流体力学 试卷与答案.ppt

1,流体力学试卷与答案,2,两相流动理论基础,流体力学试卷（一）,一、图示装置中玻璃管内水面高度 2m ，求a容器中绝对压强和真空度，分别用应力单位和水柱高表示。（8分）,3,两相流动理论基础,二、绘出下列各图侧壁面上的静水压强分布图。（6分）,4,两相流动理论基础,三、蓄水池底部闸门为圆形，可绕过形心 c 的水平轴旋转。证 明作用于闸门上的转矩与其在液面下的深度无关。已知 闸门完全被淹没。（10分）,5,两相流动理论基础,四、有一高 0.6 m ，直径0.45 m 的圆柱形容器装满水，求： 1、证明等角速度旋转时自由表面是抛物面； 2、抛物面顶点为筒底，且与容器上缘相接时的角速度； 3、容器停止后，液面高度及溢出水量。（15分）,6,两相流动理论基础,五、有一水平放置渐缩水管，管径分别 300mm 和 150mm ，进口端压强为275 kn/m2 ,v=3m/s , 若忽略管中水流损失，求水流通过此管时作用于管上的轴向推力大小和方向。（12分）,7,两相流动理论基础,六、如图射流泵进口处和喉部直径分别为 d1 ,d2 , 已知流量q和压强 p1 ，不计损失时竖管中的液面应升高多少？（10分）,8,两相流动理论基础,七、在q 0.1 l/s 的输水管接入渐缩圆锥管，其长度为40 cm ， d1 = 8cm , d2 = 2cm ,水的动力粘性系数为1.308103pas ,（1）判别该锥管段中能否发生流态的转变；（2）发生临界雷诺数断面的位置。（9分）,9,两相流动理论基础,八、计算油管中通过q50 t/h 油所需的功率。（10分） 已知 d=100mm ,l=16km , r=915kg/m3 , v=1.86 10 m2/s ,管子水平布置，nghf ,g为重量流量。,10,两相流动理论基础,九、图示为离心水泵抽水装置，已知水泵流量 q20 l/s ,吸水管直径 d=10 cm ,长度 l8 m ，若泵吸水管中允许真空度 pv0.7大气压，试求泵轴在吸水池水面上的最大安装高度 hmax 。已知滤网x1=5 ,弯头x2=0.9 , l = 0.036 。 （10分）,11,两相流动理论基础,十、图示排水系统，d1= 50mm , d2 = 75 mm , l1 =15 m , l2 =24 m , l1=0.019 , l2= 0.023 ,q = 2.8 l/s ,求所需作用水头h，示意绘出 总水头线和测压管水头线。进口局部损失系数 x1 0.5 ，突然 扩大局部损失按 计算。（10分）,12,两相流动理论基础,流体力学试卷（一）答案,一、解：,三、解：,13,两相流动理论基础,四、解：,14,两相流动理论基础,五、解：由连续方程,六、解：,15,两相流动理论基础,七、解：,八、解：,16,两相流动理论基础,九、解 列能量方程,17,两相流动理论基础,十、解：,18,流体力学试卷（二）,两相流动理论基础,一、填空：每空一分，共16分。 1、流体动力粘度的单位是（）。 2、作用在流体上的力分为（）和（）。 3、度量压强的基准有（）和（）。 4、若压强 p 0 ，其绝对值称作（）。 5、流体质点的加速度是由（）加速度和（）加速度组成。 6、连续性微分方程 用于不可压缩流体时的形 式是（）。 7、无旋流动的条件是（）。 8、流体流动分（）和（）两种状态，其判别标准是（）。,19,两相流动理论基础,9、沿程阻力实验中，测量流量采用的装置称作（）。 10、流体力学中常用的基本量纲是（）。 11、雷诺实验结果采用方程 表示，层流段的m 值为（）。,二、选择：每题一分，共29分。 1、流体的粘度随温度的升高而（）。 