244#-工程流體力學(xué)

1、年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）工程流體力學(xué)1 （專(zhuān)科）一、選擇題.關(guān)于流體的粘性，以下說(shuō)法不正確的是（C）。A形成流體粘性的原因是分子間的引力和流體分子的熱運(yùn)動(dòng)B壓強(qiáng)增加，粘性增大C液體的粘性隨溫度的增加而增加D氣體的粘性隨溫度的增加而增加.流線和跡線重合的是哪種流動(dòng)？ （ A ）A.定常流動(dòng)B.非定常流動(dòng)C.不可壓縮流動(dòng)D.無(wú)粘性流動(dòng).連續(xù)方程表示控制體的（）A.能量守恒B.動(dòng)量守恒 C.流量守恒D.質(zhì)量守恒.文丘里流量計(jì)用于測(cè)量（D ）A.點(diǎn)速度 B.壓強(qiáng) C.密度D.流量.如果空氣氣流速度為100m：s，溫度為10，則Ma =（ B ）A.1

2、.5776B.0.2966C. 0.3509D.0.1876.當(dāng)收縮噴管的質(zhì)量流量達(dá)到極大值時(shí)，出口處的Ma（）A.1B.= 1 C. 1D.=0.邊界層的流動(dòng)分離（C）A.只可能發(fā)生于層流邊界層B.只可能發(fā)生于紊流邊界層C.在層流邊界層和紊流邊界層中均有可能發(fā)生D.或者在層流邊界層發(fā)生或者在紊流邊界層發(fā)生.對(duì)于一條固定管道，是光滑管還是粗糙管，與下列哪個(gè)因素有關(guān)（）A.粘性底層的厚度B.管壁的粗糙度C.雷諾數(shù)D.前三者之和.連續(xù)性方程適用于（）A.理想流體B.粘性流體C.理想流體和粘性流體D.都不適用年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）.應(yīng)用動(dòng)量方程求

3、流體對(duì)物體的合力時(shí)，進(jìn)、出口的壓強(qiáng)應(yīng)使用（）A.絕對(duì)壓強(qiáng)B.計(jì)示壓強(qiáng) C. 大氣壓D.真空度二、填空題.等壓面的重要性質(zhì)是 等壓面永遠(yuǎn)與質(zhì)量力正交。.作用在流體上的力可以分為質(zhì)量力 和 表面力。.液柱式測(cè)壓計(jì)是根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程，利用液柱高度直接測(cè)量壓強(qiáng)。.描述流體的運(yùn)動(dòng)常用拉格朗日法和歐拉法。三、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)單說(shuō)明形成流體粘性的因素。2、簡(jiǎn)單說(shuō)明流體靜壓強(qiáng)的兩個(gè)特性。3、粘性流體管內(nèi)流動(dòng)的兩種損失是什么，如何定義這兩種損失。三、計(jì)算題1、用如圖1所示的裝置測(cè)量油的密度。已知h = 74mm, h1 = 152mm , h2 = 8mm , P 水=1000kg /m3, P 水銀=136

4、00kg /m3，求油的密度。2、如圖2所示，油從高壓油罐經(jīng)一噴嘴流出，噴嘴用法蘭盤(pán)與管路連接，并用螺栓固定。已知：p0 p = 2 x 105 Pa , h = 3m , d廣 0.05m，d】=0.02m，油的密度 P = 850kg / m3, 求螺栓所受拉力F。3、連續(xù)彎管中的90漸縮彎管放在水平面上，如圖3所示。入口直徑d 1 = 15cm，出口直 徑d2 = 7.5cm ,入口處的平均流速匕=2.5m/s，計(jì)示壓強(qiáng)p = 6.86 x 104Pa，若不計(jì)年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）4、用如圖4所示的U形管差壓計(jì)測(cè)量彎管的局部水頭損失系

5、數(shù)。已知管徑d = 0.25m，水流量qv= 0.04 m 3 /s，U形管的工作液體是四氯化碳，密度為p，= 1600 kg/m 3，U形管左右 兩側(cè)液面高差A(yù)h = 70mm，求。工程流體力學(xué)1 （專(zhuān)科）參考答案簡(jiǎn)答題1、形成流體粘性的原因有兩個(gè)方面，一是流體分子間的引力；另一個(gè)原因是流體分子的熱 運(yùn)動(dòng)。2、特性一：流體靜壓強(qiáng)的作用方向沿作用面的內(nèi)法線方向。特性二：靜止流體中任一點(diǎn)的 流體靜壓強(qiáng)與作用面在空間的方位無(wú)關(guān)，只是坐標(biāo)點(diǎn)的連續(xù)可微函數(shù)。3、粘性流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生兩種損失，即沿程損失和局部損失。沿程損失是發(fā)生在緩變 流整個(gè)流程中的能量損失，是由流體的粘滯力造成的損失。局部損失發(fā)生

