流体力学试卷

1、一、名词解释1雷诺数 2、流线 3、 压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法7、恒定流动8、流场 9、无旋流动10、稳定流动11、不可压缩流体12、流场 13、无旋流动14、有旋流动15、驻点16控制体 17理想流体二、简答题 1、流体静压强的特性是什么？ 2、尼古拉兹实验分区级意义是什么？ 3、运动粘滞系数r的物理意义是什么？ 4、流体动力粘滞系数u的物理意义是什么？ 5、伯努利方程常数中各项的物理意义？ 6、简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理。 7、下式不可压缩流体N-S方程中，各项的物理意义是什么？ 8、什么是流体的连续介质模型？它在流体力学中有何作用？三、计算题1、如图所

2、示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D=120.2mm，d=119.8mm，L=160mm，间隙内充满=0.065PaS的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少？（10分）2、 如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。3、 原型流动中油的运动粘性系数p=1510-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数，试问模型中流体运动粘性系数m=？4、如图所示，变直径圆管在水平面内以=30。

3、弯曲，直径分别为d1=0.2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用力及作用力的位置。（20分）5、两水池的水位差H=6m，用一组管道连接，管道的第一段BC长L1=3000m，直径d1=600mm，C点后分为两根长L2=L3=3000m，直径d2=d3=300mm的并联管，各在D点及E点进入下水池。设管道的沿程阻力系数=0.04，求总流量Q=？（20分） 1、有一钢板制风管，断面尺寸为/s，气体运动粘滞系数为15.0/s，判断管内气体的流态？2、一高压管末端接喷嘴，如下图所示，已知喷嘴出口直径为，管道直径为40，水在管

4、中流量Q为0.4/s，求管嘴对水流的作用力。Q3、已知不可压缩流体的流速分量为：问该流动是否为无旋流动？4、已知平面流动的速度分量为：求：当t=1是过M（1,1）的流线方程。5、一车间用直径为的风口送风，风口风速为/s，如长度比例常数为4，确定实验模型风口风速。若在模型内测得某点气流速度为/s，则车间相应点的速度为多少？（已知空气的运动粘滞系数为/s）6、对某一桥墩采用模型比例为进行实验。已知模型中水流速度为/s，实测模型桥墩受水流作用力为4N。求原型中相应的流速与作用力。7、在水平放置的管线中接弯管，直径从600逐渐减小到300，水流方向偏转如图所示，在直径较大一端压强为172kN/,求作用

5、于弯管上的力的大小和方向，当水不流动时；当通过的流量为876L/s时；8、 一弧形闸门AB，宽闸门转轴恰好与水面平齐，求作用于闸门的水静压力。hABCO9、如下图所示，一水箱侧面开孔并接有一直径为的短管，形成管嘴出流，已知作用水头H=，管嘴出流流量系数u=0.82，试问：管嘴出流流量Q；靠近水箱一侧管嘴内壁形成真空的原因是什么？合适的管嘴长度是多少？Q0、 如图所示，一水平射流冲击光滑平板，流量为求：平板所受的冲击力。流量Q1和Q2 yRX11、如下图所示：水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道，已知，两管短长均为L=，沿程阻力系数求：管道中水的流量、流速.ABC1、一根直径为d1 = 0

6、.1m的水管垂直放置，在上方转90弯后立即收缩成直径为d 2 = 0.05m喷口，水从此喷入大气中。设喷口水流速度为v2 =20m/s，忽略一切损失，试计算低于喷口h = 4 m处水管截面上的压强p1。22、 图示为一连接于压力容器的带法兰的收缩出流管嘴。设容器内压力表读数为 p = 106Pa，H = 3m，管嘴大小口直径 D = 5cm，d = 1cm。试求管嘴上螺钉群所受到的总拉力 F。连续性方程静力学基本方程 伯努利方程动量方程3、一贮水箱通过一直径为d的底部小孔排水，设排放时间t与液面高度h，重力加速度g，流体密度，粘度等参数有关，试用量纲分析法（1）取h, g,为基本量，求包含时间

7、的无量纲量1 ；（2） 取d, g,为基本量，求包含粘度的无量纲量2 。解：n=6(1)取h, g,为基本量（2） 取d, g,为基本量5、如图所示的抛物线闸门，宽度为b，铰接在B点上，建立如下坐标系后，抛物线闸门断面的方程为y=H-4x2。1.求流体作用在闸门上总压力的水平分力Fx大小；（4分）2.求流体作用在闸门上总压力水平分力Fx的作用中心hD；（4分）3.求流体作用在闸门上总压力的竖直分力Fz大小；（4分）4.求流体作用在闸门上总压力竖直分力Fz作用中心xD；（4分）5.维持闸门平衡所需的F。（4分）解：抛物线方程 （1）水平分力的大小（2）水平分力压力中心（3）垂直分力的大小（4）抛

8、物面面积 抛物面形心 竖直分力必然经过形心（，），（5）合力维持闸门平衡的力合力与y轴夹角 2Lh1=Lh=2LAa如图所示矩形敞口盛水车，长2L(m)，高h=2L (m)，静止时水深h1=L (m)。重力加速度为g(m/s2)。求水刚好不溢出时，盛水车的加速度a的大小。（5分）解：自由面方程为：ax+gzs=0, 水刚好不溢出时, zs(x=-L)=h-h1，因此，-a(-L)/g=2L-L，即a=g。五、如下左图所示，水由水箱1经圆滑无阻力的孔口水平射出冲击到以平板上，平板封盖着另一水箱2的孔口，水箱1中水位高为h1，水箱2中水位高为h2，两孔口中心重合，且d1=d2/2，当h1已知时，求h2高度。（10分）d1h1h2d2 六、如上右图所示断面突然缩小管道，已知两段面的直径分别为d1(mm)，d2(mm)，且d1=2d2=2d，流量为Q（l/s），水银比压计读数h（mmHg），水与水银的密度分别为1、2，求从1-1断面流经2-2断面的能量损失hw。(10分)如图所示为用于测试新阀门压强降的设备。水从一容器通过锐边入口进入管系，局部损失系数为0.5，钢管的