的大小;管壁粗糙度的大小。

内因：

流体流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象，质点摩擦所表现的粘性，以及质点发生撞击引起运动速度变化表现的惯性，才是流动阻力产生的根本原因。

2、串联管路的水力特性。

---串联管路无中途分流和合流时，流量相等，阻力叠加。

串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和，后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量。

9、压力管路的定义。

---凡是液流充满全管在一定压差下流动的管路都称为压力管路。

10、长管计算的第一类问题。

——已知管径，管长和地形，当一定流量的某种液体通过时，确定管路中的压力降，或确定起点所需的压头，或计算水利坡降。

11、作用水头的定义。

----任意断面处单位重量水的能量，等于比能除以重力加速度。

含位置水头、压力水头和速度水头。

单位为m。

12、喷射泵的工作原理。

---喷射泵主要由喷嘴、吸入室和扩散室等组成。

工作流体在压力作用下经管子进入喷嘴，并以很高的速度由喷嘴出口喷出。

由于喷出的工作流体速度极高，因此使喷嘴附近的液体（或气体）被带走。

此时，在喷嘴出口的后部吸入室便形成真空，因此吸入室可从吸人管中吸进流体并和工作流体一起混合，经扩散管进入排出管。

如果工作流体不断地喷射，便能连续不断地输送液体（或气体）。

19、流线的特性。

---

（1）在定常流动时，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。

而在非定常流动时，一般说来流线要随时间变化，故流线和迹线不相重合。

（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分支。

否则在同一空间点上流体质点将同时有几个不同的流动方向。

只有在流场中速度为零或无穷大的那些点，流线可以相交，这是因为，在这些点上不会出现在同一点上存在不同流动方向的问题。

速度为零的点称驻点，速度为无穷大的点称为奇点。

（3）流线不能突然折转，是一条光滑的连续曲线。

（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。

填空题

1、1mmH2O=Pa

2、描述流体运动的方法有和。

3、流体的主要力学模型是指、和不可压缩性。

4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时　与的对比关系。

5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q为（），总阻抗S为（）。

串联后总管路的流量Q为（），总阻抗S为（）。

6、流体紊流运动的特征是（），处理方法是（）。

7、流体在管道中流动时，流动阻力包括（）和（）。

8、流体微团的基本运动形式有：

（）、（）和（）。

9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了（）与（）的相对比值。

10、稳定流动的流线与迹线（）。

12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在（），因而一切平面流动都存在（），但是，只有无旋流动才存在（）。

13、雷诺数之所以能判别（），是因为它反映了（）和（）的对比关系。

14、流体的主要力学性质有（）、（）、（）、（）和（）。

15、毕托管是广泛应用于测量（）和（）一种仪器。

16、流体的力学模型按粘性是否作用分为（）和（）。

作用与液上的力包括（），（）。

17、力学相似的三个方面包括（）、（）与（）。

18、流体的力学模型是（）模型。

20、紊流射流的动力特征是（）。

21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式（），u的单位为（）。

22、浓差或温差射流的热力特征是（）。

23、流体微团的运动是由（）运动，（）运动，（）运动和（）运动四种基本运动形式符合而成。

24、几何相似是力学相似的（），运动相似是模型实验的（），动力相似是运动相似的（）。

25、欧拉准数是（）和（）的相对比值。

26、马赫数M反映了惯性力和（）相对比值。

27、流体流动的状态分为（）和（）。

28、弗鲁得准数反映了（）和（）相对比值。

答案解析：

1、9.807;

2、欧拉法;拉格朗日法;

3、连续介质;无粘性;

4、惯性力;粘性力;

6、脉动现象;时均法;

7、沿程阻力;局部阻力;

8、平移运动;旋转流动;变形运动;

9、惯性力;弹性力;

10、重合;

11、测压管;

12、流线;流函数;势函数;

13、流态;惯性力;粘性力

14、惯性;重力性;粘滞性;压缩性和热胀性;表面张力特性;

15、气体;水流;

16、理想气体;粘性气体;质量力;表面力;

17、几何相似;运动相似;动力相似;

18、连续介质;

22、各截面的相对焓值相等;

23、平移;旋转;线变形;角变形;

24、前提;目的;保证;

25、压力;

26、弹性力;

27、层流;紊流;

28、重力;惯性力;

名词解释

1、雷诺数

2、流线

3、压力体

4、牛顿流体

5、欧拉法

6、拉格朗日法

7、湿周

8、恒定流动

9、附面层

10、卡门涡街

11、自由紊流射流

12、流场

13、无旋流动

14、贴附现象

15、有旋流动

16、自由射流

17、浓差或温差射流

18、音速

19、稳定

20、不可压缩流体

21、驻点

22、自动模型区

是非题

1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。

（）

2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。

（）

3.附面层分离只能发生在增压减速区。

（）

4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。

（）

5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。

（）

6.平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。

（）

7.流体的静压是指流体的点静压。

（）

8.流线和等势线一定正交。

（）

9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。

（）

10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。

（）

11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。

（）

12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。

（）

13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。

（）

14.相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。

（）

15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。

（）

16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。

（）

17.流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。

（）

18.流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。

（）

【答案解析】：

名词解释

1、雷诺数：

是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。

2、流线：

流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、湿周：

过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。

8、恒定流动：

流场中，流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。

9、附面层：

粘性较小的流体在绕过物体运动时，其摩擦阻力主要发生在紧靠物体表面的一个流速梯度很大的流体薄层内，这个薄层即为附面层。

10、卡门涡街：

当流体经绕流物体时，在绕流物后面发生附面层分离，形成旋涡，并交替释放出来，这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。

11、自由紊流射流：

当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。

12、流场：

充满流体的空间。

13、无旋流动：

流动微团的旋转角速度为零的流动。

14、贴附现象：

贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少，而射流下部静压大，上下压差致使射流不得脱离顶棚。

15、有旋流动：

运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。

16、自由射流：

气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。

17、浓差或温差射流：

射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。

18、音速：

音速即声速，它是弱扰动波在介质中的传播速度。

19、稳定流动：

流体流动过程与时间无关的流动。

20、不可压缩流体：

流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。

21、驻点：

流体绕流物体迎流方向速度为零的点。

22、自动模型区：

当某一相似准数在一定的数值范围内，流动的相似性和该准数无关，也即原型和模型的准数不相等，流动仍保持相似，准数的这一范围称为自动模型区。

是非题

1、错误2、正确3、正确4、错误5、错误6、正确7、正确

8、正确9、正确10、正确11、正确12、正确13、正确14、正确

15、正确16、错误17、错误18、错误