工程流体力学试题

1、word专业资料word专业资料、选择题：从给出的四个选项中选择出一个正确的选项（本大题60分，每小题3分）1、 温度的升高时液体粘度（）。A、变化不大B、不变C、减小 D、增大2、 密度为1000kg/m 3，运动粘度为10 6m2/s的流体的动力粘度为（）Pas。B、0.1C、0.01D、0.0013、做水平等加速度运动容器中液体的等压面是（）簇。A、斜面B、垂直面C、水平面D、曲面4、1mmH 2O 等于（）。A、 9800Pa B、 980PaC、 98PaD、9.8Pa5、压强与液标高度的关系是）。A、h = p/g B、p= pgC、h = p/ pgD、h= p/ p6、流体静力

2、学基本方程式z+p/pg= C中，p/ pg的物理意义是（）A、比位能B、比压能C、比势能D、比动能7、根据液流中运动参数是否随（）变化，可以把液流分为均匀和非均匀流。A、时间B、空间位置坐标C、压力D、温度A、双曲线B、抛物线C、等值线D、三角形word专业资料A、双曲线B、抛物线C、等值线D、三角形word专业资料8、连续性方程是（）定律在流体力学中的数学表达式。word专业资料A、动量守恒B、牛顿内摩擦C、能量守恒D、质量守恒。9、 平均流速是过留断面上各点速度的（）。A、最大值的一半 B、面积平均值C、统计平均值 D、体积平均值10、 泵加给单位重量液体的机械能称为泵的（）。A、功率B

3、、排量；C、扬程 D、效率11、 水力坡度是指单位管长上（）的降低值。A、总水头B、总能量 C、轴线位置D、测压管水头12、 总水头线与测压管水头线间的铅直高差反映的是（）的大小。A、压力的头B、位置水头 C、流速水头D、位置水头。13、雷诺数Re反映的是流体流动过程中（）之比。A、惯性力与粘性力B、粘性力与惯性力C、重力与惯性力D、惯性力与重力 TOC o 1-5 h z 14、 直径为d的圆形截面管道的水力半径为（）A、2dB、dC、d/2 ；D、d/4。15、 过流断面的水力要素不包括（）。A、断面面积 B、断面湿周C、管壁粗糙度D、速度梯度16、 圆管层流中的速度剖面是（）。17、 局

4、部水头损失和流速水头很小，计算中可以忽略的压力管路称为（）。A、长管 B、短管C、有压管D、多相管18、并联管路的水力特点是（）。A、XQi=0 , hf= IhfiB、Q= 2Qi, hfj= hfiC、3Qi=0 , 2hfi=0D、Q= 2Qi” hf= 2hfi;19、 无旋流动是指（）的流动。A、流体质旋转角速度为0B、速度的旋度为 0C、流体质的点运动轨迹为直线D、流体微团运动轨迹为直线20、 层流区水头损失公式hf= 0Q2 mumL/D5-m中的系数3和m分别为（）。A、0.0246 和 1 B、4.15 和 1 C、0.0246 和 0.25 D、0.0826 入 和 0.2

5、5。二、利用下图推导欧拉平衡微分方程 f -丄4p=0,再由此推导出流体静力学基本方程。（本大题20分）word专业资料word专业资料、图示的油罐内装有相对密度为 0.7的汽油，为测定油面高度，利用连通器原理，把U形管内装上相对密度为1.26的甘油，一端接通油罐顶部空间，一端接压气管。同时，压气管的另一支引入油罐底以上的0.4m处，压气后，当液面有气逸出时 U形管内油面高度差 h=0.7m，试计算油罐内的油深H = ?（本大题20分）四、为了在直径D=160mm 的管线上自动掺入另一种油品，安装 了如图所示的装置：自锥管喉道处引出一个小支管通入油池内。若压力表读数为2.3 x 10Pa，吼道

6、直径为40mm，主管道的流量为30 L/s，油品的相对密度为0.9。欲掺入的油品的相对密度为0.8，油池油面距喉道高度为 1.5m，如果掺入油量约为原输量的10%左右，B管水头损失设为0.5m，试确定性力相似准数的含义（本大题10分）六、往车间送水的输水管路由两管段串联而成，第一管段的管径为150mm，长度为800m，第二管段的直径为125mm，长 度为600m，设压力水塔具有的水头H=20m，局部阻力忽略 不计，求流量 Q，并绘制水头线。（入1=0.029 ，脸=0.027， 本大题10分）Jd1门题7-4图七、儒科夫斯基疑题：给人感觉图中的圆柱体会在浮力的作用下会绕其转轴一一图中圆柱中心出

