《工程流體力學》考試試卷及答案解析解析

1、 18/18工程流體力學考試試卷及答案解析解析 工程流體力學復習題及參考答案 整理人：郭冠中內蒙古科技大學能源與環(huán)境學院熱能與動力工程09級1班 使用專業(yè)：熱能與動力工程 一、名詞解釋。 1、雷諾數 2、流線 3、壓力體 4、牛頓流體 5、歐拉法 6、拉格朗日法 7、濕周 8、恒定流動 9、附面層 10、卡門渦街11、自由紊流射流 12、流場 13、無旋流動14、貼附現象15、有旋流動16、自由射流 17、濃差或溫差射流 18、音速19、穩(wěn)定流動20、不可壓縮流體21、駐點22、 自動模型區(qū) 二、是非題。 1.流體靜止或相對靜止狀態(tài)的等壓面一定是水平面。（） 2.平面無旋流動既存在流函數又存在

2、勢函數。（） 3.附面層分離只能發(fā)生在增壓減速區(qū)。（） 4.等溫管流摩阻隨管長增加而增加，速度和壓力都減少。（） 5.相對靜止狀態(tài)的等壓面一定也是水平面。（） 6.平面流只存在流函數，無旋流動存在勢函數。（） 7.流體的靜壓是指流體的點靜壓。（） 8.流線和等勢線一定正交。（） 9.附面層內的流體流動是粘性有旋流動。（） 10.亞音速絕熱管流摩阻隨管長增加而增加，速度增加，壓力減小。（） 11.相對靜止狀態(tài)的等壓面可以是斜面或曲面。（） 12.超音速絕熱管流摩阻隨管長增加而增加，速度減小，壓力增加。（） 13.壁面靜壓力的壓力中心總是低于受壓壁面的形心。（） 14.相鄰兩流線的函數值之差，是此

3、兩流線間的單寬流量。（） 15.附面層外的流體流動時理想無旋流動。（） 16.處于靜止或相對平衡液體的水平面是等壓面。（） 17.流體的粘滯性隨溫度變化而變化，溫度升高粘滯性減少；溫度降低粘滯性增大。 （） 18.流體流動時切應力與流體的粘性有關，與其他無關。（） 三、填空題。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流體運動的方法有和。 3、流體的主要力學模型是指、和不可壓縮性。 4、雷諾數是反映流體流動狀態(tài)的準數，它反映了流體流動時 與 的對比關系。 5、流量Q 1和Q 2，阻抗為S 1和S 2的兩管路并聯，則并聯后總管路的流量Q 為 ，總阻抗S 為 。串聯后總管路的流量Q 為 ，總阻抗S 為

4、。 6、流體紊流運動的特征是 ，處理方法是 。 7、流體在管道中流動時，流動阻力包括 和 。 8、流體微團的基本運動形式有： 、 和 。 9、馬赫數氣體動力學中一個重要的無因次數，他反映了 與 的相對比值。 10、穩(wěn)定流動的流線與跡線 。 11、理想流體伯努力方程=+g 2u r p z 2常數中，其中r p z +稱為 水頭。 12、一切平面流動的流場，無論是有旋流動或是無旋流動都存在 ，因而 一切平面流動都存在 ，但是，只有無旋流動才存在 。 13、雷諾數之所以能判別 ，是因為它反映了 和 的對比關系。 14、流體的主要力學性質有 、 、 、 和 。 15、畢托管是廣泛應用于測量 和 一種

5、儀器。 16、流體的力學模型按粘性是否作用分為 和 。作用與液上的力 包括 ， 。 17、力學相似的三個方面包括 、 與 。 18、流體的力學模型是 模型。 19、理想氣體伯努力方程2 u z -z p 2 g 21+-+ ）（中，）（g 21z -z p -+ 稱 ， 稱全壓， 稱總壓。 20、紊流射流的動力特征是 。 21、流體的牛頓內摩擦定律的表達式 ，u 的單位為 。 22、濃差或溫差射流的熱力特征是 。 23、流體微團的運動是由 運動， 運動， 運動和 運動四種基本運動形式符合而成。 24、幾何相似是力學相似的 ，運動相似是模型實驗的 ，動力 相似是運動相似的 。 25、歐拉準數是

