工程流体力学－试题及答案- 工程流体力学（2250）.doc

二O O二年上半年高等教育自学考试全国统一命题考试工程流体力学（2250）（电厂热能动力工程专业）本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至4页，第二部分为非选择题，5页至12页，共12页；选择题20分，非选择题80分，满分100分，考试时间150分钟。第一部分 选择题一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)在每小题烈出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1 若流体的密度仅随_变化而变化，则该流体称为正压性流体。（）A 质量B体积C温度D压强2亚声速流动，是指马赫数_时的流动。（）A 等于1B等于临界马赫数 C大于1 D小于13气体温度增加，气体粘度A 增加 B减小 C不变 D增加或减小4混合气体的密度可按照各种气体_的百分比数来计算。（）A 总体积 B总质量 C总比容 D总压强5某单位购买了一台提升汽车的油压升降机（如图一所示），原设计操纵方法是：从B秘进高压油，A管排油时平台上升（图一的左图）；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管（图一的右图）。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗？你的判断( )A 可以 B不能动作 C能升不能降 D能降不能升图一图二6在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计（如图二），当箱顶部压强Po1个大气压时，两测压计水银柱高之差h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使Po2个大气压时。则h应为（）A h=760mm(Hg) Bh= 0mm(Hg)Ch= 760mm(Hg) Dh=1520mm(Hg)7流体流动时，流场各窨点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为（）A定常流 B非定常流 C非均匀流 D均匀流8流体在流动时，根据流体微团_来判断流动是有旋流动还是无旋流动。（）A 运行轨迹是水平的 B运行轨迹是曲线C运行轨迹是直线 D是否绕自身轴旋转9在同一瞬时，流线上各个流体近质点的速度方向总是在该点与此线（）A 重合 B相交 C相切 D平行10图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压p也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油机动的出力F1，F2，F3的大小关系是（忽略活塞重量）（）A F1F2F3 BF1F2F3 CF1F2F3 DF1F3F211三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门a,b关闭，阀门c开启，压强计p指示为0，将容器I充入压缩空气，绝对压强为300KPa，容器抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c，再开启阀门a和b，这时，压强计p的读数应该是（设当地大气压是100KPa）（）A56.7 KPa B76.7 KPa C90.0 KPa D110.0 KPa12下列说法中，正确的说法是（）A 理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B 理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C 理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒D 理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒13在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（）A BPC C D 14.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系统等于（）A 1B2 C3 D200015如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H常数，液面压强为大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是（）A V水V油 BV水V油CV水V油 D 难以确定的16粘性流体绕流平板时，边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Rexcr值为（）A 2000B200013800C3D317当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re的增大，其沿程损失系数将（）A 增大 B减小 C不变 D增大或减小18水自水箱经管路流出，如图所示，若把管路阀门再关小一些，阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是（）A h1升高，h2降低Bh1降低，h2升高Ch1与h2都降低Dh1与h2都升高19流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的_次方成正比。（）A 1B1.75 C1.752 D220管路水力计算中的所谓长管是指（）A 长度很长的管路B总能量损失很大的管路C局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路E 局部损失与沿程损失均不能忽略的管路第二部分非选择题二、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21流体的密度22等压面23定常流动24水力光滑与水力粗糙管25气体一维定常等熵流动的极限状态三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26混合气体密度如何计算，并列出计算公式。27对于静止液体，当作用在液体上的质量力仅有重力时，则液体中的哪些面是等压面？28什么是有效截面？流道中流线互相平行时，有效截面形式如何？29什么是紊流的时均速度？写出紊流时均速度轴向分量的定义式，指出式中各符号的含义。四、计算题（本大题共6小题，共50分）30（6分）飞机在10000m的高空（T223.15K,p=0.264bar）以速度800km/h飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。（空气的比热容为Cp=1006J/(kgK)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R为287J/(kgK)31（6分）一截面为圆形风道，风量为10000，最大允许平均流速为20m/s，求：（1）此时风道内径为多少？