6、在流動(dòng)狀態(tài)急劇變 化的急變流中。計(jì)算題1、選取等壓面，列方程如下：p 水g（h + h + h ） = P油 gh + p 水銀 gh代入數(shù)據(jù)，整理化簡(jiǎn)后得P油=823.68kg /m3年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名(資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī))2、對(duì)截面0-0和2-2應(yīng)用伯努利方程P 、 P V 2 TOC o 1-5 h z 0- + h = a +2 分P gP g2 gv = 23,0092m/s v = v 幺=3.6815m/s212 Ai截面 1-1 的相對(duì)壓強(qiáng) P p p 一 p =LpV2 V 2)= 2.1924 義 105 Pa 11 a 221取截面1-

7、1和2-2之間的油流體積為控制體，應(yīng)用動(dòng)量方程pA 一 F = p q (v 一 v )2 分 F = 311.73N1 1q 213、根據(jù)伯努利方程pv2pv2p + 2 = p + 得 P2r pk + 之 jj )= 68600 + 等 X(2,52 - 102 )= 21725PaX 方向上 p 4 d2 - F = pv 4- d2 (0 - v )由上式可解得F =-d 2 (p +p v 2 )=-x 0.152 義(8600 +1000 * 2.52)= 1323N TOC o 1-5 h z x 4 1 1 e14在彎管的外表面上作用有大氣壓強(qiáng)，流體靜壓強(qiáng)中也有大氣壓因素，故

8、由大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的作 用力在管子的內(nèi)外表面上力可以?xún)蓛傻窒趛方向上 F - p d2 = pv 三 d 2 (v - 0) y2 e 4 22422由上式可解得F =-d2(p +pv2)=-x0.0752 xQ1725 +1000 x 102)= 538Ny 4 2 2e24合力為 F =、:F2 + F2 = 13232 + 5382 = 1427N支撐彎管所需的水平力F，= - F = -1427N4、列截面1和截面2的伯努利方程p v 2 p v 2,z +2+ = z +匕+ + h2分忽略沿程水頭損失，流速相同1p g2 g2p g2 gj年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，

9、提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）-z + h + A h )= p + p gh + p g A hp，)-1 Ah = 0.042m hIp )j因?yàn)?v =勾=0.8149 m：:s 所以 q = 1.2405 A工程流體力學(xué)2 （專(zhuān)科）一、選擇題.油的密度為800kg，m3，靜止的油的自由液面與大氣接觸，油面下05m的深處的計(jì)示壓強(qiáng)為（D ）。A. 0.8kPab, 0.5kPaC. 0.4kPad, 3.9kPa.流線和跡線重合的是哪種流動(dòng)？ （ A）。A.定常流動(dòng)B.非定常流動(dòng)C.不可壓縮流動(dòng)D.無(wú)粘性流動(dòng).水在一條管道中流動(dòng)，如果兩截面的管徑比為djd2 = 3，則速度比為vjv

10、2 =（ D）。A. 3B. 13C. 9D. 19.局部損失系數(shù)q的量綱為（D ）。A. mB. m；sC. m sD.無(wú)量綱.如果空氣氣流速度為100m, s，溫度為10,則Ma = （ B ）。A. 1.5776 B. 0.2966C. 0.3509 D. 0.1876.邊界層的流動(dòng)分離（C ）。A.只可能發(fā)生于層流邊界層B.只可能發(fā)生于紊流邊界層C.在層流邊界層和紊流邊界層中均有可能發(fā)生D.或者在層流邊界層發(fā)生或者在紊流邊界層發(fā)生年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）.對(duì)于一條固定管道，是光滑管還是粗糙管，與下列哪個(gè)因素有關(guān)（D ）。A.粘性底層的

11、厚度B.管壁的粗糙度C.雷諾數(shù)D.前三者之和 TOC o 1-5 h z .層流中，沿程損失與速度的幾次方成正比（A）。A. 1B. 1.5C. 1.75D. 2.馬赫數(shù)小于多少時(shí)，可以忽略壓縮性（C）。A. 3B. 1C. 0.3D. 30.減少物體所受的流體阻力（D）。A.只能靠減少摩擦阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)B.只能靠減少壓差阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)C.要靠同時(shí)減少摩擦阻力和壓差阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)D.要根據(jù)問(wèn)題的具體情況決定應(yīng)采取減少摩擦阻力還是壓差阻力的措施.在同一瞬時(shí)，位于流線上各個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是在該點(diǎn)與此流線（A ）。A.相切B .重合C.平行D.相交.在連續(xù)的管流中，如果兩個(gè)截面的直徑比為d：d2 = 2，