7、的黑点转动起来，由此便可以、选择题：从给出的四个选项中选择出一个正确的选项（本大题60分，每小题3分）1、压力的升高时液体的粘度（）。A、不变B、减小C、变化不大 D、增大2、密度为1000kg/m3,动力粘度为10 3 Pas的流体的运动粘度为（）m 2/s。A、 10 2b、 10 4C、 10 6D、 10 8 TOC o 1-5 h z 3、 做铅直等加速度运动容器中液体的等压面是（）簇。A、水平面B、垂直面 C、斜面 D、曲面4、1mmH g等于（）。A、133280Pa B、13328PaC、1332.8Pa D、133.28Pa5、 压力水头的计算公式为（）。A、h = p/gB

8、、p= pg C、h = p/ pgD、h=p/ p6、 流体静力学基本方程式 z+p/ pg=C中，p/ pg的几何意义是（）A、位置水头B、压力水头C、总水头D、速度水头7、 根据液流中运动参数是否随（）变化，可以把液流分为稳定流和非稳 定流。B、时间C、温度 D、压力A、位置坐标16、圆管流动中的粘性应力与半径呈（）关系。word专业资料16、圆管流动中的粘性应力与半径呈（）关系。word专业资料8、理想流体伯努利方程是（）定律在流体力学中的数学表达式。word专业资料A、动量守恒B、牛顿第一一C、质量守恒D、能量守恒9、由连续性divu=O可以判断出流动为（）流动A、稳定B、可压缩C、

9、不可压缩D、均匀10、泵的排量是指单位时间内流过泵的流体所具有的（）。A、质量 B、机械能 C、体积D、重量11、水头损失是指单位重量液体在流动过程中所损失的（）A、势能 B、热能 C、压能D、机械能12、 测压管水头线与位置水头线的铅直高差反映的是（）的大小。A、压力水头B、位置水头C、流速水头D、总水头。13、弗劳德Fr反映的是流体流动过程中（）之比。A、惯性力与粘性力B、粘性力与惯性力C、重力与惯性力D、惯性力与重力14、边长为a的正方形截面管道的水力半径为（）A、2a B、aC、a/2 ；D、a/4。15、 过流断面的水力要素包括了以下四项中的（）项。A、速度梯度B、速度分布C、温度D

10、、管壁粗糙度A、线性17、A、长管B、短管18、串联管路的水力特点是（A、Qi= Qj, hf= 2hfiC、3Q i=0 , 2h fi=019、 有旋流动是指（）的流动。A、流体质旋转角速度不为0C、流体质点运动轨迹为曲线20、 水利光滑区水头损失公式hf= BQ （）。A、0.0246 和 1 B、4.15 和 1 和 0.25。B、正比例；C、二次方；D、无；局部水头损失或流速水头较大，不可忽略的压力管路称为（C、有压管）。B、D、）。D、多相管Q= 3Qi, hfj= hfiQ= 2Qi, hf= 2hfi ；B、速度的旋度不为0D、流体微团运动轨迹为曲线2 m umL/D5-m中的

11、系数B和m分别为C、0.0246 和 0.25 D、0.0826 入2二、利用下图推导包达公式hj型,再计算图中管道锐缘出2g口处的局部阻力系数。（本大题20分）word专业资料word专业资料流动方向锐缘岀口图2管道锐缘岀口示意图、图示的油罐内装相对密度为 0.8的油品，装置如图2 11所 示的U形测压管。求油面的高度 H=?及液面压力po=?。（本 大题20分）油H1.6m四、由断面为0.2m 2和0.1 m 2的两根管子组成的水平输水管系从水箱流入大气中，假设不考虑局部水头损失，第一段的水头损失为流速水头的4倍，第二段为3倍。（a）求断面流速V1及V2; （b）绘制水头线；（c）求进口

12、A点的压力（本大题20分）H=4m2Ai=0.2m22A2=0.1m2V2五、试由牛顿相似准则Ne =2_fP2v2建立重力相识准则，并说明重力相似准数的含义（本大题10分）六、有一中等直径钢管并联管路，流过的总水量为0.08m 3/s，钢管 的直径 di=150mm ，d2=200mm ，长度 li=500m ，l2=800m。试并联管中的流量Qi、Q2及A、B两点间的水头损失（设并联管路沿程阻力系数均为 入=0.039。本大题10分）。QiL idiQ2L2题7-5图七、试结合图中给出的机翼周边的流谱解释机翼为什么能够获得升力（本大题10分）A卷答案、选择题:1、C2、D3、A4、D5、C