（2）若设计内径应取50mm的整倍数，这时设计内径为多少？（3）核算在设计内径时平均风速为多少？32（7分）离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm，U形管读数h100mmH2O,水与空气的密度分别为水1000kg/,空1.2 kg/,忽略流动的能量损失，求空气的体积流量qv。33（7分）要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示，容器内部的压强值，最高时是表压强pe1500Pa，最低时是真空值pv1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m,最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度1000kg/，重力加速度g=9.8m/)求：（1）疏水管长度L。 （2）水封水面到疏水管口的深度H。34（12分）有一水平放置的90渐缩弯管，管内径d1=15cm,d2=7.5cm,入口处平均流速v12.5m/s,表面强,若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力，水的密度1000kg/35（12分）用虹吸管输水，如图所示，已知：水位差H2m，管顶高出上游水位h=1m,虹吸管内径d=200mm,管长为LAB3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程损失系数0.026，局部损失系数有：管路进口滤网（带底阀）一个，滤网12，B，C两处90圆弯两个，每个弯头0.5，管路出口出口1.0，水的密度1000kg/。试求：（1） 虹吸管的流量qv。（2） 虹吸管中压强最低点的位置及其真空值。二O O二年上半年高等教育自学考试全国统一命题考试工程流体力学试题参考答案及评分（电厂热能动力工程专业）一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)1D 2D3A4A5A6C7A8D9C10A11A12B 13A 14B 15C 16C17C 18A 19A 20C二、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21【参考答案及评分标准】单位体积流体的质量（2分）22【参考答案及评分标准】在液体中压强相等的点组成的面称为等压面。（2分）23【参考答案及评分标准】流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动（2分）24【参考答案及评分标准】流体在管内作紊流流动时，用符号表示管壁绝对粗糙度，0表示粘性底层的厚度，则当0时，叫此时的管路为水力光滑管（1分）当0时，叫经时的管路为水力粗糙管（1分）评分标准：若对符号不作解释，不扣分。25【参考答案及评分标准】在绝热流动的过程中，气流的绝对压强与热力学温度为零，气流的总能量全部转化为宏观运动的动能的状态。（2分）三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26【参考答案及评分标准】可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算（3分）。(2分)i各组成气体所占混合气体总体积的百分数；i各组成气体的密度，；混合气体密度，。27【参考答案及评分标准】属于等压面的是以下水平面（1分）（1） 自由表面（或气液分界面）（1分）（2） 两种不互溶液体的交界面（1分）（3） 液体内能互相连通（或不被隔断）的同一种液体内的各水平面。（2分）28【参考答案及评分标准】（1） 在流场中（或流道中）存在这样的横截面，穿过该截面的每一条流线均与该截面垂直。这样的横截面称为有效截面（又称过流截面）（3分）（2） 当流线互相平行时，有效截面为平面。（2分）当流线互相不平行时，有效截面为曲面。29【参考答案及评分标准】紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度（2分） (2分)式中：t初始时刻T时间间隔u瞬时速度时均速度（1分）四、计算题（本大题共6小题，共50分）30【参考答案及评分标准】31【参考答案及评分标准】(3分)(2) 设计内径应取450mm为50mm的9倍，且风速低于允许的20m/s（2分）(3) 在设计内径450mm时，风速为 (1分)32【参考答案及评分标准】由伯努利方程33【参考答案及评分标准】根据流体静力学基本方程表压强在最高压强时，管内水面应低于OO面在最低压强时，管内水面应高于OO面故疏水管长度水封水面到疏水管口深度答：疏水管长度应为0.574m，水封水面到疏水管口深度为0.353m（1分）。34【参考答案及评分标准】由由得由35【参考答案及评分标准】（1）求虹吸管的流量：列进、出口水池水面的伯努利方程： 把已知参数代人：求得v=vA=1.59m/s (1分) 所以（2）低压强点及其真空度 最低压强应是虹吸管内的C点（见图） 列进水池水面及C断面的伯努利方程： 存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从sfjhjhsosf7ioeryi03ri0yyriyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy444444444444444444444444444444444444444444ojkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeejjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj整理文档没有那么复杂，很简单，只要掌握好窍门。以本团队工作总结、计划、报告、PPT模板为例：简介模板：本文从（文档中的一、二、三，找三个要点写在这里）方面出发，详细介绍了（文档的名字），内容（详细/简单）、层次（清晰/协调），值得有四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从sfjhjhsosf7ioeryi03ri0yyriyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy444444444444444444444444444444444444444444ojkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeejjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj整理文档没有那么复杂，很简单，只要掌握好窍门。以本团队工作总结、计划、报告、PPT模板为例：简介模板：本文从（文档中的一、二、三，找三个要点写在这里）方面出发，详细介绍了（文档的名字），内容（详细/简单）、层次（清晰/协调），值得有四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着