2022年流体力学试卷及答案.docx
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1、2022年流体力学试卷及答案 篇一:工程流体力学历年试卷及答案 工程流体力学综合复习资料 一、推断题 1、 依据牛顿内摩擦定律,当流体流淌时,流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上全部各点水静压强的平均 值。 3、 流体流淌时,只有当流速大小发生变更的状况下才有动量的改变。 4、 在相同条件下,管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。5、 稳定(定常)流肯定是缓变流淌。6、 水击产生的根本缘由是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流淌管路。8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。9、 外径为D
2、,内径为d的环形过流有效断面,其水力半径为 D?d 。 4 10、 凡是满管流流淌,任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计,当其汞-水压差计上读数?h?4cm,通过的流量为2L/s,分析当汞水压差计读数?h?9cm,通过流量为L/s。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ,其国际单位是。 3、因次分析的基本原理是:;详细计算方法分为两种。 4、断面平均流速V与实际流速u的区分是。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 , 其适用条件是。 6、泵的扬程H是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为与。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适
3、用范围是 。 10、压力中心是指 。 三、简答题 1、 稳定流淌与不稳定流淌。 2、 产生流淌阻力的缘由。 3、 串联管路的水力特性。 4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管,两者是否固定不变? 5、 静压强的两个特性。 6、 连续介质假设的内容。 7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。 8、 因次分析方法的基本原理。 9、 欧拉数的定义式及物理意义。 10、 压力管路的定义。 11、 长管计算的第一类问题。 12、 作用水头的定义。 13、 喷射泵的工作原理。 14、 动量方程的标量形式。 15、 等压面的特性。 16、 空间连续性微分方程式及其物理意义。 17、 分析局部水头损失
4、产生的缘由。 18、 雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相像准数的定义式及物理意义。 19、 流线的特性。 四、计算题 3 1、如图所示,将一平板垂直探入水的自由射流中,设平板截去射流的部分流量Q10.012m/s,并引 3 起射流的剩余部分偏转一角度 ?。已知射流速度为30m/s,总流量Q00.036m/s,不计重量及水头损失。求射流加于平板上的力? 2、有泵管路如图所示,流量Q?240m3/hour,泵的吸入管长L1?15m,沿程阻力系数?1?0.03,总局部阻力系数为?1?6;压力管长L2?60m,?1?0.03,?2?10,管径为0.25m。 求:(1)已知泵入口处真空表读数6.6mH2O,
5、求吸入高度h1。 (2)两个液面高差h2?24m,求泵的扬程H。 3、水平直管半径为R,不行压缩流体作层流流淌,其半径r处点流速为,并等于管内平均流速V。求证:r? 2R 2 4、如图所示一贮水容器。器壁上有两个半球形盖,设d?0.5m,h ?2m,H?2.5m。试分别求出作用在两个球盖上的液体总压力。 V2 5、如图水泵进水系统,h=3m,管径d=0.25m,12断面间的总水头损失hw?8.5,断面2处的 2g 真空度为 pv ?4.08mH2O,求流量。 参考答案 一、推断题 二、填空题 1、 3 L/s 2、 ? ,斯 2 3、 因次和谐的原理,定理 4、 过流断面上各点的实际流速是不相
6、同的,而平均流速在过流断面上是相等的 a1v12pav 5、 z1?h1?2?2?22?z2,稳定流,不行压缩流体,作用于流体上的质量力 ?2g?2g p1 只有重力,所取断面为缓变流淌 6、 单位重量液体所增加的机械能 7、 2 ? cs ?uundA?F lV2V2 8、 hf?,hj? d2g2g 9、 T?A du ,是指在温度不变的条件下,随着流速梯度的改变,值始终保持一常数 dy 10、 总压力的作用点 三、简答题 1、 稳定流淌与不稳定流淌。-在流场中流体质点通过空间点时全部的运动要素都不随时间变更,这种流淌称为稳定流;反之,通过空间点处得流体质点运动要素的全部或部分要素随时间变