13、6、B7、B8、D9、B10、C11、A12、C13、A14、D15、D16、B17、A18、B19、B20、B二、解：在静止流体中任取出图示 的微元正六面体。首先，我们 分析作用在这个微元六面体内 流体上的力在x方向上的分量。 微元体以外的流体作用于其上 的表面力均与作用面相垂直。 因此，只有与x方向相垂直的 前后两个面上的总压力在 x轴 上的分量不为零。设六面体中 心点A处的静压力为p(x，y， z),则作用在Ai和A点的压力可以表示为 TOC o 1-5 h z dp dx，& dxPi = P； P2 = pex 2ex 2所以作用在Ai和A2点所在面上的总压力分别为dp丄 1 cp(

14、Pdx)dydz、(pdx)dydz。ex2 ex微元体内流体所受质量力在x方向的分力为X pdxdydz ,由于 流体处于平衡状态，则op1 cp(pdx)dydz ( p+dx)dydz + X pxdydz = 0。ex2 ex用pdxdydz除上式，简化后得X - = 0，同理，在y、z方向,PCX可得Y-卫=o和Z-述=0，其矢量形式可写为p dyp1fp = 0p这便是流体平衡微分方程式。质量力仅有重力时，单位质量流体所受到的质量力可表示为 X=Y=0 ； Z= g，将其代入上式可得dp = - pgdz 或 d(p+ pz) = 0 积分可得p + pgz= c两端同除以pg则有

15、z+=cpg这便是流体静力学基本方程。、解:选取U形管中甘油最低液面为等压面，由气体各点压力相等,可知油罐底以上0.4m处的油压即为压力管中气体压力，即Po 打总衍=Po g(H -0.4)Ego冷1.26 0.70.4 =1.66 m0.7四、解:列1-1和2-2断面的伯努利方程，则2 20上里=0上上:ig 2g“g 2g其中丄二D2=1. 4 9 3 m / sV2-二d2= 23.885m/s2 2V- - V2P2 =pi- r - -25718.9Pa2列4-4自由液面和3-3断面的伯努利方程，以4-4自由液面为基准面，则20 0 円专 2g hw“其中 P3 二 P2、v3 二

16、丁。，代入上式，得 dB = 0.028m1 . 2-_：dB4五、解:当作用在流体上的合外力中粘性力起主导作用时，则有A ndu /dy，牛顿数可表示为F=T=Ne =TP2v2P2v2Pv引入雷诺数Re= plv/ 则牛顿数相等这一相似准则就转化为Rep =Rem由此可见，粘性力相似准数就是雷诺数，粘性力相似准则就是原型与模型的雷诺数相等。对于圆管内的流动，可取管径d作为特征尺度，这时的雷诺数可表示为Re=出=也U雷诺数的物理含义是惯性力与粘性力的比值。六、解:列自由液面和出口断面的伯努利方程H =0.0826 idi50.0826 2则流量3Q=0. 0155 m / s七、答：由于流体

17、静压力的特性一可知，流体静压力的作用方向永远 沿着作用面的内法线方向，所以流体对圆柱体表面的作用力的方 向也永远垂直于作用面，所以圆柱体表面上的压力的作用线必然 要通过圆柱体的轴线，这些力对 o点的力矩为零。因此，圆柱体 并不会绕0点转动，也就不能由此制造出永动机来。、选择题:i、C2、D3、A4、D5、C6、B7、B8、D9、Bi0、Cii、Ai2、Ci3、Ai4、Di5、Di6、B17、Ai8、Bi9、B20、B、解:在图中取管道内壁、漩涡区起始端和末端断面围成空间为控制体，在1、2两个断面间应用伯努利方程，有2 2zi+ Pi + ViP2 + v21z2a2Owi .2 0P 2gp

18、2g因两断面间的距离很短，忽略沿程阻力，取ai= ai=0，则hj =pi - p2P2 2Vi -V2g(i)再对控制体应用动量方程：忽略控制体侧面上的摩擦力后控制体内的流体在流动方向上所受的合力为 F =A2（Pi -P2）0则动量方程为i2i2突扩管局部阻力A2(Pi P2)= PQ(V2 -Vi)，两端同时除以pgA2得Pi - P2Pv2(V2 _M)。将其代入式（1）可得:v2hj2- v1 ) +2 2V1 _V22g整理后可得hj -(Vi i)22g即包达公式。它表明圆管液流突然扩大的局部水头损失等于损失 流速（V1-V2）折算成的水头。由连续性方程可得M 电或V2，AiA2则包达公式可以写成八22hj=(1訂訴(12)2佥唱2V 2 Vi所以管道锐缘出口处的局部阻力系数为宇1、解：A点的压力可用自由液面的压力 po及罐内外两个液柱的 压力来表示，即Po + PgH + 0.4 pwg= Pa = Po + 1.6 pgB所以,Po = 0.5 p g 2.4 pg = 43120Pa。四、解：列自由液面和管子出口断