工程流体力学试题与答案3.doc

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δ=5mm,油的动力粘度μ＝0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（　　　）
A．10Pa;
B．15Pa；
C．20Pa;
D．25Pa;
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0。4m/s，则断面平均流速为(　　　）
A．0。4m/s B．0。32m/s C．0。2m/s D．0.1m/s
5．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
Ａ． Ｂ．
Ｃ．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、计算题（10分)
O
O
A
D
v1
B
H
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。ⅹ
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.ⅹ
4．连通管中的任一水平面都是等压面。ⅹ
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。ⅹ
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.ⅹ
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。ⅹ
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）
1．C 2．A 3．C 4．C 5．B 6．D 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）
=0。685m油柱（10分)
五、计算题（15分)
解:取O－O为水平基准面，对过水断面1－1和过水断面2－2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）