《工程流體力學(xué)》真題

1、工程流體力學(xué)習(xí)題與真題內(nèi)部學(xué)習(xí)資料）x工程流體力學(xué)試卷（答題時(shí)間120分鐘）班級(jí)姓名班級(jí)序號(hào)成績(jī)題號(hào)一二三四五六七八九十得分閱卷人一名詞解釋（10分,每題2分）粘性。流線流量速度環(huán)量邊界層二簡(jiǎn)答題（20分每題10分）1簡(jiǎn)述定常不可壓粘性流體有壓管流中層流和紊流的基本規(guī)律。流動(dòng)特征hfV(r)V/VamaxT層流紊流2畫出無限空間自由淹沒紊流射流結(jié)構(gòu)圖，并說明其幾何、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力特征。如圖1所示不可壓流動(dòng)，did=3,則vJv=。（2分）3d三、選擇與填空（30分）1兩平板相距0.1mm,中間充滿了粘度為口=0.00114Pa/s的流體，上平板相對(duì)下平板的運(yùn)動(dòng)速度為3.5m/s,則平板表面的切應(yīng)力

2、為。（3分）某點(diǎn)的計(jì)示壓強(qiáng)是1.36米水柱，當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?0米水柱，則該點(diǎn)處的絕對(duì)壓強(qiáng)是KPa。（3分）4圖1圖2某平面形心處的壓強(qiáng)為25KPa，受壓面積為6平方米，則作用在該平面上的壓力為N。（2分）5水在管中流動(dòng)，雷諾數(shù)為1890，則其流態(tài)為。（1分）6擾動(dòng)在不可壓流場(chǎng)中的傳播速度是，在可壓流場(chǎng)中的傳播速度789兩水管的有壓流動(dòng)相似，d/d2=3，則v2/v1=，圖b是。（2分）如圖3所示，圖a是。（A.無旋流B.有旋流。）（1分）。（A.無窮大B.有限大）。（1分）如圖2所示，設(shè)H=3m，不計(jì)損失，則出口速度為m/s。（2分）圖3圖4理想不可壓流體作平面無旋流動(dòng)，其流函數(shù)為kxy，則v=

3、。（2分）v=y中易發(fā)生如圖4所示，流體分別在漸擴(kuò)管和漸縮管中流動(dòng)，則在邊界層的分離。（A.漸擴(kuò)管B.漸縮管）。（1分）某正激波前速度系數(shù)為2.3,則波后速度系數(shù)為。（1分）如圖5所示為小擾動(dòng)在不同來流速度場(chǎng)的傳播，則來流速度在圖a中圖b(A.MalB.MaVlC.Ma=1=。(1分)圖5(a)圖5(b)圖614設(shè)某管路的水力直徑為4.8m，則其水力半徑為m。（1分）15.某二元不可壓流場(chǎng)，v=5x3，x（2分）=15x2y，則過點(diǎn)（1，2）的a=如圖6所示，水流經(jīng)900彎頭，則。（A.papb，B.PaVpb）（1分）某流場(chǎng)的速度分布為V=xy2F+yx2j-4xyzk，則該流場(chǎng)為。（A.不

4、可壓B.可壓縮）。（2分）有二平面勢(shì)流勢(shì)函數(shù)為化、2,則二者疊加后勢(shì)函數(shù)為。（1分）19為了獲得超聲速氣流應(yīng)使用。丄A收縮噴管B.縮放噴管）。（1分）三計(jì)算題（40分，每題10分）如下圖所示文丘里流量計(jì)，當(dāng)水流過時(shí)汞差壓計(jì)的讀數(shù)為H=125mm，設(shè)d1=250mm，d2=100mm，不計(jì)損失，試求水的流量。2某排水管路系統(tǒng)如上圖所示。排水管出口到吸水井液面的高差為Hc=530m,吸水管直徑d=0.25m,長度L1=40m,入嚴(yán)0.025,刀Z產(chǎn)5。排水管直徑d2=0.2m,長度L2=580m,入2=0.028,刀Z2=3。不計(jì)空氣造成的壓力差。當(dāng)流量qv=270m3/小時(shí)，求水泵給單位重量流體

