工程流體力學(xué)(試題)

工程流體力學(xué)》綜合復(fù)習(xí)資料一、判斷題1、根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律,當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，流體內(nèi)部內(nèi)摩擦力大小與該處的流速大小成正比.2、一個(gè)接觸液體的平面壁上形心處的水靜壓強(qiáng)正好等于整個(gè)受壓壁面上所有各點(diǎn)水靜壓強(qiáng)的平均值。3、流體流動(dòng)時(shí),只有當(dāng)流速大小發(fā)生改變的情況下才有動(dòng)量的變化.4、在相同條件下,管嘴出流流量系數(shù)大于孔口出流流量系數(shù)。5、穩(wěn)定（定常）流一定是緩變流動(dòng)。6、水擊產(chǎn)生的根本原因是液體具有粘性。7、長管是指運(yùn)算過程中流速水頭不能略去的流動(dòng)管路。8、所謂水力光滑管是指內(nèi)壁面粗糙度很小的管道。D-d9、 外徑為D,內(nèi)徑為d的環(huán)形過流有效斷面，其水力半徑為 一。410、 凡是滿管流流動(dòng)，任何斷面上的壓強(qiáng)均大于大氣的壓強(qiáng)。二、填空題1、 某輸水安裝的文丘利管流量計(jì)，當(dāng)其汞-水壓差計(jì)上讀數(shù)Ah=4cm,通過的流量為2L/s,分析當(dāng)汞水壓差計(jì)讀數(shù)Ah=9cm，通過流量為L/s.2、 運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的關(guān)系是,其國際單位是.3、 因次分析的基本原理是:；具體計(jì)算方法分為兩種?4、 斷面平均流速V與實(shí)際流速u的區(qū)別是.5、 實(shí)際流體總流的伯諾利方程表達(dá)式為，其適用條件是。6、 泵的揚(yáng)程H是指.7、 穩(wěn)定流的動(dòng)量方程表達(dá)式為。8、 計(jì)算水頭損失的公式為與。9、 牛頓內(nèi)摩擦定律的表達(dá)式，其適用范圍是。10、 壓力中心是指.三、簡(jiǎn)答題1、 穩(wěn)定流動(dòng)與不穩(wěn)定流動(dòng).2、 產(chǎn)生流動(dòng)阻力的原因。3、 串聯(lián)管路的水力特性.4、 如何區(qū)分水力光滑管和水力粗糙管，兩者是否固定不變？5、 靜壓強(qiáng)的兩個(gè)特性。6、 連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的內(nèi)容。7、 實(shí)際流體總流的伯諾利方程表達(dá)式及其適用條件。8、 因次分析方法的基本原理。9、 歐拉數(shù)的定義式及物理意義。10、 壓力管路的定義。11、 長管計(jì)算的第一類問題。12、 作用水頭的定義。13、 噴射泵的工作原理。14、 動(dòng)量方程的標(biāo)量形式。15、 等壓面的特性.16、 空間連續(xù)性微分方程式及其物理意義.

17、 分析局部水頭損失產(chǎn)生的原因。18、 雷諾數(shù)、富勞德數(shù)及歐拉數(shù)三個(gè)相似準(zhǔn)數(shù)的定義式及物理意義。19、 流線的特性.四、計(jì)算題1、如圖所示，將一平板垂直探入水的自由射流中,設(shè)平板截去射流的部分流量Q1=0O012iWs,并引起射流的剩余部分偏轉(zhuǎn)一角度。已知射流速度為30m/s,總流量Q0=O.036m3/s,不計(jì)重量及水頭損失。求射流加于平板上的力？ °2、有泵管路如圖所示，流量Q二240m3/hour，泵的吸入管長L］二15m，沿程阻力系數(shù)

九=0.03，總局部阻力系數(shù)為&=6；壓力管長L=60m,九=0.03,&=10,11212管徑為0.25m.求：(1)已知泵入口處真空表讀數(shù)6.6mHO，求吸入高度。2兩個(gè)液面高差h=24m，求泵的揚(yáng)程。23、 水平直管半徑為R,不可壓縮流體作層流流動(dòng)，其半徑處點(diǎn)流速為，并等于管內(nèi)平均流速Vo求證：r=丁R4、 如圖所示一貯水容器。器壁上有兩個(gè)半球形蓋，設(shè)d=0.5m，h=2m,H=2.5m。試分別求出作用在兩個(gè)球蓋上的液體總壓力.

