05年研流力试题

1、哈尔滨工业大学第1页二00五年硕士研究生考试试题共4页考试科目：流体力学考试科目代码：适用专业：供热供燃气与通风工程、水力学及河流动力学、流体力学考生注意：答案务必写在答题纸上，并标明题号。答在试题上无效。题号一-二二-三总分分数303090150分填空题（每题2分，共30分）一 填空题（每题2分，共30分）1 牛顿内摩擦定律的数学表达式为 ;运动粘滞系数的量纲为2通常测压管的直径不小于10mm，原因是3某点真空度pv = 44100Pa,则其绝对压强pabs =Pa，相对压强p =Pa （当地大气压为98000PS）。4. 流场中的流线不能相交，原因是 ， 此外流线的能够反映流速的大小。5.

2、 势函数为® =2xy3 +x2y， Ux =， Uy =。6. 已知平面流动的流速分布为Ux 2 2，Uy = 2以2，其中C为常数，则积分x + yx + y后得到的流线方程为。7. 拉格朗日法以作为研究对象，欧拉法以作为研究对象。8. 气体紊流射流的运动特征是指 ;_;动力特征是指。9. 流体不同于固体的最基本特征就是流体具有 ，流体无论运动或静止都几乎不能承受。10. 若使原型和模型流动相似， 相似是保证流动相似的前提与依据；运动相似是流动相似的表现，相似是决定流体运动相似的主导因素。11. 运动的理想流体，由于 ，所以表面力只有 12雷诺数表征惯性力与 之比，弗劳德数表征惯

3、性力与 之比。第2页13 潜体所受浮力大小与成正比，与潜体在水下的深共4页度。14流体微团运动可以分解为平移运动、 运动和 动。15.马赫数Ma的数学表达式为；Ma>1的流动称为二简答分析题（共30分）1、既然在层流中沿程水头损失 hf与速度v的一次方成正比，那么如何解释管道流动的| 2达西公式hf =X ?（8分）d 2g2、 关于水流流向问题有如下一些说法：“水一定从高处向低处流”，“水一定从压强大向 压强小的地方流”，你认为这些说法是否准确，并说明原因。（8分）3、分析相同直径d、相同作用水头H下圆柱形外管嘴流量Qn比孔口流量Q大的原因？圆柱形外管嘴流动的作用水头 Ho有何限制？为

4、什么？（ 7 分）4、有一如图所示的等直径弯管，试问：水流由低处流向高处的 AB管段中断面平均流速 v是否会沿程减小？在由高处流向低处的 BC管段中断面平均流速v是否会沿程增大？为 什么？（ 7分）计算题（共90分）第3页共4页1 如图所示，圆形闸门半径R=0.1m，倾角=45 °,上端有铰轴。已知Hi =5m, H2=1m，不计闸门自重。求：（1）画出作用在闸门上的压强分布图；（2）开启闸门所需的拉力T。（共10 分）2如图所示，油从高压油罐经一喷嘴流出，喷嘴用法兰盘与管路连接，并用螺栓固定。已知：po - pa = 2 105 Pa, h = 3m，d1= 0.05m，d2=0.

5、02m，油的密度 p= 850kg/m3，求连 接喷嘴的螺栓所受拉力R （不计喷嘴重及油重的影响，忽略流动过程中的水头损失 hl）。（共 20 分）3. 某输水圆管直径 d = 100 mm，已知水的密度p = 1000 kg/m3,运动粘性系数尸0.01cm2/s,沿程阻力系数二0.025，流程I =10m路径上的水头损失hf =0.2 m。求管壁 上的切应力T,并判别流动是层流还是紊流。（共10分）第4页 共4页4. 一水平输水管道直径d =150mm,长为I =30m,自水池取水出流至大气中。 管道进口为锐缘，管道上设置阀门控制流量，阀门全开时局部阻力系数 Z=0.25,沿程阻 力系数

6、=0.024。当采取下述措施之一时，求能增加多少流量（用百分数表示） ：（1） 用仔细修圆的进口（ Zi = 0.1）代替锐缘进口；（2） 管道进口仍为锐缘，同时不设置阀门。（共15分）V7I5在长为2 L,直径为d的管道上，并联一根直径相同，长为 L的支管（如图中虚线）， 若水头H不变，不计局部损失，试求并联支管前后的流量比Qi/ Q2。（10 分）LL6为研究热风炉中烟气的流动特性，采用长度比尺Ci =10的水流做模型实验。已知热风炉内烟气流速vg = 8m/s,烟气温度tg =600°C,密度p = 0.4 kg/m3,运动粘滞系数 v=0.9cm2/s。模型中水温t=10°C,密度p1000kg/m3,运动粘滞系数 尸0.013lcm2/s。试问：（1）为保证流动相似，模型中水的流速 v;（2）实测模型的压降 p=6307.5Pa原型热风炉中运行时烟气压降是多少？（共10分）