12、則這兩個(gè)截面上的雷諾數(shù)之比為 RejRe2 = （ D ）。A. 2 B, 4 C, 1/4 D. 1/2.以下計(jì)算聲速的公式中，錯(cuò)誤的是（）。K p、dpA，C = 7 B，C =。0 C = K 不.關(guān)于邊界層，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D ）。A.與特征長(zhǎng)度相比，邊界層的厚度很小B.邊界層外部的流動(dòng)可以看作理想流體的勢(shì)流C.邊界層有層流和紊流之分D .邊界層內(nèi)的速度梯度很小年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）.描述粘性流體運(yùn)動(dòng)的微分方程有（C）。A歐拉方程B邊界層方程C納維-斯托克斯方程D斯托克斯方程二、填空題.層流流動(dòng)的沿程損失與平均流速的1次方成正比。

13、.水流以平均速度匕在直徑為d 1的管道內(nèi)流動(dòng)，管道直徑突然變?yōu)?d1,那么此處的局部 損失hj=。.繞圓柱體的無(wú)環(huán)流的流動(dòng)可以看作一個(gè)直勻流 和_一個(gè)偶極子流的疊加。.在運(yùn)動(dòng)流體中，物體受到的阻力主要包括流體阻力 和 粘滯阻力。三、概念題.分別說(shuō)明液體和氣體的粘性隨溫度的變化規(guī)律，并簡(jiǎn)述原因。.畫(huà)出圖中二維曲面AB所受液體總壓力的垂直分力對(duì)應(yīng)的壓力體，并標(biāo)出垂直分力的方向。四、計(jì)算題1、過(guò)熱水蒸氣&=1.33,R = 462 Jag K）在管道中作等熵流動(dòng)，在截面1上的參數(shù)為（二50 C , p = 105Pa , 4 = 50m/s。如果截面2上的速度為v2 = 100mis，求該處的壓強(qiáng)P

14、 2。2、如圖所示，兩圓筒用管子連接，內(nèi)充水銀。第一個(gè)圓筒直徑d = 45cm, 1活塞上受力F1 = 3197N，密封氣體的計(jì)示壓強(qiáng)p = 9810Pa ；第二圓筒|詈震0/ud2 = 30cm，活塞上受力F2 = 4945.5N ,上部通大氣。若不計(jì)活塞質(zhì)量，-fT221J年級(jí)（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）求平衡狀態(tài)時(shí)兩活塞的高度差h（已知水銀的密度P = 13600kg/m3）。3、連續(xù)管系中的90漸縮彎管放在水平面上，如圖所示，入口直徑d 1 = 15cm,出口直徑d2 = 7.5cm，入口處水的平均流速V = 2.5m/s，計(jì)示壓強(qiáng)p= 6.86義104 Pa

15、，若不計(jì)阻力損失，試求支撐彎管所需的水平力。三、概念題工程流體力學(xué)2（專(zhuān)科）參考答案1、液體的粘性隨溫度的增加而減小。形成液體粘性的主要原因是分子間的引力。溫度增加，分子間距減小，則分子間的引力減小。氣體的粘性隨溫度的增加而增加。形成氣體粘性的主要原因是分子的熱運(yùn)動(dòng)，溫度增加，熱運(yùn)動(dòng)加劇。2、體積1（1分），力的方向（1分）體積2（1分），力的方向（1分）四、計(jì)算題yV 2V2、體積1（1分），力的方向（1分）體積2（1分），力的方向（1分）四、計(jì)算題yV 2VV 21、-RT + , = -RT + -2 y -112 y -122133- X 462 X 323 + 更= 133- x 4

16、62 x T +1002T = 320.986K1.33 -121.33 -122250.33 x 462 x(273 + 50)=0.1122Ma2-100-=2=c 2yR RT2 0B. 0dxdxC.亞二 0D. dP 0 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document dxdxdx.用皮托一靜壓管直接測(cè)量出的物理量是（D ）。A.總壓B.靜壓C.流量D.總壓與靜壓的差值.流管是在流場(chǎng)里取作管狀假想表面，流體流動(dòng)應(yīng)是（A ）。A.不能穿過(guò)側(cè)壁流動(dòng)B.流體能穿過(guò)管側(cè)壁由管外向管內(nèi)流動(dòng)C.流體能穿過(guò)管側(cè)壁由管內(nèi)向管外流動(dòng)D.不確定.關(guān)于馬赫數(shù)，以下說(shuō)法不