7、更,这种流淌叫不稳定流。 2、 产生流淌阻力的缘由。-外因:水力半径的大小;管路长度的大小;管壁粗糙度的大小。内因:流体流淌中恒久存在质点的摩擦和撞击现象,质点摩擦所表现的粘性,以及质点发生撞击引起运动速度改变表现的惯性,才是流淌阻力产生的根本缘由。 3、 串联管路的水力特性。-串联管路无中途分流和合流时,流量相等,阻力叠加。串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和,后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量。 4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管,两者是否固定不变?-不是固定不变的。通过层流边 水力光滑管;?水力粗糙管。层厚度与管壁粗糙度值的大小进行比较。? 5、 静压强的
8、两个特性。-1.静压强的方向是垂直受压面,并指向受压面。2.任一点静压强的大小和受压面方向无关,或者说任一点各方向的静压强均相等。 6、 连续介质假设的内容。-即认为真实的流体和固体可以近似看作连续的,充溢全空间的介质组成,物质的宏观性质依旧受牛顿力学的支配。这一假设忽视物质的详细微观结构,而用一组偏微分方程来表达宏观物理量(如质量,数度,压力等)。这些方程包括描述介质性质的方程和基本的物理定律,如质量守恒定律,动量守恒定律等。 a1v12pav 7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式为(z1?,其适用?h1?2?2?22?z2) ?2g?2g p1 条件是稳定流,不行压缩流体,作用于流体上的质
9、量力只有重力,所取断面为缓变流淌。 8、 因次分析方法的基本原理。-就是因次和谐的原理,依据物理方程式中各个项的因次必需相同,将描述困难物理现象的各个物理量组合而成无因次数群,从而使变量削减。 2 Eu? 9、 欧拉数的定义式及物理意义。-10、 压力管路的定义。-凡是液流充溢全管在肯定压差下流淌的管路都称为压力管路。 11、 长管计算的第一类问题。已知管径,管长和地形,当肯定流量的某种液体通过时,确定p ?V2,其物理意义为压力与惯性力的比。 12、 作用水头的定义。-随意断面处单位重量水的能量,等于比能除以重力加速度。含位置水头、压力水头和速度水头。单位为m。 13、 喷射泵的工作原理。-
10、 喷射泵主要由喷嘴、吸入室和扩散室等组成。工作流体在压力作用下经管子进入喷嘴,并以很高的速度由喷嘴出口喷出。由于喷出的工作流体速度极高,因此使喷嘴旁边的液体被带走。此时,在喷嘴出口的后部吸入室便形成真空,因此吸入室可从吸人管中吸进流体并和工作流体一起混合,经扩散管进入排出管。假如工作流体不断地喷射,便能连绵不断地输送液体。 14、 ? cs ?uxundA?Fx,?uyundA?Fy,?uzundA?Fz三个方程为动量方程的 cs cs 标量形式。 15、 等压面的特性。-作用于静止流体中任一点上的质量力必定垂直于通过该点的等压面。 16、 空间连续性微分方程式及其物理意义。- ? ?0,其物
11、理意?t?x?y?z 义为:流体在单位时间内经过单位体积空间流出与流入的质量差与其内部质量改变的代数和为 零。 17、 分析局部水头损失产生的缘由。-任何断面形态的变更,都必将引起流速的重新分布,因而附加了流体间的相对运动和流体质点的急剧变形,结果导致质点间附加摩擦和相互撞击,使流体能量受到损失,液流中流速重新分布。 流速的重新分布,总是伴随有流淌分别和旋涡的形成,在旋涡区由于粘性的存在,便有摩擦的能量损失 ,在旋涡中粘性力作功。在旋涡区中,又有质点被主流所带走,即有动量交换,因而消耗运动流体的能量,流体质点的混掺引起的动量改变。 18、 雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相像准数的定义式及物理意义
12、。- Re? 雷诺数: VL ? ? ?VD ?惯性力与粘性力之比 V2 Fr? gl 惯性力与重力之比 富劳德数: Eu? p ?V2压力与惯性力之比 欧拉数: 19、 流线的特性。- 在定常流淌时,因为流场中各流体质点的速度不随时间改变,所以通过同一点的流线形态始终保持不变,因此流线和迹线相重合。而在非定常流淌时,一般说来流线要随时间改变,故流线和迹线不相重合。 通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线,一般状况流线不能相交和分支。否则在同一空间点上流体质点将同时有几个不同的流淌方向。只有在流场中速度为零或无穷大的那些点,流线可以相交,这是因为,在这些点上不会出现在同一点上存在不同流淌方向的