5、如圖水泵進(jìn)水系統(tǒng)，h=3m,管徑d=0.25m,l、2斷面間的總水頭損失hw二8.5汙斷面2處的真空度為Y=4.08mH2二8.5汙斷面2參考答案一、 判斷題XVXVXXXXVX二、 填空題1、 3L/s2、 V=巴)，斯(m2/s)3、 因次和諧的原理，n定理4、 過流斷面上各點(diǎn)的實(shí)際流速是不相同的，而平均流速在過流斷面上是相等的

pav2 pav25、t擰+茁=仁擰+ +J穩(wěn)定流'不可壓縮流體，作用于流體上的質(zhì)量力只有重力，所取斷面為緩變流動(dòng)6、76、7、8、PuudA=工Fcsn，h9、T9、T?沁是指在溫度不變的條件下’隨著流速梯度的變化“值始終保持一常數(shù)10、總壓力的作用點(diǎn)三、簡(jiǎn)答題1、 穩(wěn)定流動(dòng)與不穩(wěn)定流動(dòng)。—-—在流場(chǎng)中流體質(zhì)點(diǎn)通過空間點(diǎn)時(shí)所有的運(yùn)動(dòng)要素都不隨時(shí)間改變，這種流動(dòng)稱為穩(wěn)定流；反之,通過空間點(diǎn)處得流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)要素的全部或部分要素隨時(shí)間改變，這種流動(dòng)叫不穩(wěn)定流。2、 產(chǎn)生流動(dòng)阻力的原因。-——外因：水力半徑的大??；管路長度的大小;管壁粗糙度的大小.內(nèi)因：流體流動(dòng)中永遠(yuǎn)存在質(zhì)點(diǎn)的摩擦和撞擊現(xiàn)象，質(zhì)點(diǎn)摩擦所表現(xiàn)的粘性，以及質(zhì)點(diǎn)發(fā)生撞擊引起運(yùn)動(dòng)速度變化表現(xiàn)的慣性，才是流動(dòng)阻力產(chǎn)生的根本原因。3、 串聯(lián)管路的水力特性?！?lián)管路無中途分流和合流時(shí),流量相等，阻力疊加。串聯(lián)管路總水頭損失等于串聯(lián)各管段的水頭損失之和，后一管段的流量等于前一管段流量減去前管段末端泄出的流量.4、 如何區(qū)分水力光滑管和水力粗糙管，兩者是否固定不變？———不是固定不變的.通過層流邊層厚度與管壁粗糙度值的大小進(jìn)行比較8>A水力光滑管；8<A水力粗糙管。5、 靜壓強(qiáng)的兩個(gè)特性?！?—1.靜壓強(qiáng)的方向是垂直受壓面，并指向受壓面.2.任一點(diǎn)靜壓強(qiáng)的大小和受壓面方向無關(guān)，或者說任一點(diǎn)各方向的靜壓強(qiáng)均相等。6、 連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的內(nèi)容。---即認(rèn)為真實(shí)的流體和固體可以近似看作連續(xù)的,充滿全空間的介質(zhì)組成，物質(zhì)的宏觀性質(zhì)依然受牛頓力學(xué)的支配。這一假設(shè)忽略物質(zhì)的具體微觀結(jié)構(gòu)，而用一組偏微分方程來表達(dá)宏觀物理量（如質(zhì)量，數(shù)度，壓力等）.這些方程包括描述介質(zhì)性質(zhì)的方程和基本的物理定律，如質(zhì)量守恒定律,動(dòng)量守恒定律等。pav2 pav27、 實(shí)際流體總流的伯諾利方程表達(dá)式為（z+1+1亠=h+-2+2-2+z丄,1Y2g 1-2 Y 2g 2其適用條件是一穩(wěn)定流,不可壓縮流體，作用于流體上的質(zhì)量力只有重力，所取斷面為緩變流動(dòng)。8、 因次分析方法的基本原理.——就是因次和諧的原理，根據(jù)物理方程式中各個(gè)項(xiàng)的因次必須相同，將描述復(fù)雜物理現(xiàn)象的各個(gè)物理量組合而成無因次數(shù)群n從而使變量減少。9、 歐拉數(shù)的定義式及物理意義?！?PV2，其物理意義為壓力與慣性力的比。10、 壓力管路的定義?！?—凡是液流充滿全管在一定壓差下流動(dòng)的管路都稱為壓力管路。

