1、流体力学（量纲分析和相似原理）历年真题试卷汇编 1 及答案与解析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。（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。（A）正确（B）错误3 (武汉大学 2007 年考研试题)佛洛德数 Fr 可以反映液体的惯性力与重力之比。（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。（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
2、动力相似的。（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 。（A）正确（B）错误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 U0，流体的密度为 ，流体的动力粘滞系数为 。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?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
3、，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 2D5f(wDc)。三、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。10 (武汉大学 2009 年考研试题)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( )。（A）佛洛德： v=t-1t=t2；雷诺： v=t1/2t=t1/2（B）佛洛德： v=t-1t=t1/2；雷诺： v=t1/2t=t2（C）佛洛德： v=t1/2t=t2；雷诺： v=t-1t=t1/2（D）佛洛德： v=t1/2t=t1/2；雷诺： v=t-1t=t211 (河海大
4、学 2006 年考研试题)液流重力相似准则要求( )。（A）原型和模型水流的雷诺数相等（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12 (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( ) 。（A）雷诺准则（B）佛洛德准则（C）欧拉准则（D）其他13 (武汉科技大学 2008 年考研试题)下列物理量中，无量纳的数为( )。（A）动力粘滞系数(动力粘度)（B）渗透系数 k（C）堰间侧收缩系数 1（D）谢齐系数 C14 (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( )
5、。四、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。15 (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 Qp=1500m。s，则模型流量 Qm=_。16 (武汉大学 2007 年考研试题)压强 p 的量纲是_。(按国际单位制)17 (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_。18 (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Qp=1000m3 s，则模型流量 Qm_。19 (重庆大学 2008
6、年考研试题)佛洛德数 Fr 表征惯性力与 _之比。20 (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_。21 (西安建筑科技大学 2010 年考研试题)佛洛德数表征_与_之比。22 (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_。23 (西安建筑科技大学 2009 年考研试题)量纲。24 (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。25 (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。26 (天津大学 2004 年考研试
7、题)写出佛洛德数的数学表达式，并说明其物理意义。27 (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?28 (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?29 (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。流体力学（量纲分析和相似原理）历年真题试卷汇编 1 答案与解析1 【正确答案】 B【试题解析】 主要作用力是粘滞力【
8、知识模块】 量纲分析和相似原理2 【正确答案】 A【知识模块】 量纲分析和相似原理3 【正确答案】 A【知识模块】 量纲分析和相似原理4 【正确答案】 A【知识模块】 量纲分析和相似原理5 【正确答案】 A【知识模块】 量纲分析和相似原理6 【正确答案】 B【试题解析】 计算pV 的量纲， 。可见组成的并非无量纲数。【知识模块】 量纲分析和相似原理7 【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：【知识模块】 量纲分析和相似原理8 【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
9、物迎、背风面压差为：(p) n=100Pa (2)同各比尺或比例： 。从而可得背风面和迎风面的压强分别为： x=一 375(N m 2)(背)， y=62 5(N m 2)(迎) 【知识模块】 量纲分析和相似原理9 【正确答案】 由题意，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： ML2T 3=易知： M：1=y 1 L：2= 一 3y1+z1 T：一 3=一 x1 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
10、式可改写为：【知识模块】 量纲分析和相似原理三、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。10 【正确答案】 D【知识模块】 量纲分析和相似原理11 【正确答案】 B【知识模块】 量纲分析和相似原理12 【正确答案】 B【知识模块】 量纲分析和相似原理13 【正确答案】 C【知识模块】 量纲分析和相似原理14 【正确答案】 D【试题解析】 因次分析法。 是无量且组合，选 D。 应熟悉几个常见物理量的因此：运动粘滞系数 ，L 2T-1； 动力粘滞系数 ，ML -1T-1； 为 F，MLT -2。【知识模块】 量纲分析和相似原理四、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。15
11、 【正确答案】 054m。s【知识模块】 量纲分析和相似原理16 【正确答案】 MT 2L【知识模块】 量纲分析和相似原理17 【正确答案】 v=L1/2【知识模块】 量纲分析和相似原理18 【正确答案】 力学相似 001m 3s【知识模块】 量纲分析和相似原理19 【正确答案】 重力【知识模块】 量纲分析和相似原理20 【正确答案】 【知识模块】 量纲分析和相似原理21 【正确答案】 惯性力 特征重力【知识模块】 量纲分析和相似原理22 【正确答案】 ms 2【知识模块】 量纲分析和相似原理23 【正确答案】 用来表示一个物理量的量度的种类称为量纲。【知识模块】 量纲分析和相似原理24 【正
12、确答案】 【知识模块】 量纲分析和相似原理25 【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。【知识模块】 量纲分析和相似原理26 【正确答案】 F r= ，佛洛德数的力学意义是代表水流的惯性力和重力两种作用的对比关系。【知识模块】 量纲分析和相似原理27 【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。【知识模块】 量纲分析和相似原理28 【正确答案】 欧拉数 Eu=。【知识模块】 量纲分析和相似原理29 【正确答案】 【知识模块】 量纲分析和相似原理