5、所提供的能量）H。如下圖所示，一隔板將水箱分為A、B兩格，隔板上有直徑為dl=40毫米的薄壁小孔口，流量系數(shù)0.62。B箱底部有一直徑徑d2=30毫米的圓柱形管嘴，管嘴長0.1米，流量系數(shù)0.82。A箱水深H1=3米恒定不變。試求在定常出流時(shí)H1為多少？出流的流量是多少？設(shè)某流場(chǎng)的流函數(shù)為巾=2axy,試證明該流場(chǎng)無旋、不可壓，并求其速度勢(shì)函數(shù)。工程流體力學(xué)試卷B（答題時(shí)間120分鐘）班級(jí)姓名班級(jí)序號(hào)成績(jī)題號(hào)一二三四五六七八九十得分閱卷人一名詞解釋（10分,每題2分）相對(duì)壓強(qiáng)。緩變流。水力半徑。馬赫數(shù)。速度環(huán)量。二簡(jiǎn)答題（20分）1簡(jiǎn)述流體靜壓強(qiáng)的特性。（5分）2填寫下表。（5分）流動(dòng)特征hf

6、速度分布V/Vamax切應(yīng)力分布3如圖所示，某送風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)和管路1、2、3、4組成，設(shè)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力不變，當(dāng)將管路4延長后各管路中的流量如何變化？為什么？（10分）三、選擇與填空（30分）1兩平板相距1mm,中間充滿了流體，下平板不動(dòng)，上平板面積為lm2,設(shè)流體的動(dòng)力粘度為0.002，以3.5m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則作用在平板上的切應(yīng)力（）（3分）某點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)是5.36mH2O,當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?35mmHg，則該點(diǎn)處的絕對(duì)壓強(qiáng)是KPa。（3分）3.如圖1所示，穿孔板上各孔的大小形狀相同，各孔口的流量是否相同？。（A、是B、否）（2分）4如圖2所示，試畫出受壓曲面AB的壓力體。（2分）某

7、正激波前速度系數(shù)為2.0，則波后速度系數(shù)為。（2分）兩水管的有壓流動(dòng)相似，d1/d2=5，則v2/v1=。（2分）*某流場(chǎng)v=3x2i+4xyj，該流場(chǎng)是否定常？（A、定常B、不定常），是否可壓？（A、可壓B、不可壓）（3分）8某平面形心處的壓強(qiáng)為10KPa，受壓面積為2.5平方米，則作用在該平面上的壓力為N。（1分）設(shè)空氣的k=1.4,則經(jīng)過激波壓縮波后的密度最多能達(dá)到波前密度倍。（A、6倍B、25倍C、倍）（3分）圖3如圖3所示，流體分別在漸擴(kuò)管和漸縮管中流動(dòng)，則在中易發(fā)生邊界層的分離。（A.漸擴(kuò)管B.漸縮管）。（2分）TOC o 1-5 h z某平面流動(dòng)的流函數(shù)為V=Kxy，則v=，v=

8、。（2分）xy設(shè)有壓管流的Re=2000，則入=。（2分）ir*某流場(chǎng)v=3x2i+4xyj，則在點(diǎn)（3,2）處的速度為，經(jīng)過若干時(shí)間后該點(diǎn)的速度為。（2分）14某截面的水力直徑為4m，則相應(yīng)的水力半徑為。（1分）三計(jì)算題（40分,每題10分）1.測(cè)壓管裝置如圖4所示，已知油的密度為850kg/m3，高差h=21cm，h2=9cm，求Ah。圖5圖4如圖5所示，消防管路直徑D=200mm，末端收縮形噴嘴的出口直徑d=50mm,Z=0.2，噴嘴和管路用法蘭盤連接，其上裝有4個(gè)螺栓，求當(dāng)流量是0.1m3/s時(shí)每個(gè)螺栓上所受的拉力。3.如圖6所示，兩水庫水面的高程差H=25m,用直徑d1=d2=300

9、mm，長li=400m,l2=300m的串聯(lián)管路相接通，入=0.03，不計(jì)局部阻力，求流量。若增設(shè)管段3，則各管段的流量如何變化？圖64.已知平面流動(dòng)的流速為v=x2+2x-4y，v=-2xy-2y，問：xy（1）流場(chǎng)是否可壓。（2）是否無旋。（3）求駐點(diǎn)位置。（4）求流函數(shù)。工程流體力學(xué)試卷A（答題時(shí)間120分鐘）班級(jí)姓名班級(jí)序號(hào)成績(jī)題號(hào)一二三四五六七八九十得分閱卷人一名詞解釋（10分,每題2分）粘性。邊界層。定常流動(dòng)。層流激波。二簡(jiǎn)答題（20分）4簡(jiǎn)述沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律。（5分）5簡(jiǎn)述定常不可壓粘性流體有壓管流中層流的基本規(guī)律。（5分）流動(dòng)特征hf速度分布V/Vamax切應(yīng)力分布層流6