17、正確的是（B ）。A.馬赫數(shù)表示慣性力與彈性力之比B.馬赫數(shù)小于1時(shí)，氣體可以忽略壓縮性的影響C.馬赫數(shù)可用作劃分氣體的流動(dòng)狀態(tài)D.馬赫數(shù)表示氣體宏觀運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與氣體內(nèi)能之比15.層流狀態(tài)下，粘性流體總流的伯努利方程中a為（）。A. 1B. 2C. 1.1D. 1/2二、概念題1、流線年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）2、水力光滑3、壓力體4、馬赫數(shù)三、判斷對(duì)錯(cuò)題.流體的壓縮性系數(shù)越大，越不易被壓縮。（X ）.處于靜止的流體其靜壓強(qiáng)的大小只與作用點(diǎn)的位置有關(guān)。（V ）.不可壓縮流體沿半徑逐漸變大的水平管道流動(dòng)時(shí)，壓強(qiáng)越來(lái)越小。（）.水力光滑管是指管道壁面

18、相對(duì)粗糙度非常小的管子。（X ）.對(duì)于不可壓縮流體的一維定常管流，在完全阻力平方區(qū)中，沿程損失系數(shù)與雷諾數(shù)無(wú)關(guān)。（X ）.聲音在空氣中的傳播速度只是溫度的單值函數(shù)。（V ）四、計(jì)算題1、）杯式水銀真空計(jì)如圖，杯的直徑D = 60mm，測(cè)壓管直徑d = 5mm，杯口接通大氣 時(shí)，杯和測(cè)壓管的水銀面平齊。當(dāng)杯口接低壓p時(shí)，測(cè)壓管水銀面下降h = 200mm，求杯口氣壓的真空。（已知水銀密度P = 13600kg/m3 ）丁無(wú)3 ,1h2、連續(xù)管系中的90漸縮彎管放在水平面上，如圖所示，入口直徑d = 15cm，出口直徑 d2= 7.5cm ,入口處水的平均流速匕=2.5m/s，計(jì)示壓強(qiáng)p= 6.8

19、6義104Pa，若不計(jì)阻 力損失，試求支撐彎管所需的水平力。年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名（資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī)）3、過(guò)熱水蒸氣&=1.33,R = 462 J&g K）在管道中作等熵流動(dòng)，在截面1上的參數(shù)為t1 = 50 C，p = 105Pa，4 = 50m/s。如果截面2上的速度為v2 = 100m/s，求該處的 壓強(qiáng)P 2。4、如圖所示，油從高壓油罐經(jīng)一噴嘴流出，噴嘴用法蘭盤(pán)與管路連接，并用螺栓固定。已 知：p 0 p = 2 X105 Pa， h = 3 m， 4 = 0.05 m， d 】=0.02 m，油的密度 p = 850kg / m 3，求 螺栓所受拉

20、力F。工程流體力學(xué)3 （專(zhuān)科）參考答案二、概念題 1、流線是流場(chǎng)中某一瞬時(shí)的光滑曲線，該曲線上的流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向均和該曲線相切， 是眾多相鄰近的流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的組合。2、當(dāng)。時(shí)，粘性底層完全淹沒(méi)了管壁的粗糙凸出部分。這時(shí)紊流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)一樣。這種情況的管內(nèi)流動(dòng)稱(chēng)作水力光滑”， 或簡(jiǎn)稱(chēng)“光滑管”。3、壓力體是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，與該體積內(nèi)有無(wú)液體或者是否充滿(mǎn)液體無(wú)關(guān)，它是曲面和自由 液面或者自由液面的延長(zhǎng)面包容的體積。4、流體流動(dòng)速度和當(dāng)?shù)芈曀俚谋戎凳邱R赫數(shù)。四、計(jì)算題年級(jí);層次;專(zhuān)業(yè);姓名(資料內(nèi)容僅供參考，提前準(zhǔn)備，考完上繳，計(jì)入平時(shí)成績(jī))1、

21、設(shè)管口大氣壓為Pa，p = p + p g (h + A h ) TOC o 1-5 h z D2-d2由于 A h兀=h兀 44.一 ( d故 P P = P g 1 + ID代入數(shù)據(jù)Pv= 26939 Pa2、選取彎管壁面和進(jìn)、出口截面內(nèi)的體積為控制體，建立圖示坐標(biāo)系。由連續(xù)性方程 v2 = 4 A- = 2.5 x 00W = 10 mis2.設(shè)彎管對(duì)控制體內(nèi)流體的水平約束力為F，其在、J方向上的分力分別為F、Fy。 根據(jù)伯努利方程pv2pv2p 1J 亍=p 2 J -T2 2 v 2)= 68600 +1000 x122.52 102)= 21725Pa在x方向上p 4d2 F = pv 4d2(0 v在x方向上由上式可解得F =-d2(p +pv2)=三x0. 1 52 x(68600 +1 000 x2.52)= 1323N TOC o 1-5 h z x 4 11 e 14在彎管的外表面上作用