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2025年东北大学《工程流体力学》期末考试练习题集及答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.流体粘性的本质是：

A.流体分子间的万有引力

B.相邻流体层间发生相对运动时产生内摩擦力的性质

C.流体抵抗压缩变形的能力

D.流体分子热运动引起的动量输运

2.理想流体的假设是忽略：

A.重力

B.粘性

C.压缩性

D.表面张力

3.静止流体中某点的静压强：

A.仅与该点的位置有关

B.仅与流体密度有关

C.与位置和流体密度均有关

D.与方向有关

4.雷诺数Re的物理意义是：

A.惯性力与粘性力之比

B.粘性力与惯性力之比

C.压力与粘性力之比

D.重力与惯性力之比

5.圆管层流流动中，断面平均流速与最大流速的关系为：

A.平均流速=最大流速

B.平均流速=0.5×最大流速

C.平均流速=2×最大流速

D.平均流速=0.8×最大流速

6.尼古拉兹实验中，水力光滑管的范围是：

A.当管壁绝对粗糙度Δ层流底层厚度δ时

B.当Δδ时

C.当Δ=δ时

D.与δ无关

7.伯努利方程z+p/(ρg)+v2/(2g)=常数的适用条件不包括：

A.不可压缩流体

B.恒定流动

C.无粘性流体

D.沿流线积分

8.水平等直径圆管中流动的流体，其测压管水头线：

A.与总水头线平行且低于总水头线

B.与总水头线重合

C.高于总水头线

D.呈波浪形

9.边界层分离的必要条件是：

A.流体有粘性且存在逆压梯度

B.流体无粘性且存在顺压梯度

C.流体有粘性且存在顺压梯度

D.流体无粘性且存在逆压梯度

10.突然扩大管的局部水头损失计算公式为：

A.h?=(v?-v?)2/(2g)

B.h?=(v?-v?)2/(2g)

C.h?=(v?2-v?2)/(2g)

D.h?=(v?2-v?2)/(2g)

二、填空题（每空2分，共10分）

1.牛顿内摩擦定律的表达式为________，其中μ称为________。

2.连续性方程的物理意义是________，其数学表达式（不可压缩流体）为________。

3.雷诺数的计算公式为Re=________（用符号表示）。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述流体静压强的两个基本特性。

2.说明伯努利方程中各项的物理意义，并列举其主要应用条件。

3.如何通过雷诺数判断圆管内的流动状态？临界雷诺数的数值是多少？

4.解释边界层分离现象的成因，并说明其对工程的主要影响。

5.比较尼古拉兹实验与莫迪图在工程应用中的区别。

四、计算题（共40分）

1.（10分）如图所示，U型管测压计测量封闭容器内水的压强，已知h?=0.3m（水），h?=0.5m（水银，ρ=13600kg/m3），当地大气压p?=101325Pa，求容器内水面处的绝对压强p。

2.（10分）水平放置的渐缩管，进口直径d?=100mm，出口直径d?=50mm，进口断面平均流速v?=1m/s，水的密度ρ=1000kg/m3，忽略水头损失，求出口断面的流速v?及两断面间的压强差Δp。

3.（10分）某圆管直径d=50mm，输送20℃的水（ν=1.007×10??m2/s），流量Q=2L/s，判断流动状态；若保持流量不变，输送运动粘度ν=1.5×10??m2/s的油，流动状态如何变化？

4.（10分）一水平圆管，直径d=0.1m，长度l=100m，输送水（ν=1×10??m2/s），流量Q=0.01m3/s，假设为层流流动，求沿程水头损失h_f及管壁处的切应力τ?（层流沿程阻力系数λ=64/Re）。

答案

一、选择题

1.B2.B3.C4.A5.B6.A7.C8.A9.A10.A

二、填空题

1.τ=μ(dμ/dy)；动力粘度（或粘度）

2.质量守恒；?·v=0（或A?v?=A?v?）

3.Re=vd/ν（或vL/ν，L为特征长度）

三、简答题

1.①静压强的方向垂直指向作用面（垂直性）；②同一点静压强的大小与作用面的方位无关（各向同性）。

2.各项意义：z为位置水头（单位重量流体的位能）；p/(ρg)为压强水头（单位重量流体的压能）；v2/(2g)为速度水头（单位重量流体的动能）。应用条件：不可压缩流体、恒定流动、无粘性（或理想流体）、沿同一流