a 降低 ； b 不变 ； c 升高 ； d 不一定 。 2、单位质量力的单位是（）。 a n ; b n/m2 ; c kg ; d m/s2 。 3、流体静压强的方向是指向固体壁面的（）。 a 外法线 ； b 内法线 ； c 任意 ； d 平行 。,20,两相流动理论基础,4、气体粘性是由于分子的（）而产生的。 a 吸引力 ； b 摩擦力 ； c 质量力 ； d 热运动 。 5、表示压强的国际单位是（）。 a n ; b n/m2 ; c pa ; d pa/m2 。 6、不考虑流体粘性的流体称（）流体。 a 理想 ；b 牛顿 ；c 非牛顿 ； d 实际 。 7、平均流速的表达式为（）。 a b c d 8、动能修正系数在层流时的值是（）。 a 1 ; b 1.1 ; c 1.5 ; d 2 。,21,两相流动理论基础,9、圆管层流时速度分布与半径的（）次方成正比。 a 1 ; b 1.5 ; c 1.5 ; d2 。 10、水力半径在数值上等于圆管直径的（）倍。 a 1/2 ; b 2 ; c 1/4 ; d 4 。 11、矩形垂平面受到液体总压力的压力中心（）其几何中心。 a 低于 ； b 等于 ； c 高于 ； d 不定 。 12、流体运动力学中常用（）进行研究。 a 拉格朗日法 ； b 欧拉法 ； c 雷利法 ； d 雷诺法 。 13、动量修正系数在层流时的值是（）。 a 2/3; b 3/2; c 3/4 ; d 4/3 。,22,两相流动理论基础,14、实际流速 （）。 a 0 ; d 不定 。 15、列能量方程时，两个断面应选在（）断面上。 a 急变流 ； b 恒定流 ；c 渐变流 ；d 任意 。 16、流体在取暖管道中的流动又称为（）。 a 重力流 ； b 有压流 ； c 均匀流 ； d 无压流 。 17、 是（）的微分方程。 a 流线 ； b 等压面 ； c 迹线 ； d 等势面 。 18、静止流体中任意点质量力必（）于过该点的等压面。 a 平行 ； 垂直 ；c 任意角度相交 。,23,两相流动理论基础,19、1个标准大气压相当于（）米水柱。 a 9.8 ； b 10 ； c 10.13 ； d 10.33 。 20、 是（）流体所具有的动能。 a 单位体积 ； b 单位质量 ； c 单位重量 ； d 全部。 21、va v 是根据（）守恒定律推导出来的。 a 质量 ； b 能量 ； c 动量 ； d 动量矩 。 22、雷诺实验中流量的测定采用的是（）。 a 体积法； b 流量计 ； c流速仪 ； d重量法。 23、在实验室模拟建筑物给水系统应采用（）相似准则。 a fr ； b eu ； c re ； d ma 。,24,两相流动理论基础,24、圆管均匀流断面上切应力在轴心处的值（）。 a 最大 ； b平均 ； c 最小 ； d不定 。 25、雷诺数的表达式为（）。 a ；b ；c ； d 。 26、圆管紊流时速度在截面上按（）曲线分布。 a 二次 ；b 对数 ； c 指数 ； d 双曲 。 27、在相同条件下，小孔口流量（）短管嘴流量。 a 小于 ； 等于 ； c 大于 ； d 不定 。 28、（）的管道称为常管。 a 不计速度水头 ；b 不计局部损失 ； c 只计局部损失 ；d 只计沿程损失 。,25,两相流动理论基础,29、相同流量时，完全均匀泄流的流动损失为无途泄时的（）。 a 1/2 ; b 1/3 ; c 2/3 ; d 3/4 。,三、判断：在括号内划或，每题1分，共九分。 1、绝对压强的最小值是零。（） 2、过流断面上处处与流线垂直。（） 3、迹线是流体质点的运动轨迹。（） 4、流线是由无数流体质点组成的。（） 5、渐变流过流断面压强基本符合静压强分布规律。