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1、-工程流体力学试题与答案3-第 6 页一、判断题( 对的打“”,错的打“”,每题1分,共12分)1无黏性流体的特征是黏度为常数。2流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。3静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。4连通管中的任一水平面都是等压面。5. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数和管长有关。8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。10.在平行平面缝隙流动中,使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。11.力学相似
2、包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。12.亚声速加速管也是超声速扩压管。二、选择题(每题2分,共18分)1如图所示,一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s,平板与固定边界的距离=5mm,油的动力粘度0.1Pas,则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为()A10Pa;B15Pa;C20Pa;D25Pa;2. 在同一瞬时,位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此流线()A相切; B重合; C平行; D相交。3. 实际流体总水头线的沿程变化是:A保持水平; B沿程上升;C沿程下降;D前三种情况都有可能。4圆管层流,实测管轴上流速为/s,则断面平均流速为()A/s B/s C/
3、s D/s5绝对压强,相对压强,真空度,当地大气压之间的关系是:A; B; C;D。6下列说法正确的是: A水一定从高处向低处流动; B水一定从压强大的地方向压强小的地方流动; C水总是从流速大的地方向流速小的地方流动;D以上说法都错误。7. 弗劳德数的物理意义为()A惯性力与重力之比;B惯性力与粘滞力之比;C压力与惯性力之比; D粘滞力与重力之比。8. 并联管道1、2,两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度,通过的流量为()A. ;B;C;D。9. 圆柱形外管嘴的正常工作条件是 L D. L三、画图题(共10分)1绘出AB壁面上的相对压强分布图(6分) 2绘出AB曲面上的压力体(4分)四、计
4、算题(10分)OOADv1BH压力表v2输油管直径,流量,油的运动粘度,求每公里管长的沿程水头损失。五、计算题(15分)由一高位水池引出一条供水管路AB,如图所示。已知:流量管路的直径;压力表的读数;高度,试计算水流在AB 段的水头损失。六、计算题(15分)如右图所示为一内径的水平弯管,弯管内水流的速度,进出口处的相对压强,求流体作用在弯管上的力的大小和方向(不计损失)。七、计算题(15分)一段直径的管路长。其中有两个900的弯管(900 = 0.294),管段的沿程阻力系数= 0.037。如拆除这两个弯管而管段长度不变,作用于管段两端的总水头也维持不变,问管段中的流量能增加百分之几?八、叙述
5、题:说出该题的解题过程(5分)某厂自高位水池加装一条管路,向一个新建的居民点供水,如右图所示。已知水头差,管长,管径,用普通镀锌管(已知)。问在平均温度C时,这条管路在一个昼夜中能供应多少水量?答 案一、判断题(每题1分,共12分)1无黏性流体的特征是黏度为常数。2流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。3静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。4连通管中的任一水平面都是等压面。5实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。6湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数和管长有关。8. 并联管路中总流量等于各
6、支管流量之和。9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。10.在平行平面缝隙流动中,使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。12.亚声速加速管也是超声速扩压管。二、选择题(每题2分,共18分)1C 2A 3C 4C 5B 6D 7. A 8. D 9. B三、画图题(10分)1 (6分)2(4分) (a) 虚压力体(2分) (b)虚压力体(2分)四、计算题(10分)解: ,属于层流 (5分) =油柱 (10分)五、计算题(15分)解:取OO为水平基准面,对过水断面11和过水断面22列出伯努利方程 (5分)由于m,m, (10分)将以上各量之值代入伯
7、努利方程,得所以 m (15分)六、计算题(15分)解: (4分), (6分)则 (10分)弯管对流体的作用力: (12分)方向为: (14分)因此,流体对弯管的作用力与大小相等,方向相反。 (15分)七、计算题(15分)解:在拆除弯管之前,在一定流量下的水头损失为 (5分)式中为该流量下的圆管断面流速。拆除弯管后的沿程水头损失为 (10分)式中为拆除弯管后该流量下的圆管断面流速。若两端的总水头差不变,则得 (12分)因而 流量,不变,所以,即流量增加7.7% 。 (15分)八、叙述题:说出该题的解题过程(5分)答:(1)查出各个局部损失的系数;(2)算出相对粗糙度;(3)列伯努利方程并化简;(4)判断流动状态并假设流动处于某个阻力区域;(5)试算和验证。 (每步1分,共5分)