1、流体力学（量纲分析和相似原理）历年真题试卷汇编 1 及答案解析(总分：62.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：6，分数：12.00)1.(武汉大学 2009 年考研试题)雷诺相似准则其主要作用力是紊动阻力。（分数：2.00）A.正确B.错误2.(武汉大学 2008 年考研试题)雷诺相似准则考虑的主要作用力是粘滞阻力。（分数：2.00）A.正确B.错误3.(武汉大学 2007 年考研试题)佛洛德数 F r 可以反映液体的惯性力与重力之比。（分数：2.00）A.正确B.错误4.(天津大学 2003 年考研试题)凡是正确反映客观规律的物理方程式，必然是一个齐次量纲式。
2、（分数：2.00）A.正确B.错误5.(河海大学 2007 年考研试题)如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例，且方向一致，则两个液流就是动力相似的。（分数：2.00）A.正确B.错误6.(河海大学 2006 年考研试题)将物理量压强p、密度 、流速 V 组成的无量纲数为pV。（分数：2.00）A.正确B.错误二、解答题(总题数：3，分数：6.00)7.(东南大学 2003 年考研试题)试用开定理推导圆柱绕流阻力 D 的表达式。已知圆柱直径为 d，来流流速为 U 0 ，流体的密度为 ，流体的动力粘滞系数为 。（分数：2.00）_8.(湖南大学 2007 年考研试题)在风速为
3、 8ms 的条件下，在模型上测得建筑物模型背风面压强为一24Nm 2 ，迎风面压强为+40BNm 2 。试估计在实际风速为 10ms 的条件下，原建筑物背风面和迎风面的压强为多少?（分数：2.00）_9.(中国石油大学 2005 年考研试题)通过汽轮机叶片的气流产生噪声，假设产生噪声的功率为 P，它与旋转速度 w，叶轮直径 D，空气密度 ，声速 c 有关，试证明汽轮机噪声功率满足：P=w 2 D 5 f(wDc)。（分数：2.00）_三、单项选择题(总题数：6，分数：12.00)10.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_11.(武汉大学 2009 年考研试
4、题)在佛洛德相似准则和雷诺相似准则下，流速比尺 v 、时间比尺 t 分别为( )。（分数：2.00）A.佛洛德： v = t -1 t = t 2 ；雷诺： v = t 1/2 t = t 1/2B.佛洛德： v = t -1 t = t 1/2 ；雷诺： v = t 1/2 t = t 2C.佛洛德： v = t 1/2 t = t 2 ；雷诺： v = t -1 t = t 1/2D.佛洛德： v = t 1/2 t = t 1/2 ；雷诺： v = t -1 t = t 212.(河海大学 2006 年考研试题)液流重力相似准则要求( )。（分数：2.00）A.原型和模型水流的雷诺数相等
5、B.原型和模型水流的佛洛德数相等C.原型和模型水流的牛顿数相等D.原型和模型水流的重务相等13.(河海大学 2005 年考研试题)进行水力模型试验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则是( )。（分数：2.00）A.雷诺准则B.佛洛德准则C.欧拉准则D.其他14.(武汉科技大学 2008 年考研试题)下列物理量中，无量纳的数为( )。（分数：2.00）A.动力粘滞系数(动力粘度)B.渗透系数 kC.堰间侧收缩系数 1D.谢齐系数 C15.(重庆大学 2007 年考研试题)密度、速度、长度和动力粘度的无量纲组合是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.四、填空题(总题数：9，分数：18.