11、長管計(jì)算的第一類問題。-—已知管徑,管長和地形，當(dāng)一定流量的某種液體通過時(shí)，確定管路中的壓力降,或確定起點(diǎn)所需的壓頭，或計(jì)算水利坡降。12、 作用水頭的定義。-—-—任意斷面處單位重量水的能量，等于比能除以重力加速度含位置水頭、壓力水頭和速度水頭。單位為m。13、 噴射泵的工作原理。——噴射泵主要由噴嘴、吸入室和擴(kuò)散室等組成。工作流體在壓力作用下經(jīng)管子進(jìn)入噴嘴，并以很高的速度由噴嘴出口噴出.由于噴出的工作流體速度極高,因此使噴嘴附近的液體（或氣體）被帶走。此時(shí)，在噴嘴出口的后部吸入室便形成真空,因此吸入室可從吸人管中吸進(jìn)流體并和工作流體一起混合，經(jīng)擴(kuò)散管進(jìn)入排出管.如果工作流體不斷地噴射，便能連續(xù)不斷地輸送液體（或氣體）。Jp出管.如果工作流體不斷地噴射，便能連續(xù)不斷地輸送液體（或氣體）。JpuudA=》F,JpuudA=工F，puudA=csxnxcsynycszn方程的標(biāo)量形式。14、xcscs工F三個(gè)方程為動(dòng)量z15、 等壓面的特性.——-作用于靜止流體中任一點(diǎn)上的質(zhì)量力必定垂直于通過該點(diǎn)的等壓面。16、 空間連續(xù)性微分方程式及其物理意義。--—乎*色笄*卑仝+羋笄=0，其物理意義為:流體在單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過單位體otex cy oz積空間流出與流入的質(zhì)量差與其內(nèi)部質(zhì)量變化的代數(shù)和為零。17、 分析局部水頭損失產(chǎn)生的原因。 （a）任何斷面形狀的改變，都必將引起流速的重新分布,因而附加了流體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和流體質(zhì)點(diǎn)的急劇變形,結(jié)果導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)間附加摩擦和相互撞擊，使流體能量受到損失，液流中流速重新分布。（b）流速的重新分布，總是伴隨有流動(dòng)分離和旋渦的形成,在旋渦區(qū)由于粘性的存在，便有摩擦的能量損失，在旋渦中粘性力作功.（c）在旋渦區(qū)中，又有質(zhì)點(diǎn)被主流所帶走，即有動(dòng)量交換，因而消耗運(yùn)動(dòng)流體的能量，流體質(zhì)點(diǎn)的混摻引起的動(dòng)量變化。VLpVDRe=——=——VLpVDRe=——=——v卩Fr=V2富勞德數(shù)：gl慣性力與重力之比Eu=P歐拉數(shù)：pV2壓力與慣性力之比19、流線的特性.—-—（1）在定常流動(dòng)時(shí)，因?yàn)榱鲌?chǎng)中各流體質(zhì)點(diǎn)的速度不隨時(shí)間變雷諾數(shù)：慣性力與粘性力之比化,所以通過同一點(diǎn)的流線形狀始終保持不變，因此流線和跡線相重合。而在非定常流動(dòng)時(shí)，一般說來流線要隨時(shí)間變化，故流線和跡線不相重合。（2） 通過某一空間點(diǎn)在給定瞬間只能有一條流線,一般情況流線不能相交和分支。否則在同一空間點(diǎn)上流體質(zhì)點(diǎn)將同時(shí)有幾個(gè)不同的流動(dòng)方向。只有在流場(chǎng)中速度為零或無窮大的那些點(diǎn)，流線可以相交,這是因?yàn)椋谶@些點(diǎn)上不會(huì)出現(xiàn)在同一點(diǎn)上存在不同流動(dòng)方向的問題。速度為零的點(diǎn)稱駐點(diǎn)，速度為無窮大的點(diǎn)稱為奇點(diǎn)。（3） 流線不能突然折轉(zhuǎn),是一條光滑的連續(xù)曲線.（4）流線密集的地方,表示流場(chǎng)中該處的流速較大，稀疏的地方，表示該處的流速較小.四、計(jì)算題

1、 參見教材p。772、 參見教材p。63/p。703、 參見教材po1114、 解：上面的蓋為蓋，對(duì)于蓋,其壓力體體積為 -g -g常（H-2）zd2-2x6兀d3二（2.5-1.0）x-x0.52-丄兀x0.53二0.262m34 12（方向f）F=yV=9810x0.262=（方向f）左面水平的蓋為蓋，對(duì)于蓋,靜水壓力可分解成水平及鉛重兩個(gè)分力，其中--F=丫H—d2=9810x2.5x