工程流體力學(xué)試題

1、word專業(yè)資料word專業(yè)資料、選擇題：從給出的四個選項中選擇出一個正確的選項（本大題60分，每小題3分）1、 溫度的升高時液體粘度（）。A、變化不大B、不變C、減小 D、增大2、 密度為1000kg/m 3，運動粘度為10 6m2/s的流體的動力粘度為（）Pas。B、0.1C、0.01D、0.0013、做水平等加速度運動容器中液體的等壓面是（）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、壓強與液標(biāo)高度的關(guān)系是）。A、h = p/g B、p= pgC、h = p/ pgD、h= p/ p6、流體靜力

2、學(xué)基本方程式z+p/pg= C中，p/ pg的物理意義是（）A、比位能B、比壓能C、比勢能D、比動能7、根據(jù)液流中運動參數(shù)是否隨（）變化，可以把液流分為均勻和非均勻流。A、時間B、空間位置坐標(biāo)C、壓力D、溫度A、雙曲線B、拋物線C、等值線D、三角形word專業(yè)資料A、雙曲線B、拋物線C、等值線D、三角形word專業(yè)資料8、連續(xù)性方程是（）定律在流體力學(xué)中的數(shù)學(xué)表達式。word專業(yè)資料A、動量守恒B、牛頓內(nèi)摩擦C、能量守恒D、質(zhì)量守恒。9、 平均流速是過留斷面上各點速度的（）。A、最大值的一半 B、面積平均值C、統(tǒng)計平均值 D、體積平均值10、 泵加給單位重量液體的機械能稱為泵的（）。A、功率B

3、、排量；C、揚程 D、效率11、 水力坡度是指單位管長上（）的降低值。A、總水頭B、總能量 C、軸線位置D、測壓管水頭12、 總水頭線與測壓管水頭線間的鉛直高差反映的是（）的大小。A、壓力的頭B、位置水頭 C、流速水頭D、位置水頭。13、雷諾數(shù)Re反映的是流體流動過程中（）之比。A、慣性力與粘性力B、粘性力與慣性力C、重力與慣性力D、慣性力與重力 TOC o 1-5 h z 14、 直徑為d的圓形截面管道的水力半徑為（）A、2dB、dC、d/2 ；D、d/4。15、 過流斷面的水力要素不包括（）。A、斷面面積 B、斷面濕周C、管壁粗糙度D、速度梯度16、 圓管層流中的速度剖面是（）。17、 局

4、部水頭損失和流速水頭很小，計算中可以忽略的壓力管路稱為（）。A、長管 B、短管C、有壓管D、多相管18、并聯(lián)管路的水力特點是（）。A、XQi=0 , hf= IhfiB、Q= 2Qi, hfj= hfiC、3Qi=0 , 2hfi=0D、Q= 2Qi” hf= 2hfi;19、 無旋流動是指（）的流動。A、流體質(zhì)旋轉(zhuǎn)角速度為0B、速度的旋度為 0C、流體質(zhì)的點運動軌跡為直線D、流體微團運動軌跡為直線20、 層流區(qū)水頭損失公式hf= 0Q2 mumL/D5-m中的系數(shù)3和m分別為（）。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、利用下圖推導(dǎo)歐拉平衡微分方程 f -丄4p=0,再由此推導(dǎo)出流體靜力學(xué)基本方程。（本大題20分）word專業(yè)資料word專業(yè)資料、圖示的油罐內(nèi)裝有相對密度為 0.7的汽油，為測定油面高度，利用連通器原理，把U形管內(nèi)裝上相對密度為1.26的甘油，一端接通油罐頂部空間，一端接壓氣管。同時，壓氣管的另一支引入油罐底以上的0.4m處，壓氣后，當(dāng)液面有氣逸出時 U形管內(nèi)油面高度差 h=0.7m，試計算油罐內(nèi)的油深H = ?（本大題20分）四、為了在直徑D=160mm 的管線上自動摻入另一種油品，安裝 了如圖所示的裝置：自錐管喉道處引出一個小支管通入油池內(nèi)。若壓力表讀數(shù)為2.3 x 10Pa，吼道

6、直徑為40mm，主管道的流量為30 L/s，油品的相對密度為0.9。欲摻入的油品的相對密度為0.8，油池油面距喉道高度為 1.5m，如果摻入油量約為原輸量的10%左右，B管水頭損失設(shè)為0.5m，試確定性力相似準(zhǔn)數(shù)的含義（本大題10分）六、往車間送水的輸水管路由兩管段串聯(lián)而成，第一管段的管徑為150mm，長度為800m，第二管段的直徑為125mm，長 度為600m，設(shè)壓力水塔具有的水頭H=20m，局部阻力忽略 不計，求流量 Q，并繪制水頭線。（入1=0.029 ，臉=0.027， 本大題10分）Jd1門題7-4圖七、儒科夫斯基疑題：給人感覺圖中的圓柱體會在浮力的作用下會繞其轉(zhuǎn)軸一一圖中圓柱中心出