（） 6、均匀流过流断面上各点流速相等。（） 7、均匀流只有沿程水头损失。（） 8、同一时刻两系统中对应点速度大小成比例，称运动相似。（） 9、并联管路总损失大于任一支管的阻力损失。（）,26,两相流动理论基础,四、连线：把人名与相关内容联在一起共8分。,27,两相流动理论基础,五 、推导选择：每题4分，共8分。 1、压差计如图所示，两容器内压强差 pa pb =（） a ；b ； c ；d 。,28,两相流动理论基础,2、右图为一流速仪，测得流速表达式 v（）。 a ； b ； c ； c 。,29,两相流动理论基础,六、图示为一长 1m 的圆柱，直径 d 2.4 m ，（10分） 求作用在圆柱体上总的水压力大小和方向，并标于图中。,30,两相流动理论基础,七、右图所示对斜平板射流，q0 ，v0 ，a 为已知，求 q1 ，q 2 及射流对平板的作用力，并在图中标出。（10分）,31,两相流动理论基础,八、泵吸水如图所示，若泵入口以允许最大真空度为 6 m ，吸水管长 10 m ，直径 100 mm ，流量 10 l/s , l 0.05 ，x =10 , 求水泵的最大安装高度为多少？（10分）,32,流体力学试卷（三）,两相流动理论基础,一、选择：每题一分，共29分。 1、气体的粘度随温度的升高而（）。 a 降低 ； b 升高 ； c 不变 ； d 不一定 。 2、实际流速 （）。 a 0 ; d 不定 。 3、同流量时，无途泄沿程损失是均匀途泄的（）倍。 a 1.5 ; b 2 ; c 2.5 ; d 3 。 4、（）的管道称为常管。 a 只计局部损失 ； b 计算全部损失； c 只计沿程损失 ； d 长度较短。 5、列能量方程时， 参数应在（）断面上选取。 a 任意；b 急变流 ； c 恒定流 ；d 渐变流 。,33,两相流动理论基础,6、流体在非满排水管道中的流动称（）。 a 有压流； b均匀流 ； c无压流 ； d稳定流 。 7、 是（）的微分方程。 a等势面； b 等压面 ； c流线； d迹线 。 8、相同流下，短管嘴流量（）小孔口流量。 a 小于 ； 等于 ； c 大于 ； d 不定 。 9、圆管紊流时速度在截面上按（）曲线规律分布。 a双曲 ；b二次 ； c 指数 ； d对数。 10、单位质量力的单位是（）。 a kg ; b n ; c n/m2 ; d m/s2 。 11、动能修正系数在层流时的值是（）。 a 4/3 ; b 3/4 ; c 2/3 ; d 3/2 。 12、流体静压强总是指向作用面的（）。 a内法线； b平行； c外法线 ； d任意。,34,两相流动理论基础,13、静止流体中任意点质量力（）于过该点的等压面。 a 任意角度相交 ； 平行 ；c垂直。 14、雷诺数的表达式为（）。 a ；b ；c ； d 。 15、圆管均匀流断面上切应力在管壁处的值（）。 a 最大 ； b平均 ； c 最小 ； d不定 。 16、1个标准大气压相当于（）mmhg。 a 735mm ； b 746mm ； c 750mm ； d 760mm 。 17、在实验室模拟水库建筑受力应采用（）相似准则。 a fr ； b eu ； c re ； d ma 。 18、液体粘性是由于分子的（）而产生的。 a 吸引力 ； b 摩擦力 ； c 质量力 ； d 热运动 。 19、流体运动力学中常用（）进行研究。 a雷利法 ； b雷诺法 ； c欧拉法； d拉格朗日法。,35,两相流动理论基础,20、圆管直径在数值上等于（）倍的水力半径。 a 2 ; b3 ; c 4 ; d5 。 21、圆管层流时速度在截面上的分布与半径（）方成正比。 