流体力学与流体机械试题及答案.doc

一填空题：(每小题2分，共20分)1按规模的不同，可将模型实验分为 和 两种。2马赫准数体现的是可压缩流体在运动过程中 与 之间的比值关系。3对于超音速等熵流动，随着管道截面的增加，流体的速度将逐渐 ，温度逐渐 ，流体的体积得到 。4超音速气流在等截面有摩擦的管道中作等温流动时，其流速沿程将不断 ，压力和密度沿程将不断 ，在这种情况下，气流必须不断地向外界放出热量才能够维持其等温流动。5在等压条件下，若以周围流体介质的 为起点，单位时间内通过射流各截面的相对焓值是相等的，这是射流的 。6所谓质量平均浓差，就是用 乘以相应截面的 ，便可得到射流某截面上真实的物质相对量。7在烟囱抽力不变的情况下，若将烟道闸板逐渐提升，则烟道的阻力将会 ，炉膛内的零压面将逐渐 。8按出口安装角的不同，叶轮一般可以分为三种型式，当出口安装角 90时，称为前弯式叶轮，这时叶片的出口方向与叶轮的旋转方向 。9泵或风机的叶片工作角是指 与 的夹角，它表示 的方向。10两台相同规格的离心式风机并联运行时所提供的总流量 它们单独运行时的流量之和，而所提供的总压头 它们单独运行时的压头。二解答题：（每小题10分，共40分）1对某防浪堤进行模型实验，几何相似倍数为1/50，测得浪的压力为120N，问作用在原型防浪堤上浪的压力是多少？2滞止温度为33的空气在直径为200mm的管道内作绝热流动，已知空气的绝热指数为1.4，气体常数为287J/kgK。问其临界流速和极限流速各为多少？3已知旋流器叶片的内外径之比为0.8，叶片安装角为45，问该旋流器所产生的旋流是弱旋流还是强旋流？4、已知某水泵铭牌上参量为n1450r/min，H18m，Q=288m3/h。问该水泵的比转数ns是多少？三计算题：（第1小题10分，共40）1用同一根管路通过空气进行水管阀门的局部阻力系数测定，已知水的密度为1000kg/m3，运动粘度为1.0106m2/s，空气的密度为1.2kg/m3，运动粘度为15106m2/s，管路直径为60mm，水的流速为2.0m/s时。问：(1)空气流速应为多大？(2)通过空气时测得的压差应扩大多少倍方可与通过水时的压差相同？2氦气作可逆绝热流动，已知1截面的参量为t157，u115m/s，2截面处u2205m/s，氦气的绝热指数为k1.66，气体常数为R2078J/kgK。试求t2、M1和M2以及p2/p1。3已知平面射流的喷口长度为2.0m，高为40mm，出口流量为0.96m3/s。求射程1.2m处的轴心速度、质量平均速度和流量。取a0.12。4有一离心式水泵，其叶轮外径为D2220mm，叶片出口安装角为245，出口径向分速度为cr23.6m/s，转速为n2900r/min。设流体径向流入叶轮。(1)试求理论扬程HT；(2)若使叶轮反向旋转，理论扬程又为多少？(3)将二者进行比较。流体力学与流体机械B卷答案一、 填空题1、整体模化和局部模化2、惯性力与弹性力3、增大 降低 膨胀4、减小 增加5、焓值 热力特征6、该浓度差 热力体征7、减小 升高8、大于 相同9、绝对速度 圆周速度 流体运动10、小于 大于二、解答题1、已知：1/50，Fm120N。解：将牛顿准数Ne与付鲁德准数Fr进行组合，得 、由组合后的准数相等，即，得2、已知：T0306K，k1.4，R287 J/kgK。解：(1) 根据题意，得临界流速和极限流速分别为3、已知：0.8，45。解：根据题意，由旋流数计算式得 该旋流器所产生的旋流是强旋流。4、已知：n1450r/min，H18m，Q=288m3/h。解：水泵的秒流量为 则该水泵的比转数为 三、计算题1、已知：ddm60mm，u2.0m/s，1000kg/m3，m1.2kg/m3，1.0106m2/s，ma15106m2/s。解：(1) 为保证粘性力相似，雷诺数必定相等，即，得(2) 根据欧拉数相等，即，得那么 即通过空气时测得的压差应扩大3.7倍，方可与通过水时的压差相同。2、已知：t157，T1330K，u115m/s，u2205m/s，k1.66，R2078J/kgK。解：(1) 由能量方程式 ，可得即T2326 K，t253。(2) 马赫数则3、已知：2.0m，B00.02m，Q00.96m3/s，s1.2m，a0.12。解：(1) 首先确定起始段的长度，并设 。说明射程s1.2m处位于射流主体段内。(2) 求射程1.2m处射流的轴心速度um已知喷口截面速度为则(3) 求射程1.2m处射流的质量平均速度(4) 求射程1.2m处射流的流量Q4、已知：D2220mm，245，cr23.6m/s，n2900r/min，190。解：(1) 叶轮出口处的圆周速度为流体在圆周向的分速度为那么，离心式水泵的理论扬程为 (2) 若使叶轮反向旋转，则叶片出口安装角为2135，这时流体在圆周向的分速度为那么，离心式水泵的理论扬程为 (3) 由上