工程流体力学试题与答案4

工程流体力学试题与答案4

一、判断题（对的打“V,错的打“x〃，

每题2分，共20分）

1.一切）需爵需绛垂直于受力面

2.流

的内生njo

3.平工回蹙ZT刀住人/Xdx+Ydy+Zdz=0

4.过量管%的平均流速是最大流

5.实际1

速的一毛。

6.减流状态下，能」i=i层之

互混

不、I光I电酷P为系数

XReyLxVo

8.局部损失通用计算公式为…学

zg

柳踹卿麓舞蠹

小流束

嘴出流量Qn

A.Q>Qn；B.QvQn；C.Q=Q

3.变直径管,直径tZi=320mm,J2=160mm,

流速h=L5m/s,也为

A-3m/s；B.4m/s；C.6m/s；

D.9m/so

4.金属国力港的挟数是」-口“

A.绝对压强；B.相对压强；C.绝

对医毒加当施夫气压强;D.相对压强加当施

大气压强。

5.水平放置的渐扩管，如果忽略水头损失,

断面形心点的压强有以下关系

A.1>P2；B.P1=P2；C.P1<P2O

8J统△留题《对同一种醺余出AB壁面上

的相舟压强务布布图鼠，55分分））

如型若苗算譬3像分））

在直径D=2.4m，长

垂B=1m直通上府平及

五X腼嚏呢子与-

、in

一管组成的替路如右

-

木9：DA=0.25m9QZ

[%=7.85xlO4N/m2；

42

DR=0.50m,pR=4.91X10N/m9萌Vo=1.2Ul/s,/z=Imo

试判断流动方向，并计算A、笈两断面之间的

（20分）

中一水平供水管

=O2H1,拂弯处的番茶

空酌管中断面1—1处的平周

a

=9.8xlO4Pa，'二§

计弯管内

水流对弯暑的

作用力。

a磁矍藤的管道,直径公"w

S段长度/=4m，p=KXX）kg/m3,//=1.518xIO_3Ns/m2o试

⑴驰管史的流态?

⑵此时失系数X?

一、判断题（每题2分，共20分）

1.一切流体都是牛顿流体。x

2.流体静压强的方向不一定垂直于受力面

的内法线方向。X

3.平衡流体等压面微分方程为Xdx+Ydy+Zdz=0J

4.过水断面都是平面。x

5.实际流体因管层流的平均流速是最大流

速的一半。V

6.在紊流状态下，能量损失包括流体层之

间的内摩擦力损失和流体层之间相互混

杂、能量交换而引起的附加损失。V

7.尼古拉茨试验的水力光滑管区阻力系数

人与雷诺数Rc无关。X

8.局部损失通用计算公式为//;=<—

,2g

9.只要流体流过面积的大小和形状不变的过

水断面，这种流动称为均匀流动。x

10.在质量力只有重力的作用下，实际流体

微小流束的伯努力方程为

z"+Jz,+J二X

72g-y2g

二、选择题（每题3分，共15分）

1.A2.B3.C4.B5.C

三、画图题（5

分）

四、计算题（20分）

解：1）水平分力

p=yhA=ygo）（£）Z.）=9810xlx2.42xl=

xc28252.8N

（5分）

—m

。+~^——=-D=i.6m

其压力中心Z0=Z,+c=

ZA2

c2LD3

2

（10分）

2）垂直分力

p=y^2L=9810x；rx2,49x1=22198.6N（方向向上）

88

（15分）

其压力中心

…，一叫「（1.6一2.4/2卜靠北=0.5

09m（20分）

五、计算题（10分）

鼠设藕蠡』总II水受面为o—。，

"白蟒传程

Z|+△+皿=…区+*+4

y2gY2g

（5分）

根据连续性方程》户,人得入警代入上式

（8分）

代入数据得“3.1m水柱。因为第0,所以所设方

向正确。即A-B（10分）

六、计算题（20分）

魁:士博专断面1-1和2—2的断面积、平均

流速和压普分别用心P./

%、〃，表示，建立如囱坐标系。

（2分）

面1—1和断面2—2

爨卷走上和—2r篱壁

作用力为它率用求X口、…

和、“出于弯管是水平a=

一

黑

pQ2v2cos45°一PQM=PiA—〃2&cos450-Rx

pQ2v2sin450=-p、A?sin45+Ry.

§PR、=—〃24cos45°—/X22%cos45+/X2］匕

R、=pQ2V2sin45。+p2A2sin45。

（10分）

根据题意可知A=4=在2

那么Qi=Q2=Q=4匕=~x0.22x4=0.126m3/s

（13分）

…由1v.==4m/s9

时，又，且不计水

损失，那么由总流於利方程得到

〃=p、=lata=9.8x104N/m2

（16分）

42

于是p2A2=PlA=Pl?》=9.8X10X^X0.2=3O77N

又p=1000kg/m3

将上述这些数值代入前面二式，可求出&、

R,，得

Rx=pxAx-p242cos45°-pQ2cos45+/X2/

五后

=3077-3077x--1000x0.126x4x—+1000x0.126x4=1049N

22

R、=pQ2v2sin45+p2A2sin45

=3077X—+1000x0.126x4x—=2532N

22

水流对弯管的作用力R与R大小相等，方向相

反，即R：=1049N；R、=2532N

最后得

R：+=Jl()492+2532?=2740.7N

R'=-vy

tan，A=^=2.41

a=67.5°.

R、1049

（20分）七、计算题（10分）

解：⑴

Q0.03x107

v=----=---------------=0.16985m/s

-d2-x(1.5xl()-2)2

44

npvd100()X0.16985xl.5xl(r2

Ke—-...-.........................=1678.35<2320(20()0)=Rec

〃1.518x10—3

所以管