a 2 ; b 1.75 ; c 1.5 ; d1 。 22、动能修正系数在层流时的值是（）。 a 2; b 1.5; c 1.1 ; d 1.2 。 23、表示压强的国际单位是（）。 a n ; b pa ; c pa/m2; d n/m2 。 24、考虑流体粘性的流体称（）流体。 a 理想 ；b 牛顿 ；c实际； d非牛顿 。 25、 是（）流体所具有的动能。 a 全部； b单位体积； c单位重量 ； d单位质量。 26、r1 va r1 v 是根据（）守恒定律推导出来的。 a能量 ； b质量 ； c 动量矩； d 动量 。,36,两相流动理论基础,27、雷诺实验中采用了（）测定流体流量。 a重量法体积法； b 仪表法 ； c 流量计； d流速仪 。 28、由（）公式可计算断面平均流速。 a b c d 29、矩形直立平面受到液体压力，则平面的几何中心（）总压 力的作用点。 a 低于 ； b 等于 ； c 高于 ； d 不定 。 二、判断：在括号内划或，每题1分，共九分。 1、绝对压强不可能为负值。（） 2、并联管路总阻力系数大于任一支管的阻力系数。（） 3、流线不能相交。（） 4、断面上各点流速相等的流动叫均匀流。（） 5、只要两系统中对应点的同应力大小成比例，就称动力相似。（）,37,两相流动理论基础,6、相对平衡流体中任意点压强等于重度乘液面下深度。（） 7、流体质点的运动轨迹称迹线。（） 8、均匀流动只有沿程阻力损失。（） 9、过流断面有时是曲面。（）,三、连线：连接相关内容。（8分）,38,两相流动理论基础,39,两相流动理论基础,四、填空：每空一分，共16分。 1、流体运动粘度的单位是（）。 2、雷诺实验结果采用方程 表示，层流段的m 值为（）。 3、流体质点的加速度是由（）加速度和（）加速度组成。作用在流体上的力分为（）和（）。 4、雷诺实验揭示了流体有（）和（）两种流动状态。 5、流动阻力损失分（）阻力损失和（）阻力损失两大类。 6、阻力实验时，测量流量的装置称作（）。 7、薄壁小孔出流时，出口截面有（）现象。 8、有旋流动的条件是（）。 9、连续性微分方程 用于不可压缩流体时的形 式是（）。,40,两相流动理论基础,11按度量基准不同，压强分（）和（），二着的关系是（）。 12、流体力学中常用的基本量纲是（）。,五 、推导选择：每题4分，共8分。 1、压差计如图所示，两容器内压强差 pa pb =（） a ；b ； c ；d 。,41,两相流动理论基础,2、流速仪测得流速v（） 。 a ； b ； c ； c 。,42,两相流动理论基础,六、图示为一长 1m 的半圆柱，半径 r 2 m ，（10分） 求作用在该物体曲面上的总的水压力大小和方向，并标于图中。,43,两相流动理论基础,七、右图所示对斜平板射流，q0 ，v0 ，b 为已知，求 q1 和q 2 及射流对平板的作用力，并在图中标出。（10分）,44,两相流动理论基础,九、泵吸水装置如图示，若泵入口处的压强为3.3m( 绝对压强)吸水管长 8 m，管直径150 mm ，流量 600 l/min , l = 0.04 x=8, 求泵可以安装的高度为多少？ （10分）,45,两相流动理论基础,流体力学试卷（二）答案,一、 1 pas；2 质量力、表面力；3 绝对强度、相对强度；4 真空度； 5 当地、迁移；6 ；7 ；8 层流、紊流、re2300； 9 堰；10 mlt；11 1。,二、 1 a；2 d；3 b；4 d；5 b，c；6 a；7 d；8 d；9 d；10 c；11 a； 12 b；13 d；14 b；15 c；16 b；17 b；18 b；19 d；20 a；21 a； 22 d；23 c；24 c