10、畫出無限空間自由淹沒紊流射流結(jié)構(gòu)圖，在圖中標(biāo)出各部分的名稱，并說明其幾何、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力特征。（10分）三、選擇與填空（30分）1兩平板相距1mm,中間充滿了流體，下平板不動(dòng)，上平板面積為lm2,在F=2.5N的力作用下以3.5m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則流體的動(dòng)力粘度為（）。（3分）某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)是5.36mH2O,當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?35mmHg,則該點(diǎn)處的真空度是KPa。（3分）如圖1所示，比較各1、2點(diǎn)速度，用“、=”填寫下表（3.5分），V1aV1bV1cV2aV2bV2c圖1圖2如圖2所示，試畫出受壓表面AB上下的靜壓強(qiáng)分布圖。（2分）TOC o 1-5 h z某正激波前速度系數(shù)為2.5,

11、則波后速度系數(shù)為。（1分）兩水管的有壓流動(dòng)相似，d/d2=3，則v2/V=。（2分）流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)可分解為。（2分）8某平面形心處的壓強(qiáng)為12KPa，受壓面積為5平方米，則作用在該平面上的壓力為N。（1分）9.試在圖3中亞聲速區(qū)、聲速區(qū)、超聲速區(qū)、滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)、臨界狀態(tài)點(diǎn)、極如圖4所示，流體分別在漸擴(kuò)管和漸縮管中流動(dòng)，則在中易發(fā)生10邊界層的分離。（A.漸擴(kuò)管B.漸縮管）。（1分）11某平面流動(dòng)的流函數(shù)為V=Kxy，則流線方程為.，該流動(dòng)為流動(dòng)（A.有旋B.無旋），該流動(dòng)為流動(dòng)（A.可壓B.不可壓）,勢(shì)函數(shù)為12設(shè)某截面的水力半徑為0.5m，則水力半徑為mo（1分）13.如圖5所示為小擾動(dòng)在不同

12、來流速度場(chǎng)的傳播，則來流速度在圖a中，14某平面流動(dòng)的流線圖譜如圖6所示，試畫出等勢(shì)線。（1分）。（5.5分）三計(jì)算題（40分,每題10分）1流體的運(yùn)動(dòng)用：b+cb-cy=et+eb+cb-cz=et+e-t22表示，求速度的拉格朗日描述和歐拉描述。2如圖7所示，測(cè)定一閥門的局部阻力系數(shù)，在閥門的上下游裝設(shè)了3個(gè)測(cè)壓管，其間距l(xiāng)1=1m,l2=2m,若直徑D=50mm,實(shí)測(cè)l=150cm,2=125cm,3=40cm,流速為3m/s,求閥門的Z。圖7圖83.兩水庫水面的高程差為H=25m,有管路1：l=400m,d1=300mm,入嚴(yán)0.03；管路1：l1=300m,d2=300mm,入2=0

13、.03。試求：1）管路1、2串聯(lián)在兩水庫間,通過管路的流量。2）管路1、2并聯(lián)在兩水庫間,通過管路的總流量。4.如圖8所示，涵洞寬1.2m,與上下游矩形渠道的寬度相同，渠底是水平的,求涵洞上混凝土砌件所受的水平推力。（設(shè)流體為理想流體）中國礦業(yè)大學(xué)20092010學(xué)年工程流體力學(xué)試卷（A）卷考試時(shí)間：100分鐘考試方式：閉卷題號(hào)一二三總分得分閱卷人班級(jí)姓名班級(jí)序號(hào)成績(jī)一填空（每空1分，共15分）1.流體是一種受任何微小作用時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)。作用于流體上的力按其性質(zhì)可以分為表面力和緩變流任意過流截面靜壓力分布特點(diǎn)：邊長為a的等邊三角形截面管內(nèi)充滿流體流動(dòng)，其當(dāng)量直徑（水力直TOC o

14、1-5 h z徑）d-。i某流場(chǎng)v=kx,v=-ky，則流線方程為。xy量綱和諧性原理是指任何個(gè)正確的方程式中，各項(xiàng)的量綱必7在管流中，如果兩個(gè)截面的直徑比為血f心二2,則這兩個(gè)截面上的雷諾數(shù)之比為斑斑2=8.在圓管層流流動(dòng)中，沿程損失與速度的成正比。9某水流速度是2.5m/s，則其速度水頭是2.在一條水平管段上裝有兩只測(cè)壓管，如圖2所示，當(dāng)管中流量增大時(shí)，兩只測(cè)壓管中液面高度h與h是增大還是減小？并說明原因。1210斯托克斯定理表明，沿封閉曲線的L的速度環(huán)量等于穿過以該曲線為TOC o 1-5 h z周界的任意曲面的。不可壓縮平面流動(dòng)的勢(shì)函數(shù)為x2-y2+X，其流函數(shù)為12邊界層的分離只可能