6、和 的相對比值。 26、馬赫數M 反映了慣性力和 相對比值。 27、流體流動的狀態(tài)分為 和 。 28、弗魯得準數反映了 和 相對比值。 四、選擇題。 1、按連續(xù)介質的概念，流體質點是指 。 A 、流體的分子 B 、流體內的固體顆粒 C 、無大小的幾何點 D 、幾何尺寸同流動空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體 2、一下哪種流體為非牛頓流體 。 A 、空氣 B 、清水 C 、血液 D 、酒精 3、絕對壓強P abs 、相對壓強p 、真空值p v 、當地大氣壓強a p 之間的關系是 。 A 、P abs =p+ p v B 、p= P abs +a p C 、p v =a p - P abs

7、4、圓管層流過流斷面的流速分布為 。 A 、均勻分布 B 、對數曲線分布 C 、二次拋物線分布 5、一下那些概念屬于歐拉法 。 A 、流線 B 、跡線 C 、液體質點 D 、液體微團 6、圓管紊流粗糙區(qū)的沿程摩阻系數 。 A 、與雷諾數Re 有關 B 、與管壁相對粗糙度d ? 有關 C 、與Re 和d ? 有關 D 、與和管長l 有關 7、速度V 、長度l 、時間t 的無量綱組合是 。 A 、lt v B 、vl t C 、2vt l D 、vt l 8、圓管斷面直徑由d 1突然擴大到d 2，若將一次擴大改為兩級擴大，則該擴大的局部水頭損失 。 A 、減小 B 、不變 C 、增大 9、在圓管流

8、動中，層流的斷面速度分布符合 。 A 、均勻規(guī)律 B 、直線變化規(guī)律 C 、拋物線變化規(guī)律 D 、對數曲線規(guī)律 10、流線與流線通常情況下 。 A 、能相交也能相切 B 、僅能相交不能相切 C 、僅能相切不能相交 D 、既不能相交也不能相切 11、速度v ，密度，壓強p 的無量綱集合是 。 A 、v p B 、p v C 、p v 2 D 、2v p 12、雷諾數代表的是 之比。 A 、慣性力與壓力 B 、慣性力與重力 C 、慣性力與表面張力 D 、慣性力與粘性力 13、壓力輸水管模型實驗，長度比尺為8，模型水管的流量應為原型輸水管流量 的 。 A 、21 B 、51 C 、81 D 、16

9、1 14、一維流動中，“截面積大處速度小，截面積小處速度大”成立的條件是 。 A 、理想流體 B 、粘性流體 C 、可壓縮流體 D 、不可壓縮流體 15、彈簧管壓力表的讀數是 。 A 、絕對壓強 B 、相對壓強 C 、絕對壓強加當地大氣壓 D 、相對壓強加當地大氣壓 16、靜水中斜置平面壁的形心淹沒深h c 與壓力中心淹沒深h D 的關系是 。 A 、大于 B 、小于 C 、等于 D 、無規(guī)律 17、某風管的斷面尺寸為200mm mm 300?，則該風管的當量直徑是 。 A 、mm 240 B 、mm 250 C 、mm 300 D 、mm 200 18、有一變直徑管流，小管直徑d 1，大管直

10、徑d 2=2d 1，則兩斷面雷諾數的關系是 。 A 、21e 2 1 e R R = B 、21e e R R = C 、21e 5.1e R R = D 、21e 2e R R = 19、下列流體哪個屬于牛頓流體 。 A 、汽油 B 、紙漿 C 、血液 D 、瀝青 五、簡答題。 1、流體靜壓強的特性是什么？ 2、尼古拉茲實驗分區(qū)級意義是什么？ 3、附面層提出的意義？ 4、溫差或濃差射流彎曲產生的原因是什么？ 5、附面層分離的原因是什么？ 6、運動粘滯系數r 的物理意義是什么？ 7、流體動力粘滯系數u 的物理意義是什么？ 8、元流的特性是什么？ 9、伯努利方程=+g 2u r p z 2 常數

