工程流体力学试题与答案样本.doc

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一、 判断题( 正确打”√”, 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, 经过的流量为( 　　　　)
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
因此 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, 因此, 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)