15、發(fā)生在升高的區(qū)域內(nèi)，形成旋渦。13.馬赫數(shù)的定義為氣體的流速與的比值。14超聲速氣流在擴(kuò)壓管中進(jìn)行增壓，擴(kuò)壓管的截面積應(yīng)該逐漸；超聲速氣流在噴管中進(jìn)行增速，噴管的截面積應(yīng)該逐漸。二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）水管上安裝一復(fù)式水銀測(cè)壓計(jì)如圖所示。同一水平線上各點(diǎn)的壓強(qiáng)p2、P3、p4哪個(gè)最大？哪個(gè)最?。磕男┫嗟?？3已知液體中流速u沿y方向分布如圖3所示，試根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律duT=Udy定性繪出切應(yīng)力t沿y方向的分布圖。yyuTuT=04關(guān)于水流去向問題，曾有以下一些說法，如“水一定是從高處流向低處”“水是由壓力大的地方流向壓力小的地方”、“水是由流速大的地方流向流速小的地方”，這些說法對(duì)嗎，

16、試用基本方程式加以說明。5判斷容器的加速度方向并說明理由。（其中J為單位質(zhì)量力）三、計(jì)算題（共6題，共60分）1如圖所示，重量G二20N，面積A=0.12m2的平板置于斜面上。其間充滿粘度卩=0.65Pa-s的油液。當(dāng)油液的厚度h二8mm時(shí)，問均速下滑時(shí)平板的速度U是多少？2如下圖所示一雙液式差壓計(jì)。上部為油，y9kN/m3，下部為水，Y水=9.8KN/m3，已知h=10cm,a二10cm，求兩容器中的壓強(qiáng)差。3如圖所示，如圖所示為矩形擋水閘，長I=2.5m，寬b=1.5m,A點(diǎn)到水面高度h=3m。求水閘關(guān)閉時(shí)，在B點(diǎn)處必須施加的作用力F。4、一個(gè)水平放置的90彎管輸送水，已知：d1=150m

17、m,d2二75mm,壓力表A的讀數(shù)為：p廣2.06x105Pa，管路中的流量Q二0.02m3/s求（1）壓力表B的讀數(shù)；（2）水流對(duì)彎管的作用力。（不計(jì)水頭損失）5某水塔供水系統(tǒng),h=20m,由管路1、2組成，按長管計(jì)算，d1=250mm,l1=20m,d2=200mm,l2=260m，沿程阻力系數(shù)均為0.03，中間有水泵一臺(tái)，泵的揚(yáng)程是40mH2O,求管路中的流量。VVhV1AO6、對(duì)于u=2xy,u=a2+x2-y2的平面流動(dòng)，問：xy(1)是否有勢(shì)流動(dòng)？若有勢(shì)，確定其勢(shì)函數(shù)9。是否是不可壓縮流體的流動(dòng)？若是，求流函數(shù)屮。中國礦業(yè)大學(xué)20092010學(xué)年工程流體力學(xué)試卷（B）卷考試時(shí)間：1

18、00分鐘考試方式：閉卷班級(jí)姓名班級(jí)序號(hào)成績(jī)題號(hào)*二三總分得分閱卷人一填空（每空1分，共15分）流體是一種受任何微小作用時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)。作用于流體上的力按其性質(zhì)可以分為和。對(duì)于實(shí)際流體，總水頭線是的線。理想流體與實(shí)際流體的主要區(qū)別在于。真空是扌旨和的壓力差。Re是表征力的相似準(zhǔn)則數(shù)，在圓管流動(dòng)中，當(dāng)Re小于時(shí)，實(shí)際流體的流動(dòng)狀態(tài)是流動(dòng)；當(dāng)Re大于該值時(shí)，其流動(dòng)狀態(tài)是流動(dòng)。7流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式包括平移、和。8.氣流速度與臨界速度之比是。9亞聲速流動(dòng)，是指馬赫數(shù)時(shí)的流動(dòng)。二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1、什么是連續(xù)介質(zhì)假設(shè)？引入連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的目的是什么？2、什么是水力光滑管？什么是水力

19、粗糙管？3、什么是緩變流？緩變流的特征是什么？4、試根據(jù)尼古拉茲試驗(yàn)，說明紊流各區(qū)沿程阻力系數(shù)九與Re和A,d的關(guān)系。5、判斷容器的加速度方向并說明理由。（其中J為單位質(zhì)量力）J=8.5m/s2三、計(jì)算題（共5題，共60分）1、一塊直徑為d的圓盤水平的放在厚度為h的油膜上。用力矩M驅(qū)動(dòng)圓盤以每分鐘n轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，求油的動(dòng)力粘度。（10分）2、寬為lm的矩形閘門AB，傾角45，水深J3m，件=2m，求作用于閘門上的靜水壓力和作用點(diǎn)。（10分）3、己知某平面不可壓流動(dòng)的速度分量為u=2xy+x;u=X2-y2-y。則:xy1）判斷流動(dòng)連續(xù)與否，求流函數(shù)；2）判斷流動(dòng)無旋與否，求速度勢(shì)函數(shù)。（10分