13、问题。速度为零的点称驻点,速度为无穷大的点称为奇点。 流线不能突然折转,是一条光滑的连续曲线。 流线密集的地方,表示流场中该处的流速较大,稀疏的地方,表示该处的流速较小。 四、计算题 篇二:流体力学题库及答案期末题 1、作用在流体的质量力包括 ( D) 压力 摩擦力 表面张力 惯性力 2、 层流与紊流的本质区分是:( D ) A. 紊流流速层流流速; B. 流道截面大的为湍流,截面小的为层流; C. 层流的雷诺数紊流的雷诺数;D. 层流无径向脉动,而紊流有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数? 只与边界粗糙度有关,可推断该水流属于 ( D) A层流区 ;B紊流光滑区; C紊流过渡粗糙区 ;
14、 D紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于Pa; Kgf.cm-2。 A1.01310 B 9.810C1 D1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 ( A) A相重合;B相平行,呈直线; C相平行,呈阶梯状; D以上答案都不对。 54 6、肯定压强pabs、相对压强p 、真空值pv、当地大气压强pa之间的关系是( C) pabs=p+pv p=pabs+pa pv=pa-pabs p=pabs-pV 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数 (C) A. 变小B. 变大 C. 不变 8、假如忽视流体的重力效应,则不须要考虑哪一个相像性参数? A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵
15、的扬程是指 ( C) A 水泵提水高度 ;B 水泵提水高度+吸水管的水头损失; C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成( B ) A 一次方关系; B 二次方关系; C 1.752.0次方关系 。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数? C ? A急流和缓流 ; B 匀称流和非匀称流 ; C层流和紊流; D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的HQ线是在状况下测定的。 A. 效率肯定;B. 功率肯定; C. 转速肯定;D. 管路(e)肯定。 13离心泵并联操作的目的是( C ). A. 增大位能 B. 增大扬程 C. 增大流量
16、14.离心泵最常用的调整方法是 A. 变更吸入管路中阀门开度B. 变更压出管路中阀门的开度 C. 安置回流支路,变更循环量的大小 D. 车削离心泵的叶轮 15并联管路问题中,有 (C ) A.流经每一管路的水头损失相加得总水头损失 B.流经全部管路的流量相同 C.并联的任一管路的水头损失相同 D.当总流量已知时,可干脆解得各管的流量 16作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量( B )大 ; 小;相同;无法确定。 17依据静水压强的特性,静止液体中同一点各方向的压强 数值相等; 数值不等 (A) 仅水平方向数值相等; 铅直方向数值最大 。 层流区 ; 紊流光滑区; 紊流过渡粗糙区
17、 ;紊流粗糙区。 18已知水流的沿程水力摩擦系数? 只与边界粗糙度有关,可推断该水流属于 (D ) 19紊流的断面流速分布规律符合( A ) 对数分布;直线分布; 抛物线分布;椭圆分布。 20、长管的总水头线与测压管水头线( A) 相重合;相平行,呈直线; 相平行,呈阶梯状; 以上答案都不对。 层流区 ; 紊流光滑区; (C ) 紊流过渡区 ; 紊流粗糙区。 22、液体中某点的肯定压强为108kN/m2,则该点的相对压强为 (B ) 1 kN/m2 2 kN/m2 8 kN/m2 10 kN/m2 23、静止液体中同一点沿各方向上的压强(A ) 21、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数
18、都有关,即可推断该液流属 数值相等; 数值不等 ; 仅水平方向数值相等 。 24、离心泵的扬程是 A. 实际的升扬高度 B. 泵的吸液高度 C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值 25、紊流粗糙区的水头损失与流速成 (B ) 一次方关系; 二次方关系; 1.752.0次方关系 。 26、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数?C? 急流和缓流 ; 匀称流和非匀称流 ; 层流和紊流; 恒定流和非恒定流。 27、层流断面流速分布规律符合(C ) 对数分布 ; 直线分布; 抛物线分布 ; 椭圆分布 28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
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