6、00)16.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_17.(武汉大学 2009 年考研试题)某水工模型按照重力相似准则设计模型，模型长度比尺 t =60，如原型流量 Q p =1500m。s，则模型流量 Q m =_。（分数：2.00）_18.(武汉大学 2007 年考研试题)压强 p 的量纲是_。(按国际单位制)（分数：2.00）_19.(武汉大学 2007 年考研试题)由重力相似准则所得的流速比尺与长度比尺的关系是_。（分数：2.00）_20.(河海大学 2007 年考研试题)进行堰流模型试验，要使模型水流与原型水流相似，必须满足的条件是_，若模型长度比尺选用
7、 1 =100，当原型流量 Q p =1000m 3 s，则模型流量 Q m _。（分数：2.00）_21.(重庆大学 2008 年考研试题)佛洛德数 F r 表征惯性力与_之比。（分数：2.00）_22.(重庆大学 2008 年：考研试题)角速度 w、长度 l、重力加速度 g 的无量纲组合是_。（分数：2.00）_23.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)佛洛德数表征_与_之比。（分数：2.00）_24.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)质量力强度的国际单位是_。（分数：2.00）_五、名词解释题(总题数：1，分数：2.00)25.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)量纲
8、。（分数：2.00）_六、简答题(总题数：6，分数：12.00)26.(东南大学 2005 年考研试题)经过孔口出流的流量 Q 与孔口直径 d、流体密度 10 及压强差夕有关，试用瑞利法确定流量的表达式。（分数：2.00）_27.(东南大学 2004 年考研试题)试述模型流动与原型流动的力学相似条件。（分数：2.00）_28.(天津大学 2004 年考研试题)写出佛洛德数的数学表达式，并说明其物理意义。（分数：2.00）_29.(中国科学院一中国科技大学 2007 年考研试题)要研究在大气中飞行的真实飞机的受力情况，通常会在实验室里通过测量飞机模型在风洞中的受力进行比拟。请问，要使实验具有说服
9、性，必须满足哪些相似条件?（分数：2.00）_30.(重庆大学 2007 年考研试题)不可压缩流体流动的相似准则数有哪几个?它们的表达式是什么?（分数：2.00）_31.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)防浪堤模型实验，长度比尺为 40，测得浪压力为 1 30N，求作用在原型防浪堤上的浪压力。（分数：2.00）_流体力学（量纲分析和相似原理）历年真题试卷汇编 1 答案解析(总分：62.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：6，分数：12.00)1.(武汉大学 2009 年考研试题)雷诺相似准则其主要作用力是紊动阻力。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：
10、解析：主要作用力是粘滞力2.(武汉大学 2008 年考研试题)雷诺相似准则考虑的主要作用力是粘滞阻力。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：3.(武汉大学 2007 年考研试题)佛洛德数 F r 可以反映液体的惯性力与重力之比。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：4.(天津大学 2003 年考研试题)凡是正确反映客观规律的物理方程式，必然是一个齐次量纲式。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：5.(河海大学 2007 年考研试题)如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例，且方向一致，则两个液流就是动力相似的。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：6.(河海大
11、学 2006 年考研试题)将物理量压强p、密度 、流速 V 组成的无量纲数为pV。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：计算pV 的量纲，二、解答题(总题数：3，分数：6.00)7.(东南大学 2003 年考研试题)试用开定理推导圆柱绕流阻力 D 的表达式。已知圆柱直径为 d，来流流速为 U 0 ，流体的密度为 ，流体的动力粘滞系数为 。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：首先设 f(D，d，U 0 ，)=0，再选取 d、U 0 、 作为独立变量，则 F( 1 ， 2 )=0，即： )解析：8.(湖南大学 2007 年考研试题)在风速为 8ms 的条件下，在模型上测得建筑物模型
12、背风面压强为一24Nm 2 ，迎风面压强为+40BNm 2 。试估计在实际风速为 10ms 的条件下，原建筑物背风面和迎风面的压强为多少?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)确定原模型欧拉数并使之相同，可得原建筑物迎、背风面压差如下： 可得原建筑物迎、背风面压差为：(p) n =100Pa (2)同各比尺或比例： )解析：9.(中国石油大学 2005 年考研试题)通过汽轮机叶片的气流产生噪声，假设产生噪声的功率为 P，它与旋转速度 w，叶轮直径 D，空气密度 ，声速 c 有关，试证明汽轮机噪声功率满足：P=w 2 D 5 f(wDc)。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题
13、意，可写出函数关系式：f(P，w，D，P，c)=0。 现选 w、D、 为基本物理量，因此可以组成两个无量纲的 项： 基于 MLT 量纲制可得量纲式： ML 2 T 3 = 易知：M：1=y 1 L：2=一 3y 1 +z 1 T：一 3=一 x 1 联立上三式求得： x 1 =3，y 1 =，z 1 =5 一般常将cwD 写成倒数形式，即 wDc，其实质就是旋转气流的马赫数，因此上式可改写为： )解析：三、单项选择题(总题数：6，分数：12.00)10.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_解析：11.(武汉大学 2009 年考研试题)在佛洛德相似准则和雷诺