20、）4、已知：一個(gè)水平放置的90彎管輸送水d=150mm,d2=75mmP=2.06X105Pa,Q=0.02m3/s求：水流對(duì)彎管的作用力大小和方向（不計(jì)水頭損失）。（15分）5、某水罐1液面高度位于地平面以上Z=60m，通過分支管把水引向高于地平面z2=30m和z3=15m的水罐2和水罐3,假設(shè)l1=l2=l3=2500m,d1=d2=d3=0.5m,各管的沿程阻力系數(shù)均為入二0.04。試求引入每一水罐的流工程流體力學(xué)試卷A（答題時(shí)間120分鐘）班級(jí)姓名班級(jí)序號(hào)成績(jī)題號(hào)一二三四五六七八九十得分閱卷人一名詞解釋（10分,每題2分）粘性流體抵抗變形的特性。流線在流場(chǎng)中某一瞬時(shí)處處與流體速度方向一

21、致的曲線。流量單位時(shí)間通過某一截面流體的數(shù)量。速度環(huán)量邊界層二簡(jiǎn)答題（20分每題10分）1簡(jiǎn)述定常不可壓粘性流體有壓管流中層流和紊流的基本規(guī)律。流動(dòng)特征hfV(r)V/VamaxT層流分層ocv二次曲線0.5T1紊流脈動(dòng)OCV1.75-2.0對(duì)數(shù)曲線0.790.86T+T122畫出無限空間自由淹沒紊流射流結(jié)構(gòu)圖，并說明其幾何、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力特征。答：幾何特征：tana二3.4a、運(yùn)動(dòng)特征:各截面速度分布相似、動(dòng)力特征：各截面動(dòng)量相等。三、選擇與填空（30分）1兩平板相距0.1mm,中間充滿了粘度為口=0.00114Pa/s的流體，上平板相對(duì)下平板的運(yùn)動(dòng)速度為3.5m/s,則平板表面的切應(yīng)力為39.

22、9Pa。（3分）2.某點(diǎn)的計(jì)示壓強(qiáng)是1.36米水柱，當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?0米水柱，則該點(diǎn)處的絕對(duì)壓強(qiáng)是111.4KPa。（3分）3.如圖1所示不可壓流動(dòng)，d1/d2=3，則v2/V=。（2分）dZ圖1di某平面形心處的壓強(qiáng)為25KPa，受壓面積為6平方米，則作用在該平面上的壓力為150X103N。（2分）水在管中流動(dòng)，雷諾數(shù)為1890，則其流態(tài)為。（1分）擾動(dòng)在不可壓流場(chǎng)中的傳播速度是A，在可壓流場(chǎng)中的傳播速度是B。（A.無窮大B.有限大）。（1分）如圖2所示，設(shè)H=3m，不計(jì)損失，則出口速度為7.67m/s。（2分）8兩水管的有壓流動(dòng)相似，d1/d2=3，則v2/V=。（2分）如圖3所示，圖a是，

23、圖b是B。（A.無旋流B.有旋流。）（1分）圖3圖4理想不可壓流體作平面無旋流動(dòng)，其流函數(shù)為kxy,則V=kx,xV=。（2分）y如圖4所示，流體分別在漸擴(kuò)管和漸縮管中流動(dòng)，則在A中易發(fā)生邊界層的分離。（A.漸擴(kuò)管B.漸縮管）。（1分）某正激波前速度系數(shù)為2.3,則波后速度系數(shù)為0.435。（1分）如圖5所示為小擾動(dòng)在不同來流速度場(chǎng)的傳播，則來流速度在圖a中B,圖b中A(A.MalB.MaVlC.Ma=1=o(1分)圖5(a)圖5(b)圖614.設(shè)某管路的水力直徑為4.8m，則其水力半徑為1.2m。（1分）15.16.17.某二元不可壓流場(chǎng)，v=5x3，v=15x2y，貝過點(diǎn)（1，2）的a=7

