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2025《流体力学》期末考试复习题及参考答案

一、选择题

1.流体力学研究的流体是（）

A.气体

B.液体

C.气体和液体

D.固体

答案：C

2.在流体的连续介质假设中，流体质点的物理量是（）

A.平均值

B.极值

C.矩阵

D.随机变量

答案：A

3.流体的压缩性可以用（）表示。

A.等熵指数

B.比容

C.压缩系数

D.热力学能

答案：C

4.在不可压缩流体中，伯努利方程的适用条件是（）

A.流线为直线

B.流体处于静止状态

C.流体沿流线运动

D.流体为湍流

答案：C

5.下列哪种流动为有势流动？（）

A.涡流

B.层流

C.稳定流动

D.有旋流动

答案：C

二、填空题

1.流体力学研究的三大基本方程是连续性方程、______和______。

答案：运动方程、能量方程

2.在伯努利方程中，流速与压力之间的关系是______。

答案：反比

3.流体的粘度可以分为______粘度和______粘度。

答案：牛顿粘度、非牛顿粘度

4.在流线图中，流线是表示______的曲线。

答案：流体运动轨迹

5.下列流动中，属于非稳定流动的是______。

答案：非定常流动

三、判断题

1.在不可压缩流体中，流体的密度始终保持不变。（）

答案：正确

2.层流流动的速度分布是抛物线形状。（）

答案：正确

3.流体的粘度随温度升高而增加。（）

答案：错误

4.在流体力学中，压力总是沿着流线的切线方向。（）

答案：错误

5.流体的压缩性对伯努利方程的适用性有影响。（）

答案：正确

四、计算题

1.已知一不可压缩流体在水平管道中做稳定流动，管道直径为0.2m，流速为2m/s，压力为1atm。求管道中的流量。

答案：Q=π(0.1)^22=0.0628m^3/s

2.某不可压缩流体在直径为0.3m的管道中做层流流动，已知流速为0.5m/s，流体粘度为0.01Pa·s，求管道中心处的流速。

答案：u_max=20.5/(30.01)=3.33m/s

3.一流体在直径为0.2m的管道中做湍流流动，已知流速为3m/s，流体密度为800kg/m^3，求管道中的雷诺数。

答案：Re=(0.2/2)3800/0.01=24000

五、论述题

1.试述流体力学在工程领域的应用。

答案：流体力学在工程领域的应用广泛，包括航空、航天、汽车、船舶、水利、建筑、环保、生物医学等领域。例如，飞机的升力、船舶的阻力、水坝的设计、环境保护等都需要流体力学的基本原理。

2.试述层流与湍流的区别。

答案：层流与湍流的区别主要表现在以下几个方面：

（1）流动结构：层流流动有序，流线平行，湍流流动紊乱，流线曲折；

（2）速度分布：层流速度分布呈抛物线形状，湍流速度分布较均匀；

（3）流动阻力：层流阻力较小，湍流阻力较大；

（4）流动稳定性：层流稳定性较好，湍流稳定性较差。