14、相似准则下，流速比尺 v 、时间比尺 t 分别为( )。（分数：2.00）A.佛洛德： v = t -1 t = t 2 ；雷诺： v = t 1/2 t = t 1/2B.佛洛德： v = t -1 t = t 1/2 ；雷诺： v = t 1/2 t = t 2C.佛洛德： v = t 1/2 t = t 2 ；雷诺： v = t -1 t = t 1/2D.佛洛德： v = t 1/2 t = t 1/2 ；雷诺： v = t -1 t = t 2 解析：12.(河海大学 2006 年考研试题)液流重力相似准则要求( )。（分数：2.00）A.原型和模型水流的雷诺数相等B.原型和模型水流
15、的佛洛德数相等 C.原型和模型水流的牛顿数相等D.原型和模型水流的重务相等解析：13.(河海大学 2005 年考研试题)进行水力模型试验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则是( )。（分数：2.00）A.雷诺准则B.佛洛德准则 C.欧拉准则D.其他解析：14.(武汉科技大学 2008 年考研试题)下列物理量中，无量纳的数为( )。（分数：2.00）A.动力粘滞系数(动力粘度)B.渗透系数 kC.堰间侧收缩系数 1 D.谢齐系数 C解析：15.(重庆大学 2007 年考研试题)密度、速度、长度和动力粘度的无量纲组合是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：因次分析法。 四
16、、填空题(总题数：9，分数：18.00)16.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：17.(武汉大学 2009 年考研试题)某水工模型按照重力相似准则设计模型，模型长度比尺 t =60，如原型流量 Q p =1500m。s，则模型流量 Q m =_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：054m。s)解析：18.(武汉大学 2007 年考研试题)压强 p 的量纲是_。(按国际单位制)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：MT 2 L)解析：19.(武汉大学 2007 年考研试题)由重力相似准则所得的流速比尺与长度比尺的关系是_。（分数：2.00）_
17、正确答案：(正确答案： v = L 1/2)解析：20.(河海大学 2007 年考研试题)进行堰流模型试验，要使模型水流与原型水流相似，必须满足的条件是_，若模型长度比尺选用 1 =100，当原型流量 Q p =1000m 3 s，则模型流量 Q m _。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：力学相似 001m 3 s)解析：21.(重庆大学 2008 年考研试题)佛洛德数 F r 表征惯性力与_之比。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：重力)解析：22.(重庆大学 2008 年：考研试题)角速度 w、长度 l、重力加速度 g 的无量纲组合是_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答
18、案： )解析：23.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)佛洛德数表征_与_之比。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：惯性力 特征重力)解析：24.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)质量力强度的国际单位是_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：ms 2)解析：五、名词解释题(总题数：1，分数：2.00)25.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)量纲。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：用来表示一个物理量的量度的种类称为量纲。)解析：六、简答题(总题数：6，分数：12.00)26.(东南大学 2005 年考研试题)经过孔口出流的流量 Q 与孔口直径 d、流体密
19、度 10 及压强差夕有关，试用瑞利法确定流量的表达式。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：27.(东南大学 2004 年考研试题)试述模型流动与原型流动的力学相似条件。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：所谓力学相似包括几何相似、运动相似、动力相似和边界相似，初始条件相似几何相似(前提)一两个流动的几何形状相似，即对应的线段长度成比例，对应角度成比例。运动相似(表现)一两个流场对应点上同名的运动学的量成比例，方向相同，主要是指两个流动的流速场和加速度场相似。 动力相似(主导)两个流场对应点上同名的动力学的量成比例。)解析：28.(天津大学 2004 年考研试题)写出佛洛德
20、数的数学表达式，并说明其物理意义。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：F r = )解析：29.(中国科学院一中国科技大学 2007 年考研试题)要研究在大气中飞行的真实飞机的受力情况，通常会在实验室里通过测量飞机模型在风洞中的受力进行比拟。请问，要使实验具有说服性，必须满足哪些相似条件?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：要使得实验具有说服力，必须满足几何相似，时间相似，运动相似以及动力相似。流动控制参数(St、Re 等)相等，边界条件相似，即要求无量纲后的物理量边界条件相等。)解析：30.(重庆大学 2007 年考研试题)不可压缩流体流动的相似准则数有哪几个?它们的表达式是什么?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：欧拉数 Eu= )解析：31.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)防浪堤模型实验，长度比尺为 40，测得浪压力为 1 30N，求作用在原型防浪堤上的浪压力。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：