24、5。（2分）y如圖6所示，水流經(jīng)900彎頭，則A。（A.papb，B.paVpb=（1分）某流場(chǎng)的速度分布為V=xy2F+yx2j-4xyzk，則該流場(chǎng)為A。（A.不可壓B.可壓縮）。（2分）18.有二平面勢(shì)流勢(shì)函數(shù)為、2，則二者疊加后勢(shì)函數(shù)為+2。（1分）19為了獲得超聲速氣流應(yīng)使用B。（A收縮噴管B.縮放噴管）。（1分）三計(jì)算題（40分，每題10分）1.如下圖所示文丘里流量計(jì)，當(dāng)水流過時(shí)汞差壓計(jì)的讀數(shù)為H=125mm，設(shè)d1=250mm，d2=100mm，不計(jì)損失，試求水的流量。2某排水管路系統(tǒng)如上圖所示。排水管出口到吸水井液面的高差為Hc=530m,吸水管直徑d=0.25m,長度L1=4

25、0m,入=0.025,：EZ產(chǎn)5。排水管直徑d2=0.2m,長度L2=580m,入2=0.028,刀Z2=3。不計(jì)空氣造成的壓力差。當(dāng)流量qv=270m3/小時(shí)，求水泵給單位重量流體所提供的能量）H。肌.亠(恥疼*土&?f阪HI-I叫12-滋?X(X;=熬=W哆洪#+尋譏滬R缶處夠wn嚴(yán)F*叫=a哎+扎0?/巳十h匚=話孔甘切鬥二*yG眈eHQ譏叭藥*3如下圖所示，一隔板將水箱分為A、B兩格，隔板上有直徑為dl=40毫米的薄壁小孔口，流量系數(shù)0.62。B箱底部有一直徑徑d2=30毫米的圓柱形管嘴，管嘴長0.1米，流量系數(shù)0.82。A箱水深比=3米恒定不變。試求在定常出流時(shí)H為多少？出流的流量是

26、多少？vE遙去盍，刨紜&於叫*卻/薩（如贏UHJ矗v*，aJ/云baSi/的-宀2n*Hn宀益mJ=+%g/(-53、I十H工f-叫亠片工十沾/HrA*?71,/1罵i4.設(shè)某流場(chǎng)的流函數(shù)為V=2axy，試證明該流場(chǎng)無旋、不可壓，并求其速度勢(shì)函數(shù)。綸牛*亠檢囂曠需穹-冷務(wù)弋囂二2A-2A臨詞軍彷花應(yīng)*C廠叫“鐵-鴛、二戊.用刃龜d-今嘆專弋過卑=2-41綢爭(zhēng)0匸孑伐鄉(xiāng)勺1y-必才p玄洌x嚕丈松,工程流體力學(xué)試卷A（答題時(shí)間120分鐘）題號(hào)乂土QJ四五r六七八九十得分閱卷人一名詞解釋（10分，每聖2分）1.粘性注評(píng)狽揚(yáng)L卻N茫七主丄邊界層定常流動(dòng)一協(xié)兀更鄉(xiāng)逆2、？W冋假X幻層流一謚、俾忍一幷R.

27、K多方憶丄肉不存琨*#2滅.O激波也告.洽7r、力呀血_二.簡(jiǎn)答題（20分）簡(jiǎn)述沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律。（5分）/滌j：2+血）由眇2：入訂（他宙,乞坯彳和士-圭丸琳己V）俵茅二、應(yīng)幾十皿，卻.乙粗峑U2缸和2.簡(jiǎn)述定常不可壓粘性流體有壓管流中層流的基本規(guī)律。（5分）流動(dòng)特征hf速度分布切應(yīng)力分布層流ocV3.畫出無限空間自由淹沒素流射流結(jié)構(gòu)圖，在圖中標(biāo)出各部分的名稱并說明其幾何.運(yùn)動(dòng).動(dòng)力特征。（10分）卩的彳扌彳彳如&二易翟鉀形仔竝魏平喘羯.三、選擇與填空（30分）兩平板相距1mm,中間充滿了流體，下平板不動(dòng)，上平板面積為In?,在F=2.5N的力作用下以3.5m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，

28、則流體的動(dòng)力粘度為7,腫（久S）。（3分）某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)是5.36mH20,當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?35mmHg,則該點(diǎn)處的真空度是切弋3厶冰Pa。（3分）生jo3如圖1所宗/比較各1.2點(diǎn)速度，用V、=”填寫下表（3.5分人ViaVVlbVic二7lB.MaC.ME=（1分）圖5（a）圖5（b）圖6一某平面流動(dòng)的流線圖譜如圖6所示，試畫出等勢(shì)線。（1分）3彳?住場(chǎng)-；2“L忌勺廳檸7&上w（）三.計(jì)算題（40分，每題10分）1.流體的運(yùn)動(dòng)用：嚴(yán)+屮7，2表示，求速度的拉格朗日描述和歐拉描述。如圖7所示，測(cè)定一閥門的局部阻力系數(shù)，在閥門的上丁游裝該了3二個(gè)團(tuán)壓管，其間距Zi=lm,/2=2m,若直徑D=