11、中各項的物理意義？ 10、管網水力計算遵循的原則是什么？ 11、水擊（水錘）現象及產生的原因是什么？ 12、管嘴出流產生真空的原因和條件是什么？ 13、自由紊流射流的運動、動力特征是什么？ 14、射流彎曲產生的原因？ 15、繞流升力產生的原因？ 16、畢托管是廣泛應用于測量水流和氣流的一種儀器，試畫出其示意圖，并說明其 工作原 。 17、簡要說明管道流動局部阻力損失產生的機理。 18、下式不可壓縮流體N-S 方程中，各項的物理意義是什么？ dt du z u y u x u x p 1x 2 z 22y 2 2x 2=?+?+?+?-）（X 六、計算題。 1、有一鋼板制風管，斷面尺寸為m 5.

12、1mm 200mm 400，管內氣流平均速度為?/s ， 氣體運動粘滯系數為15.028m 10-/s ，判斷管內氣體的流態(tài)？ 2、一高壓管末端接噴嘴，如下圖所示，已知噴嘴出口直徑為cm 10，管道直徑為40cm ， 水在管中流量Q 為0.43m /s ，求管嘴對水流的作用力。 3、已知不可壓縮流體的流速分量為：，0u xy 2u y -x u z y 22x =-=問該流動是 否為無旋流動？ 4、已知平面流動的速度分量為：；，2y 2x t y u t x u +-=+=求：當t=1是過M （1,1）的流線方程。 5、一車間用直徑為5.0m 的風口送風，風口風速為m 0.6/s ，如長度比例

13、常數為4， 確定實驗模型風口風速。若在模型內測得某點氣流速度為m 0.3/s ，則車間相應 點的速度為多少？（已知空氣的運動粘滯系數為20000157.0m /s ） 6、對某一橋墩采用模型比例為 16 1=n m l l 進行實驗。已知模型中水流速度為m 76.0/s ，實測模型橋墩受水流作用力為4N 。求原型中相應的流速與作用力。 7、在水平放置的管線中接彎管，直徑從600mm 逐漸減小到300mm ，水流方向偏 轉060如圖所示，在直徑較大一端壓強為172kN/2m ,求作用于彎管上的力的大小和方向，當水不流動時；當通過的流量為876L/s 時； 8、一弧形閘門AB ，寬，半徑為，圓心角

14、為m 245m 40閘門轉軸恰好與水面平齊，求 作 用 于 閘 門 的 水靜壓力。 9、如下圖所示，一水箱側面開孔并接有一直徑為mm 50的短管，形成管嘴出流，已 知作用水頭H=m 5，管嘴出流流量系數u=0.82，試問：管嘴出流流量Q ；靠近水箱一側管嘴內壁形成真空的原因是什么？合適的管嘴長度是多少？ 10、如圖所示，一水平射流沖擊光滑平板，流量為，直徑為密度00d ,Q 求：平板 所 受 的 沖 擊 力 。 流 量 Q 1和Q 2。 11、如下圖所示：水箱側壁接出一根由兩段不同管徑所組 成的管道，已知 m m 100d m m 200d 21=，兩管短長均為L=m 10m 50=H ，沿程

15、阻力系數 ,2.0,3.0,01.0=B A 求：管道中水的流量、流速. 參考答案： 一、名詞解釋。 1、雷諾數：是反應流體流動狀態(tài)的數，雷諾數的大小反應了流體流動時，流體質點慣性力和粘性力的對比關系。 2、流線：流場中，在某一時刻，給點的切線方向與通過該點的流體質點的劉速方向重合的空間曲線稱為流線。 3、壓力體：壓力體是指三個面所封閉的流體體積，即底面是受壓曲面，頂面是受壓曲面邊界線封閉的面積在自由面或者其延長面上的投影面，中間是通過受壓曲面邊界線所作的鉛直投影面。 4、牛頓流體：把在作剪切運動時滿足牛頓內摩擦定律的流體稱為牛頓流體。 5、歐拉法：研究流體力學的一種方法，是指通過描述物理量在