7、的黑點轉(zhuǎn)動起來，由此便可以、選擇題：從給出的四個選項中選擇出一個正確的選項（本大題60分，每小題3分）1、壓力的升高時液體的粘度（）。A、不變B、減小C、變化不大 D、增大2、密度為1000kg/m3,動力粘度為10 3 Pas的流體的運動粘度為（）m 2/s。A、 10 2b、 10 4C、 10 6D、 10 8 TOC o 1-5 h z 3、 做鉛直等加速度運動容器中液體的等壓面是（）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、 壓力水頭的計算公式為（）。A、h = p/gB

8、、p= pg C、h = p/ pgD、h=p/ p6、 流體靜力學(xué)基本方程式 z+p/ pg=C中，p/ pg的幾何意義是（）A、位置水頭B、壓力水頭C、總水頭D、速度水頭7、 根據(jù)液流中運動參數(shù)是否隨（）變化，可以把液流分為穩(wěn)定流和非穩(wěn) 定流。B、時間C、溫度 D、壓力A、位置坐標(biāo)16、圓管流動中的粘性應(yīng)力與半徑呈（）關(guān)系。word專業(yè)資料16、圓管流動中的粘性應(yīng)力與半徑呈（）關(guān)系。word專業(yè)資料8、理想流體伯努利方程是（）定律在流體力學(xué)中的數(shù)學(xué)表達式。word專業(yè)資料A、動量守恒B、牛頓第一一C、質(zhì)量守恒D、能量守恒9、由連續(xù)性divu=O可以判斷出流動為（）流動A、穩(wěn)定B、可壓縮C、

9、不可壓縮D、均勻10、泵的排量是指單位時間內(nèi)流過泵的流體所具有的（）。A、質(zhì)量 B、機械能 C、體積D、重量11、水頭損失是指單位重量液體在流動過程中所損失的（）A、勢能 B、熱能 C、壓能D、機械能12、 測壓管水頭線與位置水頭線的鉛直高差反映的是（）的大小。A、壓力水頭B、位置水頭C、流速水頭D、總水頭。13、弗勞德Fr反映的是流體流動過程中（）之比。A、慣性力與粘性力B、粘性力與慣性力C、重力與慣性力D、慣性力與重力14、邊長為a的正方形截面管道的水力半徑為（）A、2a B、aC、a/2 ；D、a/4。15、 過流斷面的水力要素包括了以下四項中的（）項。A、速度梯度B、速度分布C、溫度D

10、、管壁粗糙度A、線性17、A、長管B、短管18、串聯(lián)管路的水力特點是（A、Qi= Qj, hf= 2hfiC、3Q i=0 , 2h fi=019、 有旋流動是指（）的流動。A、流體質(zhì)旋轉(zhuǎn)角速度不為0C、流體質(zhì)點運動軌跡為曲線20、 水利光滑區(qū)水頭損失公式hf= BQ （）。A、0.0246 和 1 B、4.15 和 1 和 0.25。B、正比例；C、二次方；D、無；局部水頭損失或流速水頭較大，不可忽略的壓力管路稱為（C、有壓管）。B、D、）。D、多相管Q= 3Qi, hfj= hfiQ= 2Qi, hf= 2hfi ；B、速度的旋度不為0D、流體微團運動軌跡為曲線2 m umL/D5-m中的

11、系數(shù)B和m分別為C、0.0246 和 0.25 D、0.0826 入2二、利用下圖推導(dǎo)包達公式hj型,再計算圖中管道銳緣出2g口處的局部阻力系數(shù)。（本大題20分）word專業(yè)資料word專業(yè)資料流動方向銳緣岀口圖2管道銳緣岀口示意圖、圖示的油罐內(nèi)裝相對密度為 0.8的油品，裝置如圖2 11所 示的U形測壓管。求油面的高度 H=?及液面壓力po=?。（本 大題20分）油H1.6m四、由斷面為0.2m 2和0.1 m 2的兩根管子組成的水平輸水管系從水箱流入大氣中，假設(shè)不考慮局部水頭損失，第一段的水頭損失為流速水頭的4倍，第二段為3倍。（a）求斷面流速V1及V2; （b）繪制水頭線；（c）求進口

12、A點的壓力（本大題20分）H=4m2Ai=0.2m22A2=0.1m2V2五、試由牛頓相似準(zhǔn)則Ne =2_fP2v2建立重力相識準(zhǔn)則，并說明重力相似準(zhǔn)數(shù)的含義（本大題10分）六、有一中等直徑鋼管并聯(lián)管路，流過的總水量為0.08m 3/s，鋼管 的直徑 di=150mm ，d2=200mm ，長度 li=500m ，l2=800m。試并聯(lián)管中的流量Qi、Q2及A、B兩點間的水頭損失（設(shè)并聯(lián)管路沿程阻力系數(shù)均為 入=0.039。本大題10分）。QiL idiQ2L2題7-5圖七、試結(jié)合圖中給出的機翼周邊的流譜解釋機翼為什么能夠獲得升力（本大題10分）A卷答案、選擇題: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：在靜止流體中任取出圖示 的微元正六面體。首先，我們 分析作用在這個微元六面體內(nèi) 流體上的力在x方向上的分量。 微元體以外的流體作用于其上 的表面力均與作用面相垂直。 因此，只有與x方向相垂直的 前后兩個面上的總壓力在 x軸 上的分量不為零。設(shè)六面體中 心點A處的靜壓力為p(x，y， z),則作用在Ai和A點的壓力可以表示為 TOC o 1-5 h z dp dx，& dxPi = P； P2 = pex 2ex 2所以作用在Ai和A2點所在面上的總壓力分別為dp丄 1 cp(