29、50mim實(shí)測(cè)VI=150cm,2=125cm,3=40cm流速為3m/s,求閥門的圖7圖8兩水庫水面的高程差為H=25m,有管路1：Zi=400m,Jj=300mm,入i=0.03；管路念爐00m,d2=300mm,入2=003。試求：1）管路1.2串聯(lián)在兩水庫間，通過管酸的流量。2）管路1、2并聯(lián)在兩水庫間，通過管路的總流童。如圖8所示，涵洞寬J2m,與上下游矩形渠道的寬度相同，渠底是水平的,求涵洞上混凝土砌件所受的水平推力。（設(shè)流體為理想流體）0、芯說滋Vtc0七tI占門Q可f”，金廬他加鷺晉護(hù)舟駕*算”論nzMV石r+1出=竺畤2=7n39、),2X刁x叭33f乜A工仏力二込7丄衛(wèi)QU

30、=a6(?Wy.2匕片仏Vx=-乙-TT1-7CAl,?c二乎xp才uhZ險(xiǎn)=_*-x=.o.xAZUhW、Z=T4”Z詩r詩Fzij7、nl認(rèn)y,叨、8-72m/s八刖用7卩5廠TOC o 1-5 h z升亍m*愆-務(wù)呵灼叫嚴(yán)*、。-T.化5I肛=燦iIAQ、z3p*九p-p11Z-；*lAxbZ呼冷夢(mèng)iy中國礦業(yè)大學(xué)20092010學(xué)年工程流體力學(xué)試卷（A）卷考試時(shí)間：100分鐘考試方式：閉卷一填空（每空1分，共15分）1剪切力2質(zhì)量力3.z+_L=c4.3a5.xy=c6相同7.丄Pg328.1次方90.3210渦通量112xy+y12.壓強(qiáng)13.當(dāng)?shù)芈曀?4.減??；增大二、簡(jiǎn)答題（每題

31、5分，共25分）1答：P最大，P最小，P=P41232答：叫減小,h2增大，因?yàn)殡S著流量的增加，管中的絕對(duì)壓力均減小，h測(cè)的壓力為相對(duì)壓力，h2測(cè)的壓力為真空壓力34答：以上說法都不對(duì)，由粘性流體的伯努力方程可知，水是由機(jī)械能大的地方流向機(jī)械能小的地方。5答：容器的加速度方向垂直向下。因?yàn)樽饔迷谌萜鲀?nèi)液體質(zhì)點(diǎn)上的單位質(zhì)量力J與所對(duì)應(yīng)的加速度大小方向相同，并且容器與其中的液體一起運(yùn)動(dòng)，因此容器的加速度方向也與單位質(zhì)量力的方向相同，垂直向下。三、計(jì)算題（共6題，共60分）1解：平板沿斜面向下的作用力為：F=Gxsin20O=6.8N則平板上的切應(yīng)力為t=F=覽=57N/m2根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律：du

32、t=uduU_t設(shè)速度分布為線性分布，貝U：石耳u則均速下滑時(shí)平板的速度U是：t57U=xh=x8x10-3=0.7U0.652解：設(shè)A到等壓面1-1截面的距離為乙則有:p一丫z=p一丫(z-h-a)-yhA水B水p-p=yz-y(z-h-a)-yhAB水水p一p=y(h+a)-yhAB水=9800*0.2-9000*0.1=1060Pa3、解：因?yàn)樗l的內(nèi)外均受大氣壓力作用，故大氣壓的影響可略去。作用在閘門上的總壓力為：A0.12334、4、p=pghA=pg(h+sin30)blc22.51=1000X9.8X(3+X-)X1.5x2.5=133218.75(N)分）根據(jù)壓力中心的計(jì)算公式

33、，可得：y=y+cx-DcyAc這個(gè)距離應(yīng)該是閘門的延長線與水面的交點(diǎn)為原點(diǎn)算起的距離。式中，y=丄+丄丄+蘭=7.25(m)csin30。20.52仃=bl3詁x15x253=】95A=bl=1.5X2.5=3.75所以，yD=7.25+1.957.25x3.75=7.32(m)3分）對(duì)A點(diǎn)列合力矩方程，得：p(yDhsin30o)-Fl=0（1分）于是：F=133218.75x(7.32看)*2.5=70339.5(N)分）VV33所以，Rx二3663NR=958NyV1二Q二-4Q二1.132m/s解：(i)A1沢dQ4QV2=4.527m/sAnd222取1-1、2-2兩斷面列伯努利方

