流体力学习题.doc

单元2 习题（一）一、选择题1.一维流动是指（ D ）A.恒定流动 B.均匀流动 C.层流运动 D.运动要素只与一个坐标有关的流动 2.满管流时，管径d与水力半径R的比值应是（ B ）A8 B4 C2 D1 3.恒定流是( B )。A.流动随时间按一定规律变化 B.各空间上的流动参数不随时间变化 C.各过流断面的速度分布相同 D.迁移加速度为零4.一元流是( C )。A.流线是直线 B.速度分布按直线变化 C.流动参数是一个空间坐标和时间变量的函数 D.流动参数不随时间变化的流动5.变直径管，直径d1=320mm， d2=160mm，流速v1=1.5m/s。v2为( C )。A.3m/s B.4m/s C.6m/s D.9m/s6.等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系( C )。A.p1=p2 B. p3=p4C.z1+p1/g= z2+p2/g D.z3+p3/g= z4+p4/g7.伯努力方程中 表示( A )。A.单位重量流体具有的机械能 B.单位质量流体具有的机械能C.单位体积流体具有的机械能 D.通过过流断面流体具有的机械能8.水平放置的渐扩管，若忽略水头损失，断面形心点的压强有 ( C )。A.p1p2 B. p1=p2 C. p1p2 D.不定9.粘性流体总水头线沿程的变化是( A )。A.沿程下降 B.沿程上升 C.保持水平 D.前三种情况都有可能10.粘性流体测压管水头线沿程的变化是( D )。A.沿程下降 B.沿程上升 C.保持水平 D.前三种情况都有可能11变直径管，直径d1=320mm，d2=160mm，流速v11.5m/s，v2为（ C ）。A3m/s ； B4m/s ； C6m/s ； D9m/s 。12金属压力表的读数是（ B ）。A. 绝对压强 ；B. 相对压强 ；C. 绝对压强加当地大气压强；D. 相对压强加当地大气压强。13. 断面平均流速v与断面上每一点的实际流速u的关系是( D )。 A.v=u B.vu D.vu或vu 14. 定常流动中， 。ba.加速度为零；b. 流动参数不随时间而变；c. 流动参数随时间变化；d. 速度为常数15连续性方程表示控制体的 守恒。da.能量；b. 动量；c. 流量；d. 质量16. 欧拉法研究 的变化情况。da.每个质点的速度；b. 每个质点的轨迹；c. 每个空间点的流速；d.每个空间点的质点轨迹二简答题1什么是流体的粘性？答：产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力的这种流体的性质。2流线与迹线答：流线：某瞬时流场中的一条空间曲线，该瞬时曲线上的点的速度与该曲线相切。迹线：流体微元的运动轨迹。3层流与紊流答：层流：定向有规律的流动；紊流：非定向混杂的流动4流体连续介质模型答：以流体微元这一模型来代替实际由分子组成的结构，流体微元具有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，彼此间无间隙，这就是连续介质模型。5恒定与非恒定流动答：流体运动的运动参数在每一时刻都不随时间发生变化，则这种流动为恒定流动；流体运动的参数在每一时刻都随时间发生变化，则这种流动为非恒定流动。三、计算题1、有一贮水装置如图所示，贮水池足够大，当阀门关闭时，压强计读数为2.8个大气压强。而当将阀门全开，水从管中流出时，压强计读数是0.6个大气压强，试求当水管直径d=12cm时，通过出口的体积流量(不计流动损失)。解】 当阀门全开时列1-l、2-2截面的伯努利方程 当阀门关闭时，根据压强计的读数，应用流体静力学基本方程求出值2、图所示为测定水泵扬程的装置。已知水泵吸水管直径为200mm，压水管直径为150mm，测得流量为60L/s。水泵进口真空表读数为4m水柱，水泵出口压力表读数为2at（工程大气压）。两表连接的测压孔位置高差h=0.5m。问此时水泵的扬程为多少？（流经水泵的损失，已考虑在水泵效率之内，故hw1-20） 解：列真空表所在的管道断面1-1，压力表所在的管道断面2-2的有能量输入的能量方程。 式中流速水头计算如下： 代入能量方程，得水泵扬程 3、有一条输水管路由d1=200mm 和d2 =400mm的两根管道与渐变连接管组成（如图所示）。