中国计量学院2010流体试卷B及答案(共9页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上中国计量学院200 200 学年第 学期工程流体力学课程考试试卷（B）开课二级学院： 计量技术工程学院 ，考试时间： 年_月_日 时考试形式：闭卷、开卷，允许带 _ 入场考生姓名： 学号： 专业： 班级： 题序一二三四五六七八九总分得分评卷人一、解释名词或写出公式（每题2分，共20分）(1) 连续介质假设(2) 流线(3) 不可压缩流体(4) 牛顿(Newton)内摩擦定律(5) 压力体(6) 哈根-伯肃叶（Hagen-Poiseuille）定律(7) 边界层(8) 达西(Darcy)公式(9) 声速(10)马赫（Mach）角二、简算题（每题5分，共20分）(1) 一

2、平板在有液体层的第二块平板上以速度u = 4ms,两板相距d = 0.05m,液体的动力粘性系数= 0.0005 Pas，上板面积为A = 50m2，求上板所受阻力F =_。(2) 不可压缩流体从截面为A1= 50cm2的管道突然扩大到从截面为A2= 150cm2的管道，求局部阻力系数2 =_。(3) 气体在管道中作等熵流动，已知比热比k =53，滞止压力 P0=32大气压，流动压力P=1大气压，求流动马赫数 M =_。(4) 流体在光滑管道中流动，已知摩擦系数 = 0.3164，运动粘性系数=110-6m2s，管道直径d = 0.02m，求管流平均流动速度 u =_。中国计量学院200 20

3、0 学年第 学期 工程流体力学 课程试卷 第 1 页 共 2 页三计算题：（每题12分，共60分）(1) 一平面闸门倾斜放置，已知= 450，门宽B = 2m,水深 h1 = 1 m，h2 = 2m，门重G = 19.6 kN，门可绕O点开启，求启门所必须的向上拉力T。 题3.1 题3.2(2)一水平渐缩管段，已知d1=150mm，d2=75mm,测压管中高差h=600mm，假设管中流速是均匀分布的，水头损失不计，求管中通过的流量Q。 (2) 平板层流边界层的速度分布采用的函数形式有如下：式中；是平板层流边界层的来流速度；是边界层厚度。试用动量积分关系式计算边界层厚度以及长度为l的平板的单面的

4、阻力系数式中是板面上的粘性切应力；轴沿板面。(3) 一收缩形喷管，上游参数，下游参数，求喷管出口的空气流速。(4) 水(运动粘性系数10-6m2s)在直径为d 200mm，长l = 500 m的圆管流动，如果管壁粗糙度0.2mm, 流量Q24103m3s，求沿程水头损失hf。阿里特苏里公式：柯列布茹克公式：中国计量学院200 200 学年第 学期 工程流体力学 课程试卷 第 2 页 共 2 页中国计量学院200 200 学年第 学期工程流体力学课程考试试卷（B）答案开课二级学院： 计量技术工程学院 ，考试时间： 年_月_日 时一、解释名词或写出公式（每题2分，共20分）(1) 连续介质假设：假

5、定组成流体的最小物理实体是流体质点而不是流体分子，假定流体是由无穷多个、无穷小的、紧密比邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。(2) 流线：流线是流场中的瞬时光滑曲线，曲线上各点的切线方向与各该点的瞬时速度方向一致。(3) 不可压缩流体：假设等温压缩率和体膨胀系数完全为零的流体叫作不可压缩流体。这种流体受压体积不减小，受热体积不膨胀，因而其密度、比体积、相对密度均为恒定常数。(4) 牛顿(Newton)内摩擦定律：，其物理意义是切应力与速度梯度成正比。(5) 压力体：压力体是由积分式所确定的纯几何体积。(6) 哈根-伯肃叶（Hagen-Poiseuille）定律：(7) 边界层

6、：当相当速度的流体绕物体流动时，在靠近物体表面的薄层内，速度梯度很大，此薄层称为边界层。(8) 达西公式：(9) 声速：声速是指小扰动波在介质中传播的速度。(10)马赫（Mach）角：当处于超声速流动时，扰动波传播范围只能充满一个锥形空间，这个锥形空间叫马赫锥，其半锥角叫马赫角，。二、简算题（每题5分，共20分）(1) 一平板在有液体层的第二块平板上以速度u = 4ms,两板相距d = 0.05m,液体的动力粘性系数=O.0005Pas，上板面积为A = 50m2，求上板所受阻力F =_2N_。(2)不可压缩流体从截面为A1= 50cm2的管道突然扩大到从截面为A2= 150cm2的管道，求局

7、部阻力系数2 =_4_。(3)气体在管道中作等熵流动，已知比热比=53，滞止压力 P0=32大气压，流动压力P=1大气压，求流动马赫数 M =_3_。(4)流体在光滑管道中流动，已知摩擦系数=0.3164，管道直径d = 0.02m，运动粘性系数=110-6m2s，求管流平均流动速度 u =_0.5m/s_。三计算题：（每题12分，共60分） (1)一平面闸门倾斜放置，已知= 450，门宽B = 2m, 门重G = 19.6 kN，水深 h1 = 1 m，h2 = 2m，门可绕O点开启，求启门所必须的向上拉力T。解: （2分） （2分） （2分） （2分） （2分）答: 启门所必须的向上拉力为

8、。 （2分）（2）一水平渐缩管段，已知d1=150mm，d2=75mm,测压管中高差h=600mm，假设管中流速是均匀分布的，水头损失不计，求管中通过的流量Q。 解: 设前后速度为，设前后压力为，连续性方程为： （2分）由连续性方程得： （2分）伯努利方程为：, （2分）故有， （2分） （2分）答: 管中通过的流量为。 （2分） （3）平板层流边界层的速度分布采用的函数形式有如下：式中；是平板层流边界层的来流速度；是边界层厚度。试用动量积分关系式计算边界层厚度以及长度为l的平板的单面的阻力系数，式中是板面上的粘性切应力；轴沿板面。解： ， （2分） （2分） （2分） （2分）， （2分）答: 边界层厚度，平板的单面的阻力系数。 （2分）（4）一收缩形喷管，上游参数，下游参数，求喷管出口的空气流速。解： （2分） （2分） （2分） （2分） （2分）答: 喷管出口的空气流速为。 （2分）(5)水(运动粘性系数10-6m2s)在直径为d 200mm，长l = 500 m的圆管流动，如果管壁粗糙度0.2mm, 流量Q24103m3s，求沿程水头损失。阿里特苏里公式：柯列布茹克公式：解： （2分）用阿里特苏里公式： （2分） （2分）用柯列布茹克公式： （2分） （2分）取答:沿程水头损失为。 （2分）专心-专注-专业