34、程PV2pV21+1=2+2-Y2gY2gp=p+匕V2-V2)=1.964X105Pa所以2r12122）對(duì)選取的控制體列動(dòng)量方程：X方向：p1A-Rx=pQ(0-V1)y方向：Ry-p2A2二pQV-0)R=R2+R2=3786NxyR0二arctgy=14.66。Rx所以，水流對(duì)彎管壁的作用力為F的反作用力F，大小相等，方向相反。5某水塔供水系統(tǒng)，h=20m,由管路1、2組成，按長管計(jì)算，d1=250mm,l1=20m,d2=200mm,l2=260m，沿程阻力系數(shù)均為0.03，中間有水泵一臺(tái)，泵的揚(yáng)程是40mH2O,求管路中的流量。V1AH=h+h=h+九wd1v2lv2+九d2g2v

35、212d4亠)d4240=20+0.03-2*9.8(20000(2502600002504)2002004)V1二2004m/s所以q=1d2*v=-*0.252*2.004=0.098m3/s41141dudu1-(-yx)(2x2x)0z2dxdy26、解：（1）因?yàn)樗粤鲃?dòng)為有勢(shì)流動(dòng)，即存在勢(shì)函數(shù)。dp=udx+udyxy1p=x2y+a2yy3(2)因?yàn)轶?竺=2y2y=0所以流動(dòng)為不可壓縮流體的流動(dòng)，即存在流函數(shù)。d屮=udyudxxy=xy2(a2x+1x3)+c=xy2中國礦業(yè)大學(xué)20092010學(xué)年工程流體力學(xué)試卷（B）卷考試時(shí)間：100分鐘考試方式：閉卷一、填空題（每空1分

36、，共15分）剪切力表面力質(zhì)量力沿程下降是否考慮粘性絕對(duì)壓強(qiáng)當(dāng)?shù)卮髿鈮赫承?000層流紊流變形旋轉(zhuǎn)速度系數(shù)小于1二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1、連續(xù)介質(zhì)假設(shè)認(rèn)為流體是由空間上連續(xù)分布的流體質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)介質(zhì)。根據(jù)流體的連續(xù)介質(zhì)模型，任意時(shí)刻流動(dòng)空間的任一點(diǎn)都為相應(yīng)的流體質(zhì)點(diǎn)占據(jù)，表征流體性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)特征的物理量一般為時(shí)間和空間的連續(xù)函數(shù)，就可以應(yīng)用數(shù)學(xué)分析中連續(xù)函數(shù)分析和解決流體力學(xué)問題。2、當(dāng)流體流動(dòng)過程中，粘性底層完全淹沒了管壁粗糙凸出部分，這時(shí)粘性底層以外的紊流區(qū)域完全感受不到管壁粗糙度的影響，流體好像在完全光滑的管子中流動(dòng)，這種管道稱為水力光滑管。當(dāng)管壁的粗糙凸出部分有一部分或者大部分

37、暴露在紊流區(qū)域中，這時(shí)流體流過凸出部分將產(chǎn)生旋渦，造成新的能量損失，這種管道稱為粗糙管。3、當(dāng)流線的曲率半徑很大或流線之間的夾角很小時(shí)，流線近似為平行直線，這樣的流動(dòng)稱為緩變流。緩變流的特性：緩變流任意過流截面上流體靜壓力的分布規(guī)律與平衡流體中的相同4、對(duì)于粗糙管阻力系數(shù)入與Re的關(guān)系可以分為五個(gè)階段：當(dāng)ReV2300時(shí)，流動(dòng)處于層流狀態(tài)，管壁的相對(duì)粗糙度對(duì)阻力系數(shù)入沒有影響，入與Re成反比關(guān)系；2300VReV4000時(shí)，處于第一過渡區(qū)，是層流向紊流過渡的不穩(wěn)定區(qū)域；4000VReV26.98(d/)”7時(shí)，為水力光滑管區(qū)，入與Re的0.25次方成反比關(guān)系；26.98(d/)7VReV4160(d/2e)0.85時(shí)，為第二過渡區(qū)，隨著Re的增大，入也增加；416O(d/2e)o.85VRe時(shí)，處于阻力平方區(qū)，入與Re無關(guān)。5、答：容器的加速度方向垂直向下。因?yàn)樽饔迷谌萜鲀?nèi)液體質(zhì)點(diǎn)上的單位質(zhì)量力J與所對(duì)應(yīng)的加速度大小方向相同，并且容器與其中的液體一起運(yùn)動(dòng)，因此容器的加速度方向也與單位質(zhì)