16、空間的分布來研究流體運動的方法。 6、拉格朗日法：通過描述每一質點的運動達到了解流體運動的方法稱為拉格朗日法。 7、濕周：過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界稱為濕周。 8、恒定流動：流場中，流體流速及由流速決定的壓強、粘性力、慣性力等也不隨時間變化的流動。 9、附面層：粘性較小的流體在繞過物體運動時，其摩擦阻力主要發(fā)生在緊靠物體表面的一個流速梯度很大的流體薄層內，這個薄層即為附面層。 10、卡門渦街：當流體經繞流物體時，在繞流物后面發(fā)生附面層分離，形成旋渦，并交替釋放出來，這種交替排列、有規(guī)則的旋渦組合稱為卡門渦街。 11、自由紊流射流：當氣體自孔口、管嘴或條縫以紊流的形式向自由空間噴射時，形

17、成的流動即為自由紊流射流。 12、流場：充滿流體的空間。 13、無旋流動：流動微團的旋轉角速度為零的流動。 14、貼附現象：貼附現象的產生是由于靠近頂棚流速增大靜壓減少，而射流下部靜壓大，上下壓差致使射流不得脫離頂棚。 15、有旋流動：運動流體微團的旋轉角速度不全為零的流動。 16、自由射流：氣體自孔口或條縫向無限空間噴射所形成的流動。 17、濃差或溫差射流：射流介質本身濃度或溫度與周圍氣體濃度或溫度有差異所引起的射流。 18、音速：音速即聲速，它是弱擾動波在介質中的傳播速度。 19、穩(wěn)定流動：流體流動過程與時間無關的流動。 20、不可壓縮流體：流體密度不隨溫度與流動過程而變化的液體。 21、

18、駐點：流體繞流物體迎流方向速度為零的點。 22、自動模型區(qū)：當某一相似準數在一定的數值范圍內，流動的相似性和該準數無關，也即原型和模型的準數不相等，流動仍保持相似，準數的這一范圍稱為自動模型區(qū)。 二、是非題。 1、錯誤 2、正確 3、正確 4、錯誤 5、錯誤 6、正確 7、正確 8、正確 9、正確 10、正確 11、正確 12、正確 13、正確 14、正確 15、正確 16、錯誤 17、錯誤 18、錯誤 三、填空題。 1、9.807 ； 2、歐拉法；拉格朗日法； 3、連續(xù)介質；無粘性； 4、慣性力；粘性力； 5、Q=Q 1+Q 2; 2 1 111S S S + = ;Q=Q1=Q2;S=S

19、1+S 2； 6、脈動現象；時均法； 7、沿程阻力；局部阻力； 8、平移運動；旋轉流動；變形運動； 9、慣性力；彈性力； 10、重合 ； 11、測壓管； 12、流線；流函數；勢函數； 13、流態(tài)；慣性力；粘性力 14、慣性；重力性；粘滯性；壓縮性和熱脹性；表面張力特性； 15、氣體；水流； 16、理想氣體；粘性氣體；質量力；表面力； 17、幾何相似；運動相似；動力相似； 18、連續(xù)介質； 19、勢壓；2 u p 2 + ；2 u z -z p 2 g 21+-+ ）（； 20、各橫截面上的動量相等； 21、s ?+=- pa dy du u ； 22、各截面的相對焓值相等； 23、平移；旋轉；

20、線變形；角變形； 24、前提；目的；保證； 25、壓力； 26、彈性力； 27、層流；紊流； 28、重力；慣性力； 四、選擇題。 1-5:DCCCA 6-10:BDACC 11-15:DDCDB 16-19：BADA 五、簡答題。 1、流體靜壓強的方向是沿著作用面的內法線方向；在靜止或相對靜止的流體中，任一點流體靜壓強的大小作用面方向無關，只與該點的位置有關。 2、層流區(qū) 臨界過渡區(qū) 紊流光滑區(qū) 紊流過度區(qū) 紊流粗糙區(qū) 意義：比較完整地反應了沿程阻力系數的變化規(guī)律，揭示了沿程阻力系數變化的主要因素。 3、在于將流場劃分為兩個計算方法不同的區(qū)域，即勢流區(qū)和附面層。在附面層外的勢流區(qū)按無旋流動理想