水在管中流动时，A断面的相对压强为70kPa, B断面的相对压强为40kPa, A断面平均流速为4m/s，A、B两断面中心的高差为1m，试求水流经两断面的水头损失，并判断管中的水流方向。解：dA=200mm dB =400mm vA=4m/s vB=1m/s流向AB。四、填空题1. 表征 流体运动状态的物理量 称为流体的运动要素。2. 在静力平衡时不能承受 剪切力 的物质就是流体。3. 温度对流体粘性的影响是，随温度的升高，液体的粘度 减小 ，气体的粘度 增大 。4. 在研究工程流体力学时主要采用 欧拉 法。5. 定常流动是流体质点的一切运动要素不随 时间 而改变，而只是 空间坐标 的函数。6. 列伯努力方程式时过水断面必须取在 渐变流或均匀流 。7. 流线不能 相交 ，也不能 转折 。8. 不可压缩流体做定常流动时，总流的各过水断面平均流速与过水断面面积成 反比 。单元2 习题（二）一、选择题1、变直径管流，细断面直径为d1，粗断面直径d2=2d1，粗细断面雷诺数的关系是 D A. Re1=0.5 Re2； B. Re1= Re2； C. Re1=1.5 Re2； D. Re1=2 Re2。2、粘性液体总水头线沿程的变化是：（ A ） A. 沿程下降； B. 沿程上升；C. 保持不变； D. 前三种情况都有可能。3、在渐变流过流断面上，动压强分布满足 C 规律。 A. z+ 0 B. z+ 2；12；12；D不定4、并联管道1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度l2=3l1，通过的流量为 C 12；11.52；11.732；D1325、并联管段1、2、3、A、B之间的水头损失关系是： D hfAB= hf1+hf2+hf3；hfAB= hf1+hf2；hfAB=hf2+hf3；DhfAB= hf1hf2hf3 第3题 第4题 第5题6、长管并联管道各并联管段的 A A.水头损失相等 B.水力坡度相同 C.总能量损失相同 D.通过的流量 相同二、 问答题1、什么是经济流速？干管管径如何计算？答：1）经济流速：综合考虑管网造价c（包括铺筑水管建筑费、泵站建造费、水塔建造费）和运行管理费M（泵站电费、维护管网费）综合费用最低时相应的流速，称经济流速。 2）干管管径的计算方法：新建给水系统的干管管径的计算按经济流速和流量计算。同时，考虑最大允许流速、最小允许流速的要求。即：允许vmin 经济v允许vmax 2、什么是水击？减小水击压强的措施有那些？答：压力管道中，由于管中流速突然变化，引起管中压强急剧增高（或降低），从而使管道断面上发生压强交替升降的现象，称为水击。工程上常常采取以下措施来减小水击压强：（一）延长阀门（或导叶）的启闭时间T（二）缩短压力水管的长度（三）修建调压室（四）减小压力管道中的水流流速v03、简要叙述：试分析有压管路中，短管和长管的区分标准，以及串联、并联长管的水力计算特点。 答：1）在有压管路中的水力计算中，只计入沿程水头损失hf,忽略局部水头损失hj 和管路末端流速水头的管路系统称长管；相反，三者都计入的管路系统称短管。2）串联管路的水力计算特点：各条管段内通过的流量相等。即：Q1=Q2=Qi对于整个管路系统的总水头等于各管段水头损失之和。3）并联管路的水力计算特点：流量叠加在分出节点与汇入节点之间的各管段水头损失相等，也等于管路系统的总水头损失。三、计算题1、 如图有一并联管路，已知=100 mm， =80 m，=0.021, =75 mm =50 m, =0.025,Q=30 l/s，求、。若，如何改变第二支路？解： （3分） 则，代入数值得 （7分） 则所以解出 （10分）若，（加大管径）2、从水塔引水供给三层住宅，采用钢管，管长，管径供水流量，水塔地面标高，住宅地面标高，三层住宅需要的自由水头均为。问水塔高度为多少？因此对进行修正。查表5-3，查表5-2，A9.029s2/m6， 3、求如图所示管路系统中的输水流量，已知=24，。 解：列1-1，2-2断面能量方程 （a） 由并联管流特点： （b） （c） 联立（a）、（b）、（c）式并代入已知条件可解得 4、如图，一水平放置的通风机，吸入管。压出管为直径不同的两段管串联组成，。空气密度，风量为，不计局部阻力，试计算：1）风机所产生的总压强；2）若流量提高到，风机总压变化多少？解：列进口与出口面能量方程1）代入已知得到风压2）代入已知得到风压10