流体力学I试卷A(机大类)101

1、华中科技大学流体力学（I）试卷（A卷）（闭卷考试）2010年11月7日姓名: 学院： 班级: 学号： 题号一二三四五六七八总分满分2010121212121210100评分注：水密度，空气绝热指数，空气气体常数，重力加速度。一. 选择最佳答案填空（每空只选择一个答案，每空2分，共20分）1. 一般情况下，（ A ）的粘度随温度的升高而增大。A. 气体 B. 液体 C. 气体和液体2. 关于静止流体的应力特征，以下说法错误的是（ B ）。A. 压力是唯一可能存在的表面力 B. 拉力和压力相平衡C. 没有粘性剪切力 D. 压强的大小与其作用方向无关3. 流量随时间变化的变截面管道流动中，对流加速度

2、与（ C ）有关。 A. 速度随时间的变化 B. 管截面上的速度变化 C. 截面积变化引起的速度沿程变化4. 粘性流体的湍流切应力与流体的（ C ）有关。A. 动力粘度 B. 压缩性 C. 质点的脉动速度5. 流体运动雷诺数表征流体中（ C ）。A. 重力与粘性力之比 B. 粘性力与惯性力之比 C. 惯性力与粘性力之比6. 运动粘度的水在直径的圆管内流动，为了保证水流为层流，水流量的最大值为（ A ）。A. B. C. D. 7. 管道水流状态在湍流光滑管区域，沿程损失系数与（ A ）有关。A. 雷诺数 B. 雷诺数和管壁相对粗糙度 C. 管壁相对粗糙度8. 声波是小扰动波，一般可以把小扰动的

3、压缩和膨胀过程简化为（ B ）过程。A. 等温 B. 等熵 C. 等压 D. 等密度9. 当亚音速气流通过收缩管时，气体的密度沿流动方向（ B ）。A. 增大 B. 减小 C. 不变 10.气体的（ B ）是等熵流动。A. 无摩擦流动 B. 无摩擦绝热流动 C. 绝热流动二(10分)如图所示，圆柱形活塞直径 ， 长 ，重，相对于水平面倾斜角，与气缸之间的间隙，间隙中充满动力粘度 的液体。 活塞通过定滑轮在重物的作用下在气缸中匀速运动。假设不考虑活塞端面的压差阻力和滑轮轴的摩擦力，试计算活塞的运动速度。解：当活塞匀速运动时，力平衡关系为由牛顿内摩擦定律 代入相关数据后有计算得到活塞速度三(12分

4、)矩形断面渠道宽，由图示垂直平板隔开的一侧水深，另一侧水深。假设水静止，求作用在板下端的压强合力矩M。（提示：过矩形平面形心轴的惯性矩为，其中和分别为矩形平面的宽和高）解：左侧压强合力其作用点与下端距离右侧压强合力其作用点与下端距离作用在闸门上的合力矩Q四(12分)如图所示，离心式水泵出水量，吸水管直径。已知水泵进口截面距水面高，不计能量损失，试求水泵入口截面的真空压强。解：不计能量损失，选择水面和离心式水泵入口截面列伯努利方程：解得水泵入口处的真空压强为12h五(12分)如图所示，水由开口大容器侧壁的圆截面喷嘴射出，已知容器内水自由面到喷嘴轴线的水位，喷嘴大端截面直径，小端截面直径，不计能量

5、损失，试求水流作用在喷嘴连接螺栓上的水平拉力。解：用相对压强，在喷嘴段建立控制体，V2 = 8.4 m/s，Q = 0.01056 m3/s，V1 = 2.1 m/s，F =15.834-166.355 N = -150.5 N作用在喷嘴上的力为150.5 N，其方向与水流方向一致。六. （12分）已知并联的三段水管其长、直径和沿程损失系数分别为， ，设三段管总流量，水运动粘度，不计局部损失。求各段管的流量及平均速度，并判断各段管内的流动状态。解： 解出， 再与 联立解出， ， ， ， 均为湍流。七（12分）空气在收缩喷管中做等熵流动，某截面面积，压强 ，温度，马赫数，喷管出口外面的环境压强。试求出口截面的马赫数以及喷管的质量流量。解：，因此出口截面压强，由 解出： 八（10分）新设计的汽车高，最大行驶速度，拟在风洞中进行模型实验。假设风洞实验段最大风速，试求在最大风速时满足动力相似条件的模型高度