工程流体力学模拟题.ppt

1、一、选择题（共20分，每小题4分） 1. 某水库水深为10m处的绝对压强为（ ） A. 10kPa； B. 98kPa； C. 147kPa； D. 196kPa 2. 圆管湍流过渡区的沿程水水头损失系数与（ ）有关。 A. 雷诺数； B. 管壁相对粗糙度； C. 雷诺数和管壁相对粗糙度； D. 雷诺数和管道长度。 3. 牛顿内摩擦定律表明（ ）。 A任何流体具有粘性 B低粘度流体具有较低的切应力 C牛顿流体的切应力与速度梯度成正比 D粘度是与温度无关 4. 流体运动的连续性方程是（ ）原理在流体力学中的具体体现。 A.动量守恒 B. 质量守恒 C.能量守恒 D. 力的平衡 5. 边长为a的正

2、方形管的水力半径是 ( ) Aa/2 Ba/3 Ca/4 Da/5.,D,C,C,B,C,如图所示，(a)图为自由出流，(b)图为淹没出流，若在两种出流情况下作用水头H，管长l、管径d及沿程阻力系数均相同。则两管中的流量( )。 A. QaQb B. Qa=Qb C. QaQb D.不确定,B,二、简答题（共20分，每题10分） 如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流？是均匀流还是非均匀流？,答： 1 段管为恒定均匀流（等径、水平管） 2 段管为恒定非均匀流（水平、变径管） 3 段管为恒定均匀流（等径、水平管

3、）,2. 画出下图ABC段的压力体,C,C,三、计算题（共60分，每题15分） 用一虹吸管将80热水从高位槽中抽出，两容器中水面恒定。已知AB 长7m，BC 长15m（均包括局部阻力的当量长度），管路内径20mm， 摩擦系数可取为0.023。试求：,当z13m时，水在管内的流量； 在管子总长不变的情况下，欲使 流量增加20，则H1应为多少?,解：（1）在两水槽间列柏努利方程,其中： z1=3m； u1u20； p1= p2=0（表压）； z2=0 可得：,流速：,流量：,(2) 欲提高流量，需增大两容器中水位的垂直距离。 此时,所以,2. 某 处 设 置 安 全 闸 门 如 图 所 示， 闸

4、门 宽 b= 0.6m， 高 h1= 1m， 铰 接 装 置 于 距 离 底 h2= 0.4m， 闸 门 可 绕 A 点 转 动， 求 闸 门 自 动 打 开 的 水 深 h 为 多 少 米。（不考虑闸门转动的摩擦）,打开闸门的力是什么力？,打开闸门的力应是多大？,打开闸门的力应作用在哪点？,静压力,当 时， 闸 门 自 动 开 启,得 ：,将 hD 代 入 上 述 不 等 式,解：,3. 如图所示，两股速度大小同为V的水射流汇合后成伞状体散开，设两股 射流的直径分别为d1和d2，试求散开角与d1、d2的关系。如d2 =0.7d1， 是多少度？不计重力作用和损失。,散开角为什么与d1、d2有关

5、系？,不计重力作用和损失意味什么 ？,解：射流暴露在大气中，不考虑重力影响，根据伯努利方程，各射流截面的流速相等。汇合流是一个轴对称的伞状体，其截面积逐渐减小，但汇合流量总是不变的，它等于两个射流量Q1和Q2之和。,作用在水体上的外力和为零，根据动量方程， 可以求出张角与d1、d2的关系。,当d2 0.7d1时, cos0.3423，70o,4. 有一液位恒定的高位槽通过管路向水池供水，高位槽内液面高度h1 为1m，供水总高度h2为10m，输水管内径50mm，总长度100m （包括所有局部阻力的当量长度），,求：供水量为多少,。,h1,h2,解：取高位槽上液面为截面1，输水管出口外侧为截面2，在1-1和2-2间列柏努利方程，可得