流体力学（量纲分析和相似原理）历年真题试卷汇编1

(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：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.(河海大学2006年考研试题)将物理量压强△p、密度ρ、流速V组成的无量纲数为△p／ρV。 （分数：2.00） A.正确 B.错误 √

解析：解析：计算△p／ρV的量纲，。可见组成的并非无量纲数。

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ρ，流体的动力粘滞系数为μ。 （分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：首先设f(D，d，U 0 ，ρ，μ)=0，再选取d、U 0 、ρ作为独立变量，则F(π 1 ，π 2 )=0，即： 解析：

8.(湖南大学2007年考研试题)在风速为8m／s的条件下，在模型上测得建筑物模型背风面压强为一24N／m ，迎风面压强为+40BN／m 。试估计在实际风速为10m／s的条件下，原建筑物背风面和迎风面的压强

2

2

) 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： 得原建筑物迎、背风面压差为：(△p) n =100Pa (2)同各比尺或比例： 的压强分别为： x=一37．5(N／m )(背)， y=62．5(N／m )(迎)) 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ρ，声速c有关，试证明汽轮机噪声功率满足：P=ρw D f(wD／c)。 （分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(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、ρ为基本物理量，因此可以组成两个无量纲的π项： 基于MLT量纲制可得量纲式： [ML ／T ]= 2

3

2

5

2

2

可。从而可得背风面和迎风面易知： M：一般常将c／wD

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 写成倒数形式，即wD／c，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相似准则下，流速比尺λ v 、时间比尺λ t 分别为( )。 （分数：2.00）

A.佛洛德：λ v =λ t λ t =λ t ；雷诺：λ v =λ t λ t =λ t B.佛洛德：λ v =λ t λ t =λ t ；雷诺：λ v =λ t λ t =λ t C.佛洛德：λ v =λ t λ t =λ t ；雷诺：λ v =λ t λ t =λ t D.佛洛德：λ v =λ t λ t =λ t ；雷诺：λ v =λ t λ t =λ t √ 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）

1/2

1/2

-1

2

1/2

2

-1

1/2

-1

1/2

1/2

2

-1

2

1/2

1/2

A.动力粘滞系数(动力粘度)η B.渗透系数k

C.堰间侧收缩系数ε 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。 2

-1

是无量且组合，选D。 应熟悉几个常见物理量的因此：①运动粘滞系数

-1

-1

-2

ν，L T ；②动力粘滞系数μ，ML T ；③为F，MLT 。

四、 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λ 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：0．54m。／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：[M／T 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）

__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：λ v =λ L ) 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λ 1 =100，当原型流量Q p =1000m ／s，则模型流量Q m __________。 （分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：力学相似0．01m ／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）

3

3

1/2

2