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2025流体力学期末考试练习题(答案)
一、选择题(每题3分,共30分)
1.以下哪种流体属于牛顿流体()
A.血液B.泥浆C.水D.牙膏
答案:C
详细解答:牛顿流体是指应力与应变率成正比的流体,水符合这一特性。而血液、泥浆、牙膏等属于非牛顿流体,它们的应力与应变率之间不满足线性关系。
2.流体的粘性与以下哪个因素无关()
A.温度B.压力C.流体种类D.流速
答案:D
详细解答:流体的粘性主要与流体种类、温度和压力有关。一般来说,液体的粘性随温度升高而减小,气体的粘性随温度升高而增大;压力对粘性也有一定影响,但通常在低压下影响较小。而流速并不直接影响流体的粘性。
3.伯努利方程适用的条件是()
A.理想流体、恒定流、不可压缩流体、质量力只有重力
B.实际流体、恒定流、可压缩流体、质量力只有重力
C.理想流体、非恒定流、不可压缩流体、质量力只有重力
D.实际流体、非恒定流、可压缩流体、质量力只有重力
答案:A
详细解答:伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的具体体现,其适用条件为理想流体(无粘性)、恒定流(流动参数不随时间变化)、不可压缩流体(密度不变)且质量力只有重力。
4.雷诺数Re反映了()
A.粘性力与重力之比B.惯性力与粘性力之比
C.惯性力与重力之比D.压力与粘性力之比
答案:B
详细解答:雷诺数是一个无量纲数,定义为惯性力与粘性力之比。它用于判断流体的流动状态,当Re较小时,粘性力起主导作用,流动为层流;当Re较大时,惯性力起主导作用,流动为湍流。
5.对于不可压缩流体的连续性方程,其物理意义是()
A.质量守恒B.能量守恒C.动量守恒D.压力守恒
答案:A
详细解答:不可压缩流体的连续性方程是根据质量守恒定律推导出来的,它表明在单位时间内通过流管任意截面的流体质量相等。
6.有一水平放置的渐缩管道,流体从大端流向小端,管内压力的变化情况是()
A.增大B.减小C.不变D.无法确定
答案:B
详细解答:根据伯努利方程和连续性方程,对于水平放置的渐缩管道,流速在小端增大,由于总能量守恒,压力能会减小,所以管内压力减小。
7.流体静压强的方向()
A.垂直指向作用面B.平行于作用面
C.与作用面成45°角D.与作用面成任意角
答案:A
详细解答:流体静压强的方向垂直指向作用面,这是流体静压强的基本特性之一。因为流体不能承受拉力和剪切力,所以静压强只能垂直作用于作用面。
8.以下关于流线的说法,正确的是()
A.流线可以相交B.流线是流体中实际的质点运动轨迹
C.流线是某一时刻在流场中画出的一条曲线,曲线上各点的切线方向与该点的流速方向一致
D.流线的疏密与流速无关
答案:C
详细解答:流线是某一时刻在流场中画出的一条曲线,曲线上各点的切线方向与该点的流速方向一致。流线不能相交,因为在同一时刻,流场中某一点的流速方向是唯一的。流线的疏密反映了流速的大小,流线越密,流速越大。
9.圆管层流运动中,断面平均流速是管轴处最大流速的()
A.0.5倍B.1倍C.2倍D.4倍
答案:A
详细解答:在圆管层流运动中,速度分布呈抛物线型,管轴处流速最大,断面平均流速是管轴处最大流速的0.5倍。
10.当流体在管道中流动时,沿程水头损失与()成正比。
A.流速B.流速的平方C.流速的三次方D.流速的四次方
答案:B
详细解答:根据达西魏斯巴赫公式,沿程水头损失与流速的平方成正比。
二、填空题(每题3分,共30分)
1.流体的压缩性是指流体在______作用下,体积或密度发生变化的性质。
答案:压力
详细解答:流体的压缩性主要是由于压力的变化引起的,当压力增大时,流体的体积减小,密度增大。
2.流体的粘性系数分为动力粘性系数和______粘性系数。
答案:运动
详细解答:运动粘性系数是动力粘性系数与流体密度的比值,它们都是描述流体粘性的重要参数。
3.静水中某一点的绝对压强为110kPa,当地大气压强为100kPa,则该点的相对压强为______kPa。
答案:10
详细解答:相对压强是指绝对压强与当地大气压强之差,所以该点的相对压强为110100=10kPa。
4.流体流动的两种基本状态是层流和______。
答案:湍流
详细解答:层流是指流体各层之间互不混合,有规则地分层流动;湍流则是流体各层之间相互混合,流动杂乱无章。
5.有一矩形断面渠道,底宽b=2m,水深h=1m,则该渠道的过水断面面积A=______m2。