21、流體能量方程或動量方程求解；在附面層內，按粘性有旋流動流體能量方程或N-S 方程求解； 4、濃差或溫差射流由于濃度或溫度不同，引起射流介質密度與周圍其氣體密度與周圍氣體密度不同，所受的重力與浮力不相平衡，使得整個射流將發(fā)生向上或向下的軸彎曲。 5、當流體繞流曲面體流動時，在減壓增速區(qū)，流動維持原來的附面層；流動進入增壓減速區(qū)時，流體質點受到與主流方向相反的壓差作用，將產生方向的回流，而附面層外的流體仍保持原有的前進，這樣，回流和前進這兩部分運動方向相反的流體相接觸，就形成旋渦。旋渦的產生使得附面層與壁面發(fā)生分離。 6、流體運動粘滯系數r 表征單位速度梯度作用下的切應力對單位體積質量作用產生的阻

22、力加速度，具有運動學要素。 7、流體動力粘滯系數u 表征單位速度梯度作用下的切應力，反映了粘滯的動力性質。 8、元流的特性：元流的邊界由流線組成；流體質點不能出入元流；元流斷面上的流速和壓強是均勻分布。 9、Z ：斷面對基準面高度，水力學中稱位置水頭，單位位能； ：r p 在斷面壓強作用下，流體沿測壓管所能上升的高度，壓強水頭，單位位能； ：g 2u 2 斷面以速度u 為初速度的鉛直向上射流所能達到的理論的高度，流速水 頭，單位位能。 10、任一節(jié)點流入和流出的流量相等；任一閉合環(huán)路中，如規(guī)定順時針方向 流動的阻力損失為正，反之為負，則各管段阻力損失的代數和必等于零。 11、有壓管路中運動著的

23、液體，由于閥門或水泵突然關閉，使得液體的速度和動 量發(fā)生急劇變化，從而造成液體壓強驟然變化，該現象就是水擊(水錘)現象，產生的原因液體的可壓縮性管道材質的彈性。 12、原因是流體質點流動時由于有慣性，因而流線不能成折線，是光滑的曲線， 所以能夠形成真空區(qū)域；條件是：管嘴長度為管徑的34倍；作用水頭H 0極限值為m 3.9。 13、在自由紊流射流的主體段，射流各斷面上速度分布是相似的，軸線速度越來 越小，橫截面積越來越大，質量流量也越來越大；個橫截面上的動量守恒。 14、在溫差射流場中，由于氣流密度與周圍的氣體的不同，射流氣體所受的浮力 與重力不相平衡，使整個射流發(fā)生向下或向上彎曲。 15、當繞

24、流物體為非對稱形或雖為對稱但其對稱軸與來流方向不平行時，在繞流 物體上部流線較密，流速大；下部流線較疏，流速小，則上部壓強小，下部壓強大，上、下部存在壓強差，由此產生向上的力稱為升力。 16、（見第五版書P61） 17、（略） 18、X ：是作用在流體微團上的單位質量力。 ：x p 1?是作用在流體微團上單位質量流體的壓力。 ）：（2 z 22y 2 2x 2z u y u x u ?+?+?是作用在流體微團上單位質量流體粘性偏應力的合力。 ：dt du x 是流體質點的加速度。 六、計算題。 1、解：20001067.210 0.155.1267.0Re 267 .0067.044067 .

25、0) 4.02.0(22 .044 6 ?=?= ? =?=+?= v de R de A R 所以管內氣體為紊流流動。 2、解：如圖所示，由連續(xù)性方程得： m 183)10040(14.341 4.0v 211、=?= A Q /s m A Q 0.51)100 10(14.341 4.0v 222=?= /s 以軸線為基準面，列1-2斷面的伯努利方程 1= 0p g 2v p 0g 2v p 022 222 11 =+=+，此時 則：kN 4.12958 .9218.30.518.9g 2v g 2v p 222 122 1=?-?=?-= ）（ /2m 設噴嘴對水流的作用力為F ，沿水流

26、方向列動量方程，并取1=得： kN Q A F Q F A 6.1431.197.1621000 18 .30.514.010*.3414.1295v v p v v p 212111211=-=-?-?=-=-=-）（） （）（ 3、檢查流動是否無旋： y 2x u y 2(y 22-=?-=-? =?）y x y y u x 兩者相等，故為無旋流動 求速度勢函數： 2 32 222y x xy 3 x dxy dx x xydy 2dx y x dy u dx u d -=-=-=+=）（ 4、根據流線方程定義得流線方程： 2 2y x dx u dy u dx t y dy t x +-

