流體力學泵與風機_第一學期期末試卷與答案

1、流體力學泵與風機期末考試試卷參考答案一、判斷題(本大題共 10 小題,每小題1 分,共 10 分1.沒有粘性的流體是實際流體。 錯 (1分2.在靜止、同種、不連續(xù)流體中,水平面就是等壓面。如果不同時滿足這三個條件,水 平面就不是等壓面。錯 (1分3.水箱中的水經(jīng)變徑管流出,若水箱水位保持不變,當閥門開度一定時,水流是非恒定流動。 錯 (1分4.紊流運動愈強烈,雷諾數(shù)愈大,層流邊層就愈厚。錯 (1分5.Q 1=Q 2是恒定流可壓縮流體總流連續(xù)性方程。錯 (1分6.水泵的揚程就是指它的提水高度。錯 (1分7.流線是光滑的曲線,不能是折線,流線之間可以相交。錯 (1分8.一變直徑管段,A 斷面直徑是

2、B 斷面直徑的2倍,則B 斷面的流速是A 斷面流速的4倍。對 (1分9.彎管曲率半徑Rc 與管徑d 之比愈大,則彎管的局部損失系數(shù)愈大。錯 (1分 10.隨流動雷諾數(shù)增大,管流壁面粘性底層的厚度也愈大。錯 (1分 二、填空題(本大題共 4小題,每小題 3 分,共 12 分11.流體力學中三個主要力學模型是(1連續(xù)介質模型(2不可壓縮流體力學模型(3無粘性流體力學模型。 (3分 12.均勻流過流斷面上壓強分布服從于水靜力學規(guī)律。 (3分 13.正方形形斷面管道(邊長為a,其水力半徑R 等于4a R =,當量直徑de 等于a d e = ( 3分14.并聯(lián)管路總的綜合阻力系數(shù)S 與各分支管綜合阻力

3、系數(shù)的關系為3211111s s s s +=。管嘴與孔口比較,如果水頭H 和直徑d 相同,其流速比V孔口/V 管嘴等于82.097.0=,流量比Q孔口/Q管嘴等于82.060.0=。 (3分三、簡答題(本大題共 4小題,每小題 3分,共 15 分 15.什么是牛頓流體?什么是非牛頓流體?滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體為牛頓流體,反之為非牛頓流體。 (3分 16.流體靜壓強的特性是什么?流體靜壓強的方向垂直于靜壓面,并且指向內(nèi)法線,流體靜壓腔的大小與作用面的方位無關,只于該點的位置有關。 (3分 17.什么可壓縮流體?什么是不可壓縮流體?流體的壓縮性和熱脹性很小,密度可視為常數(shù)的液體為不可壓縮流體,

4、反之為可壓縮流體。(3分 18.什么是力學相似?原形流動與模型流動在力學上包括三方面的相似,即幾何相似、運動相似、動力相似,統(tǒng)稱為力學相似。19.試述泵與風機的工作原理當葉輪隨軸旋轉時,葉片間的氣體也隨葉輪旋轉而獲得離心力,并使氣體從葉片間的出口處甩出。被甩出的氣體及入機殼,于是機殼內(nèi)的氣體壓強增高,最后被導向出口排出。氣體被甩出后,葉輪中心部分的壓強降低。外界氣體就能使風機的的吸入口通過葉輪前盤中央的孔口吸入,源源不斷地輸送氣體。離心式泵的工作原理也是如此。(3分 五、計算題(本大題共 3 小題,共43分21.齒輪泵由油箱吸取潤滑油,其流量為s m Q /102.133-=,潤滑油的運動粘度

5、為s m /10425-=,油的重度為3/9000m N =,吸油管長10m ,管徑mm d 40=,油泵進口最大允許真空度為2.5m 水柱,求油泵允許的安裝高度?=H (15分解:建立o-o 1-1斷面能量方程l h gv p H +=+2000222(3分 955104104102.144533=+=-dvQR e 2320 (2分流態(tài)為層流 232dlvh l =(3分 81.904.00012.016900098105.2242222-=-=l h gvp H-4404.0481.90012.010104.032-(5分=1.85m (2分22.有一圓滾門,長度l =10m ,直徑D=

6、4.2m ,上游水深H1=4.2m ,下游水深H2=2.1m ,求作用于圓滾門上的水平和鉛直分壓力。(15分 (21222121H H p p p x -=-= (6分=7.6481.22.4(10807.9212=-kN (3分kNl l R Al p z 7.10181.23.03.0213602.278222=+= (6分23.水力清砂高壓水槍噴嘴如圖所示。水槍噴嘴出口直徑d 0=7mm ,d 1=15mm ,水槍工作水量Q=160升/分。用噴嘴射流來沖毀鑄型芯砂。試確定噴嘴內(nèi)壁對水的作用力。(13分解:沿管軸x 方向所有外力及動量變化為(1211v v gQR A p F x -=-= (2分s m A Q V /1.1511=(2分gv p gv p 2220211+=+ (2分N A A v v gA p 4071.155.69(81.92