流體力學(xué)I試卷A(機大類)101

1、華中科技大學(xué)流體力學(xué)（I）試卷（A卷）（閉卷考試）2010年11月7日姓名: 學(xué)院： 班級: 學(xué)號： 題號一二三四五六七八總分滿分2010121212121210100評分注：水密度，空氣絕熱指數(shù)，空氣氣體常數(shù)，重力加速度。一. 選擇最佳答案填空（每空只選擇一個答案，每空2分，共20分）1. 一般情況下，（ A ）的粘度隨溫度的升高而增大。A. 氣體 B. 液體 C. 氣體和液體2. 關(guān)于靜止流體的應(yīng)力特征，以下說法錯誤的是（ B ）。A. 壓力是唯一可能存在的表面力 B. 拉力和壓力相平衡C. 沒有粘性剪切力 D. 壓強的大小與其作用方向無關(guān)3. 流量隨時間變化的變截面管道流動中，對流加速度

2、與（ C ）有關(guān)。 A. 速度隨時間的變化 B. 管截面上的速度變化 C. 截面積變化引起的速度沿程變化4. 粘性流體的湍流切應(yīng)力與流體的（ C ）有關(guān)。A. 動力粘度 B. 壓縮性 C. 質(zhì)點的脈動速度5. 流體運動雷諾數(shù)表征流體中（ C ）。A. 重力與粘性力之比 B. 粘性力與慣性力之比 C. 慣性力與粘性力之比6. 運動粘度的水在直徑的圓管內(nèi)流動，為了保證水流為層流，水流量的最大值為（ A ）。A. B. C. D. 7. 管道水流狀態(tài)在湍流光滑管區(qū)域，沿程損失系數(shù)與（ A ）有關(guān)。A. 雷諾數(shù) B. 雷諾數(shù)和管壁相對粗糙度 C. 管壁相對粗糙度8. 聲波是小擾動波，一般可以把小擾動的

3、壓縮和膨脹過程簡化為（ B ）過程。A. 等溫 B. 等熵 C. 等壓 D. 等密度9. 當(dāng)亞音速氣流通過收縮管時，氣體的密度沿流動方向（ B ）。A. 增大 B. 減小 C. 不變 10.氣體的（ B ）是等熵流動。A. 無摩擦流動 B. 無摩擦絕熱流動 C. 絕熱流動二(10分)如圖所示，圓柱形活塞直徑 ， 長 ，重，相對于水平面傾斜角，與氣缸之間的間隙，間隙中充滿動力粘度 的液體。 活塞通過定滑輪在重物的作用下在氣缸中勻速運動。假設(shè)不考慮活塞端面的壓差阻力和滑輪軸的摩擦力，試計算活塞的運動速度。解：當(dāng)活塞勻速運動時，力平衡關(guān)系為由牛頓內(nèi)摩擦定律 代入相關(guān)數(shù)據(jù)后有計算得到活塞速度三(12分

4、)矩形斷面渠道寬，由圖示垂直平板隔開的一側(cè)水深，另一側(cè)水深。假設(shè)水靜止，求作用在板下端的壓強合力矩M。（提示：過矩形平面形心軸的慣性矩為，其中和分別為矩形平面的寬和高）解：左側(cè)壓強合力其作用點與下端距離右側(cè)壓強合力其作用點與下端距離作用在閘門上的合力矩Q四(12分)如圖所示，離心式水泵出水量，吸水管直徑。已知水泵進(jìn)口截面距水面高，不計能量損失，試求水泵入口截面的真空壓強。解：不計能量損失，選擇水面和離心式水泵入口截面列伯努利方程：解得水泵入口處的真空壓強為12h五(12分)如圖所示，水由開口大容器側(cè)壁的圓截面噴嘴射出，已知容器內(nèi)水自由面到噴嘴軸線的水位，噴嘴大端截面直徑，小端截面直徑，不計能量

5、損失，試求水流作用在噴嘴連接螺栓上的水平拉力。解：用相對壓強，在噴嘴段建立控制體，V2 = 8.4 m/s，Q = 0.01056 m3/s，V1 = 2.1 m/s，F(xiàn) =15.834-166.355 N = -150.5 N作用在噴嘴上的力為150.5 N，其方向與水流方向一致。六. （12分）已知并聯(lián)的三段水管其長、直徑和沿程損失系數(shù)分別為， ，設(shè)三段管總流量，水運動粘度，不計局部損失。求各段管的流量及平均速度，并判斷各段管內(nèi)的流動狀態(tài)。解： 解出， 再與 聯(lián)立解出， ， ， ， 均為湍流。七（12分）空氣在收縮噴管中做等熵流動，某截面面積，壓強 ，溫度，馬赫數(shù)，噴管出口外面的環(huán)境壓強。試求出口截面的馬赫數(shù)以及噴管的質(zhì)量流量。解：，因此出口截面壓強，由 解出： 八（10分）新設(shè)計的汽車高，最大行駛速度，擬在風(fēng)洞中進(jìn)行模型實驗。假設(shè)風(fēng)洞實驗段最大風(fēng)速，試求在最大風(fēng)速時滿足動力相似條件的模型高度