工程流体力学试题C含答案

1/1工程流体力学试题C含答案一、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

A.不考虑重量

B.静止不运动

C.运动时没有摩擦力

D.稳定均匀流动

正确答案：C

A.抛物线

B.线性

C.双曲线

D.指数

正确答案：B

A.平行

B.相交

C.相切

D.重合

正确答案：D

A.稳定非均匀流动

B.不稳定非均匀流

C.稳定均匀流动

D.不稳定均匀流动

正确答案：A

A.e1＜e2

B.e1＞e2

C.e1＝e2

D.三种情况都可能

正确答案：B

A.2.25m/s

B.0.75m/s

C.3m/s

D.不确定

正确答案：C

A.增大

B.减小1、理想流体是一种（）的流体。

2、静水压强的分布是随淹没深度按（）规律变化的。

3、在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线（）体。

4、定位水箱中的液体通过渐缩管的出流属于（）。

5、一实际管路由1断面向2断面输送液体，则1断面上总比能e1和2断面上总比

能e2之间的关系应满足（）。

6、圆管层流，已知管路中的断面平均流速为1.5m/s，则轴心流速为（）。

7、某管路流动在紊流水力粗糙区内，随雷诺数Re的增大，其沿程阻力系数λ将（）。

C.不变

D.增大或减小

正确答案：C

A.Ren＝Rem和Frn＝Frm

B.Ren＝Rem

C.Eun＝Eum

D.Frn＝Frm正确答案：B

A.V1＝2V2

B.V1＝4V2

C.V2＝4V1

D.V2＝2V1正确答案：C

A.

B.

C.

D.

二、简答题（共3题，共10分）

1.（本题3分）写出牛顿内摩擦定律的内容及对应的数学表达式。

正确答案：

牛顿内摩擦定律指出，流层间内摩擦力T的大小与流体的性质有关，与流速梯度du/dy和接触面积A成正比，而与接触面上压力无关。即：其中，μ是与流体的种类、温度有关的系数，称为动力粘性系数，即粘度。该定律适用于牛顿流体做层流运动的情况。

评分标准：回答上述任意一条即可给分。

8、当粘性力起主导作用时，模型试验方法研究流动问题适用的动力相似准则是（）。

9、液体在串联管路中稳定流动，已知直径D1＝2D2，则平均流速间的关系为（）。

10、图示为一段三管并联的管道，A、B间的水头损失是（）。

2.（本题3分）何为动力相似？举出两三个常用的相似准数及其物理意义。

正确答案：

答：动力相似是指原型与模型中对应点处所受同名力方向相同，大小成比例。雷诺数：粘性力起主导作用的流动，如完全封闭的流动，无自由表面的流动。雷诺数表达了模型和原型对应点处惯性力和粘性力之比。弗汝德数：重力起主导作用的流动，如自由表面流，明渠流。弗汝德数表示惯性力和重力之比。(或欧拉数：压力起主导作用的流动，如淹没在流体中的物体表面上的压力或压强分布时，欧拉数表示压力与惯性力之比。)

3.（本题4分）简述节流式流量计的工作原理，其流量计算公式是什么？

正确答案：

基本原理：当管路中的流体流经节流装置时，在收缩断面处流速增加，压力降低，使节流装置前后产生压差，可通过测量压差来计量流量。流量计公式：

三、填空题（共10题，共20分）

1、(本题2分)某原油的相对密度为0.9，其重度为（），密度为（）。

正确答案：8820N/m3,900kg/m3

2、(本题1分)作用在流体上的力按表现形式分为（）和（）两大类。

正确答案：质量力、表面力

3、(本题3分)液体中某点的绝对压强为147kPa，当地大气压为98kPa，其表压强为（）kPa，相当于测压管内水银柱高（）mm，水柱高（）m。

正确答案：49×103，367.6，5

4、(本题1分)圆管层流运动时有效断面上流速的分布规律是：（）。

正确答案：二次抛物线(或抛物面)

5、(本题3分)水在管内径为100mm的管路中流动，流速为0.5m/s，水的运动粘度为1×10-6m2/s，则水在管中的流态为（）。

正确答案：紊流

6、(本题2分)外径为D，内径为d的环形过流断面，其当量直径为（）。

正确答案：（D-d）

7、(本题2分)雷诺数的物理意义是（）和（）之比。

正确答案：惯性力、粘性力

8、(本题2分)长管和短管的区别在于长管可忽略（）和（）。

正确答案：出流水头(比动能)，局部水头损失

9、(本题2分)在出流面积和作用水头相同的条件下，管嘴的流量系数（）孔口的流量系数，管嘴的出流流量（）孔口的出流流量。（填“大于”或“小于”）。

正确答案：大于，大于

10、(本题2分)串并联管路可用于延长输送距离、（）和（）。

正确答案：提高输送量，克服翻越点

1、（本题10分）图示一贮水箱，箱壁上有一半球形的盖子，其半径R＝0.25m，

h＝4m，试求作用在整个半球形盖子上的静水总压力的大小？

正确答案：

可分解静水总压力P为水平分力Px和铅直分力Pz分别求解。（1分）设半球盖子向水平方向的投影面为Ax，则Ax=πR2（1分）

分析知为实压力体，半球体体积2/3πR3。（1分）

Px=ρg.h.Ax=1000×9.8×4×3.14×0.252=7693N（2分）

Pz=ρg.V=ρg.2/3πR3=1000×9.8×2/3×3.14×0.253≈320.54N（2分）

P=(Px2+Pz2)1/2=(76932+320.542)1/2≈7699.67N≈7.7kN（2分）

与水平线的夹角：tgθ=Pz/Px≈0.042，θ≈2.39°（1分）

2、（本题10分）用水银比压计测量管中油流的轴心流速，如下

图示。油的相对密度为，测得水银比压计读数h＝60mmHg（不计

损失），设管轴心流速u0与断面平均流速V的关系为V＝0.707u0，

求该管的断面平均流速V。

正确答案：

u0=[2gh(ρHg-ρ)/ρ]1/2(4分)

=[2×9.8×0.06×(13.6-0.89)/0.89]1/2(2分)

≈4.098m/s(2分)

V=0.707u0

=0.707×4.098≈2.897m/s(2分)

≈2.90m/s

答：管中断面平均流速V约为2.90m/s。

3、（本题15分）嵌入支座的一段输水管，如图

所示，其直径由D1＝1m变化为D2＝0.5m。当支

座前压力p1＝343kPa，流量Q＝1m3/s时，不计

损失，试确定渐缩段中支座所承受的轴向力？

正确答案：

＝8×10-3P