27、= += 當t=1時， 1 1+-=+y dy x dx 化簡得：xdy+ydx+dy-dx=0 積分：xy+y-x+c=0 流線通過（1,1）點：即11+1-1+c=0 得：c=-1 將c=-1帶入上式，得xy+y-x-1=0 化簡得：（x+1）（y-1）=0 5、根據相似原理可得，實驗模型風口直徑為： 125.04 5 .0d m = 原型雷諾數為：Ren=6.00.5/0.0000157=191082.850000 所以氣流處于阻力平方區(qū)，（可采用粗糙度較大的管道），則阻力平方區(qū)的最低雷諾數為50000 則：相應的模型氣流出口速度Vm 為： Vm 0.125/0.0000157=5000

28、0 Vm=6.28m/s 流速比尺為： 955.028 .60 .6= 若在模型內測得某點氣流速度為3.0m/s ,則車間相應點的速度為： Vn=?v =3.00.955=2.87m/s 6、經分析可知，此流動的主要作用力是重力，所以決定性相似準數為付魯德準數。由付魯德模型律可知： ; ,u g l v g l v 22n m m 2 m n n 2 n m n m m n n m v p v p Eu E F F ?=?=； ， 由付魯德準數相等推理得：;22m n m n l l v v = 所以：m v l l v m m n n 04.376.01 16=?=?= /s 由歐拉準數相等

29、推理得：m n m n m n m n l l v v v v p p =?22 22 N F l l F l l l l l l l l P P F F l p F m m n n m n m n m n m n N M N 163844163333 3 2222m 2 =?=?=?=?=?=所以：得：由： 7、建立下圖所示的坐標，水流方向如圖所示： 當水流不動時： P1=P2=172kN/2m 設Fx,Fy 為水流作用于彎管的分力，如圖 X 方向：kN A P A F 5.425.0)1000 300(14.341172)1000600( 14.34117260cos p 2 20 221

30、1x =?-?=-= Y 方向：0 1160sina 0A P F y -= =0-1721/43.14（300/1000）20.86 =-10.5kN O X Y U 1，P1 對彎管的合力：N F F R k 8.432y 2x =+= 方向為：a=arctan （Fy/Fx ） =014 當有流動時： 由連續(xù)性方程得：876.0414122 2121=u d u d 解得：m u 2.31=/s m u 4.122=/s 忽略阻力，應用伯努利方程，列1-1,2-2斷面的方程： g u p g u p 222 22211 +=+ 帶入數據解得：P2/r=10.2H 2O=10.29.8=1

31、00Kn/2m 列動量方程： X 方向：）060cos (u x 60cos p p 0202211-=-Q F A A 帶入數據得：Fx=42.4kN 同理：y 方向：）（060sina u 60sina 02022-=-Q A P Fy 代入數據解得：Fy=15.2Kn 合力為：R=22x y F F +=45.1Kn 方向為：a=arctan （Fy/Fx ） =07.19 8、解： m r h 245sin 0= kN F F F kN hh r rb F kN hrhb F m h oc y x y x 1.453.22222 1 2214.381(48.9)2114.381(2.3

32、9428.922 1 212222=+=-?=-?=?= 9、32 m 0161.05102)100 50(4114.382.0g 2u =?=H A Q /s 孔口與管嘴出流流動時，在出流管嘴內形成以真空區(qū)域主要原因是：流體具有粘滯性，流體質點流動時存在慣性，流線不能發(fā)生直接拐彎，只能是光滑的曲線因此靠近水箱一側管嘴內壁形成真空。 L=（34）D=(34)50=150200 mm 10、建立如圖所示的坐標： 設平板對水流的沖擊力為R （方向與x 軸正方向相同），如圖中所示： 射流出口速度：2 020044 d v d Q Q = 由于平板是光滑的，所以僅有法向力，由動量方程（x 軸方向）得：

