发布时间 : 星期三 文章流体力学试卷及答案更新完毕开始阅读a8c43ced856a561252d36fed
一．填空题（共30分，每小题2分）
1.均质不可压缩流体的定义为 ρ=c 。
2.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 降低 。
3.在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为P/ρg +z=0 。
5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 总机械能 大小，就能判别出流动方向。
6.产生紊流附加切应力的原因是 脉动 。
7.在静止流体中，表面力的方向是沿作用面的 内法线 方向。 8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数?与 速度梯度 有关。 9.渐变流流线的特征是 近似为平行直线 。
10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 恒定流 。 11.局部水头损失产生的主要原因是 漩涡 。 12.直径为d的半满管流的水力半径R? d/4 。 13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速ux和uy满足 方程 ?Ux/ ?t + ?Uy/ ?t =0 。
14.弗劳德数Fr表征惯性力与 重力 之比。
15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 大 。 二．（14分）如图所示，一箱形容器，高h?1.5m，宽（垂直于纸面）b?2m，箱内充满水，压力表的读数为20kN/m2，用一半径r?1m的园柱封住箱的一角，求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。 解：
px??ghc(hb)??g(20h?)(hb)?82.05kN(???)g2pz??gv31v?(?r2??0.52?H?0.5)b8220H??2.04gv?4.64
pz?45.53kN三．（14分）如图所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直径D?3m，主管流量Q?35m3/s，分叉管直径d?2m，两分叉管流量均为Q2，
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分叉管转角??600，1-1断面中点的压强p?294kN/m2，不计水头损失，求水流对支座的作用力。 解：
Q1v1??4.95(m/s)12d14Q2v2?v3??5.57(m/s)12d24222p2?p1??(v1?v2)?290.8(KN/m)2Fx=2(P2A2+?Q2V2)cos?-P1A1-?QV1=-1240(kN)向左FY=2(P2A2+?Q2V2)sin??1750(KN)向上
四.（14分）如图所示，长L?50m、直径D?0.21m的自流管，将水自水池引至吸水井中，然后用水泵送至水塔。已知泵的吸水管直径d?0.2mm，管长l?6m， 泵的抽水量Q?0.064m3/s，滤水网的局部阻力系数?1??2?6.0，弯头的局部阻力系数?3?0.3，自流管和吸水管的沿程阻力系数??0.02。假定自流管中通过的流量等于泵的抽水量。试求：（1）水池水面与吸水井的水面高差h；（2）水泵的安装高度Hs?2m时，水泵进口断面的真空度。
lv12h?(?1??)d2g 解：
v1?4Q4Q??1.85m/s?d12?D2h?1.88m h?1.88m
plv20??Hs?(???网??弯)?gd2g
v=4Q?2.04m/s2?d
pv?36.04kpa
五．（14分）油在管中以v?1m/s的速度向下流动，油的密度
??920kg/m3，管长l?3m，管径d?25mm，水银压差计测得h?9cm.
试求：(1)油在管中的流态；（2）油的运动粘度?；（3）若保持相同的平均速度反方向运动时，压差计的读数有何变化？（水银密度???13600kg/m3）.
2
解：假定流动为层流
p1p2lv2?z1??z2???g?gd2gp2??Hgg?h=p1?(z1?z2??h)?g?Hglv2(?1)?h=??d2g64Re解得：Re?316故假设成立，流动为层流vdRe??????0.025?7.91?105316
六．（14分）用文丘里流量计量测空气（绝热指数k?1.4，气体常数
R?287J/kg?K）的质量流量。已知进口断面的直径为d1?400mm，绝对压强
为p1?140kN/m2，温度为T1?180C，喉部断面d2?150mm，p2?116kN/m2，假定流动为一元恒定等熵气流，求通过流量计的质量流量。 解：
T1?273?18?291kp1140?103?1???1.676kg/m3RT1287?291p21k11611.4?1??1()?1.676?()?1.465kg/m3p1140kp1v12kp2v22???k?1?12k?1?221.4140?103v121.4116?103v22?????1.4?11.67621.4?11.4652可得：30459.32+v12?v22解得：v1?21.618m/s,v2?175.862m/sG??2v2A2?1.465?175.862??4?0.152?4.927kg/s
二、选择题（10分）．伯努利方程中 z?p???v22g表示
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．通过过流断面的流体所具有的总机械能。 2．动量方程
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A．仅适用于理想流体的流动 B．仅适用于粘性流体的流动 C．理想流体与粘性流体的流动均适用 D．仅适用于紊流
3．流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的__________次方成正比。
A．1 B．1.75 C．1.75~2 D．2 4．相对压强的起量点是
A. 绝对真空； B. 1个标准大气压； C. 液面压强。D. 当地大气压强； 5．工程上计算流体在圆管内流动时，由紊流变为层流采用的临界雷诺数取为 A．13800 B．2320 C．2000 D．1000
三、绘图题（绘出AB曲面上的压力体，8分）
四、计算题（12分）
如右图，直径为d?150mm的圆柱，固定不动。内径为d??151.24mm的圆筒，同心地套在圆柱之外。二者的长度均为l?250mm。柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油，转动外筒，转速为
n=100r/min，测得转矩为T?9.091N?m。求甘油的动力粘
性系数?。
五、计算题（20分）
如右图所示，已知dA?150mm，dB?75mm，a?2.4m，水的流量Q?0.02ms，pA?pB?1172Nm。
2vA(1)如果A、B之间的水头损失表示为?，试求?值。
2g32(2)求出水银差压计中的读数h。 六、计算题（20分）
如图所示，计算圆管突然扩大的局部损失。 七、计算题（10分）
如图有一并联管路，已知d1=100mm， l1=80m，?1=0.021；
d2=75mm，l2=50m， ?2=0.025；Q=30l/s，求Q1、Q2。
答案
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