14、Pdx)dydz、(pdx)dydz。ex2 ex微元體內(nèi)流體所受質(zhì)量力在x方向的分力為X pdxdydz ,由于 流體處于平衡狀態(tài)，則op1 cp(pdx)dydz ( p+dx)dydz + X pxdydz = 0。ex2 ex用pdxdydz除上式，簡化后得X - = 0，同理，在y、z方向,PCX可得Y-衛(wèi)=o和Z-述=0，其矢量形式可寫為p dyp1fp = 0p這便是流體平衡微分方程式。質(zhì)量力僅有重力時，單位質(zhì)量流體所受到的質(zhì)量力可表示為 X=Y=0 ； Z= g，將其代入上式可得dp = - pgdz 或 d(p+ pz) = 0 積分可得p + pgz= c兩端同除以pg則有

15、z+=cpg這便是流體靜力學(xué)基本方程。、解:選取U形管中甘油最低液面為等壓面，由氣體各點壓力相等,可知油罐底以上0.4m處的油壓即為壓力管中氣體壓力，即Po 打總衍=Po g(H -0.4)Ego冷1.26 0.70.4 =1.66 m0.7四、解:列1-1和2-2斷面的伯努利方程，則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斷面的伯努利方程，以4-4自由液面為基準(zhǔn)面，則20 0 円專 2g hw“其中 P3 二 P2、v3 二

16、丁。，代入上式，得 dB = 0.028m1 . 2-_：dB4五、解:當(dāng)作用在流體上的合外力中粘性力起主導(dǎo)作用時，則有A ndu /dy，牛頓數(shù)可表示為F=T=Ne =TP2v2P2v2Pv引入雷諾數(shù)Re= plv/ 則牛頓數(shù)相等這一相似準(zhǔn)則就轉(zhuǎn)化為Rep =Rem由此可見，粘性力相似準(zhǔn)數(shù)就是雷諾數(shù)，粘性力相似準(zhǔn)則就是原型與模型的雷諾數(shù)相等。對于圓管內(nèi)的流動，可取管徑d作為特征尺度，這時的雷諾數(shù)可表示為Re=出=也U雷諾數(shù)的物理含義是慣性力與粘性力的比值。六、解:列自由液面和出口斷面的伯努利方程H =0.0826 idi50.0826 2則流量3Q=0. 0155 m / s七、答：由于流體

17、靜壓力的特性一可知，流體靜壓力的作用方向永遠 沿著作用面的內(nèi)法線方向，所以流體對圓柱體表面的作用力的方 向也永遠垂直于作用面，所以圓柱體表面上的壓力的作用線必然 要通過圓柱體的軸線，這些力對 o點的力矩為零。因此，圓柱體 并不會繞0點轉(zhuǎn)動，也就不能由此制造出永動機來。、選擇題:i、C2、D3、A4、D5、C6、B7、B8、D9、Bi0、Cii、Ai2、Ci3、Ai4、Di5、Di6、B17、Ai8、Bi9、B20、B、解:在圖中取管道內(nèi)壁、漩渦區(qū)起始端和末端斷面圍成空間為控制體，在1、2兩個斷面間應(yīng)用伯努利方程，有2 2zi+ Pi + ViP2 + v21z2a2Owi .2 0P 2gp

18、2g因兩斷面間的距離很短，忽略沿程阻力，取ai= ai=0，則hj =pi - p2P2 2Vi -V2g(i)再對控制體應(yīng)用動量方程：忽略控制體側(cè)面上的摩擦力后控制體內(nèi)的流體在流動方向上所受的合力為 F =A2（Pi -P2）0則動量方程為i2i2突擴管局部阻力A2(Pi P2)= PQ(V2 -Vi)，兩端同時除以pgA2得Pi - P2Pv2(V2 _M)。將其代入式（1）可得:v2hj2- v1 ) +2 2V1 _V22g整理后可得hj -(Vi i)22g即包達公式。它表明圓管液流突然擴大的局部水頭損失等于損失 流速（V1-V2）折算成的水頭。由連續(xù)性方程可得M 電或V2，AiA2則包達公式可以寫成八22hj=(1訂訴(12)2僉唱2V 2 Vi所以管道銳緣出口處的局部阻力系數(shù)為宇1、解：A點的壓力可用自由液面的壓力 po及罐內(nèi)外兩個液柱的 壓力來表示，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斷