33、 R=流出動量-流入動量 = sin sin (00000V Q V Q =-） =2 20d sin 4Q 所以平板所受沖擊力大小與R 相等，方向相反。 由連續(xù)性方程可得：Q0=Q1+Q2 由于射流是水平方向，且置于大氣中，所以壓力能不變，能量損失不計，由能量方 程得： 2102 22120v v v g 2v g 2v g 2v =，得 平板切線方向（y 軸方向）無摩擦力，=0F 滿足動量守恒； 即；0= cos v v v 002211Q Q Q -）（ 化簡得：cos 021Q Q Q = 聯立方程解得：）cos 1(21 01+= Q Q ）cos 1(2 1 02-=Q Q 11、

34、選取水平面為截面1-1，出口處為斷面2-2，由伯努利方程知： g v B g v A g v g v d l g v p z g v 222d l 222p z 222122 22112122201 1+=+ 連續(xù)性方程可知：2211A v A v = 所以4 1 d 212 221=d v v 所以g v g v g v g v 242.023.0241000 1005001.0210002005001.0g 2v 00001021212 12121+ +=+ 所以m 51.1v 1=/s,所以=124v v m 04.6/s =?=51.1)1000 200(14.341412 12111

35、v d V A Q 0.0473m /s 中國礦業(yè)大學20102011學年第 2 學期 工程流體力學試卷（ ）卷 課程編號：03034 考試時間：100 分鐘 考試方式：閉 卷 學院 化工 班級 姓名 學號 一名詞解釋（共10小題，每題2分，共20分） 粘滯性；跡線與流線；層流；質量力；偶極流；排擠厚度；順壓力梯度；時均速度；輸運公式；連續(xù)介質假說 二選擇題（共10小題，每題3分，共30分） 1絕對壓強p abs 與相對壓強p 、真空度p v 、當地大氣壓p a 之 間的關系是： A. p abs =p+p v； B. p=p absp a C. p v= p ap abs D. p=p ab

36、s+p a 2如圖所示 A. p0=p a； B. p0p a； C. p0 D. 無法判斷。 3在研究流體運動時，按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為( )。 A. 牛頓流體及非牛頓流體； B. 可壓縮流體與不可壓縮流體； C. 均質流體與非均質流體； D. 理想流體與實際流體。 4比較重力場（質量力只有重力）中，水和水銀所受的單位質量力f水和f水銀的大?。?A. f水f水銀；D、不一定。 5流動有勢的充分必要條件是( )。 A. 流動是無旋的； B. 必須是平面流動； C. 必須是無旋的平面流動； D. 流線是直線的流動。 6雷諾數Re 反映了( )的對比關系 A.粘滯力與重力 B.重力與

37、慣性力 C. 慣性力與粘滯力 D. 粘滯力與動水壓力7一密閉容器內下部為水，上部為空氣，液面下4.2m處測壓管高度為2.2m，設當地大氣壓為1個工程大氣壓，則容器內氣體部分的相對壓強為_ 水柱（）。 A. 2m B. 1m C. 8m D. 2m 8如圖所示，下述靜力學方程哪個正確？ 9下列壓強分布圖中哪個是錯誤的？ 10粘性流體總水頭線沿程的變化是( ) 。 A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三種情況都有可能。 三計算題（共3小題，共50分） 1 如圖所示，有一盛水的開口容器以3.6m/s 2的加速度沿與水平成30o夾角的傾斜平面向上運動， 試求容器中水面的傾角，并分析

38、p 與水深的關系。（15分） 2有一30cm 15 cm ?的文德利管，接入鉛垂的輸油管上， 油的流動方向朝上。已知喉部與進口截面間的高度差為30cm ，圖中U 形管讀數為25cm 水銀柱，試求油的流量以及進口與喉部 兩截面之間的壓力差。（2 8825/g N m =）（20分） 3. 不可壓縮平面流動的流函數為2310 xy x y +-+，試判斷是否存在勢函數，如果存在，求其勢函數。（15分） 工程流體力學試題答案及評分標準 一名詞解釋（共10小題，每題2分，共20分） 1粘滯性流體在受到外部剪切力作用時發(fā)生變形(流動)，其內部相應要產生對變 形的抵抗，并以內摩擦力的形式表現出來，這種流體的固有物理屬性稱為流體的粘滯性或粘性 2跡線流體質點的運動軌跡曲線 流線同一瞬時，