第一章 流体力学部分练习题及答案(2014)

农业设施设计基础

第一章 流体力学部分习题

填空题 伯努利方程的实质是 机械能 和 压强能 守恒。 理想流体忽略了实际流体的 粘滞性 和 压缩性 。

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 1m/s 。 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 Re1 2Re2 。 边长分别为a、b的长方形过流断面，其水力半径为ab 2(a b)

相当直径(当量直径)为 2ab (a b) 。

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第一章 流体力学部分习题

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是

,其适用条件

。p1

a1v12 p 2 a 2 v2 z1 h1 2 z 2 ,稳定流，不可压缩 2g 2g

2

流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为 缓变流动

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第一章 流体力学部分习题

理想流体伯努力方程 常数中，其中 称为 测压管水头。 稳定流动的流线与迹线 重合 。 雷诺数之所以能判别 流态 ，是因为它反映了 惯性 力 和

粘性力 的对比关系。p (z1 - z 2)( g) (z1 - z 2)( g) 称 ，p 2

理想气体伯努力方程 。p

u 22

中

u2

势压

,

称全压，

p (z1 - z 2)( g)

u 22

称总压

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第一章 流体力学部分习题

判断题 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。 X “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。 X 边界层内流体流动与粘性底层流体流动都属于层流。 X

渐变流任意两个过流断面的

X

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。 X4

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第一章 流体力学部分习题

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。 X 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。 X “水一定由高处向低处流” X

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强大小相等。 √5

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第一章 流体力学部分习题

简答题 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？ 迹线重合，且时变加速度等于0。 A 0 t

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、

A 0 均匀流是指各运动要素不随空间变化而变化， s 均匀流，位变加

速度等于0。6

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第一章 流体力学部分习题

问题：总流能量与元流能量方程有什么不同点？ 1)以断面的平均流速 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Re < Rec时，流动为层流， Re > Rec时，流动为紊流。 当为圆管流时, 当为明渠流时Rec

c d 2000 R Rec c 500 。(R为水力半径)

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第一章 流体力学部分习题

问题：为何不能直接用临界流速作为判别流态(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。Rec

d 4Q d

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。

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第一章 流体力学部分习题

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？是均匀流还是非均匀流？ …… 此处隐藏：1673字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……