2000-2001年--中国石油大学(北京)--工程流体力学--期末试卷含详细答案(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上中国石油大学（北京）20012002学年第一学期工程流体力学期末考试试卷A（闭卷考试）班级： 姓名： 学号： 分数： 题号一二三四总分得分(试题和试卷一同交回)一、简答题(20分，每题4分) 流体力学中连续性假说 流体静压力的两个重要特性 研究流体运动的两种方法及其区别 系统、控制体及其区别 流线、迹线二、计算题1、 如图所示，一铅直矩形闸门两测均受到静水压力的作用，已知h14.5m，h22.5m，闸门宽度1m，求作用在闸门上的静水总压力大小及作用点。(10分)h1h22、 已知：，。求：1）流体的速度场； 2）t=0，通过(1，1，1)的流线； 3）t=0，通过(1

2、，1，1)的迹线。（15分）3、 密度为的三股不同速度的不可压缩流体通过一段水平圆管混合后，速度、压力都均匀，如图所示。若三股速度流面积均为A/3，速度分别为u、2u、3u，不计摩擦，求单位时间内动能损失。（15分）P2P13u2uu 4、 充分发展的粘性流体层流，沿平板下流时，厚度b为常数，且0，重力加速度为g，求其流速分布关系式。（15分）xybg5、 等强度的源汇与均流叠加，求叠加后的势函数、流函数，画出流线谱及驻点位置。 （15分）6、 如图所示管路系统，管道均为铸铁管，沿程摩阻系数0.024，各管段长度、管径如图所示。（a）若管道总流量为0.56m3/s，求A到D点总能量损失；（b）

3、如果用一根管道代替并联的三根管道，若保证流量及总能量损失不变，求管道3的管径。（10分）2 1066m 250mmABCD3 762m 200mm914m 500mm14 914m 300mm22800m 500mm5专心-专注-专业A卷答案一、 简答题1、 在流体力学上假定流体质点在微观上充分大，宏观上又充分小，它完全充满所占空间，没有空隙存在。这种假定摆脱了复杂的分子运动，着眼宏观运动。2、 一、静压力方向永远沿着作用面内法线方向。二、静止流体中任何一点上各个方向的静压力大小相等，与作用面方位无关。3、 研究流体运动的方法主要有两种：一、拉格郎日法：把流体质点作为研究对象，跟踪一个质点，描

4、述它 运动的历史过程，并把足够多的质点运动情况综合起来，可以了 解整个流体的运动。二、欧拉法主要研究流场中的空间点，观察质点流经每个空间上运动 要素随时间变化的规律，把足够多的空间点综合起来得出整个流 体运动的规律。4、 系统是一团流体质点的集合，它始终包含着相同的流体质点，而且具有确定的质量。控制体是指流场中某一确定的空间区域，这个区域的周界称为控制面。控制体的形状和位置相对于所选定的坐标系统是固定不变的，它所包含的流体的量可能时刻改变。5、 把某一质点在连续时间过程内所占据的空间位置量成线，就是迹线，迹线就是流体质点在一段时间内运动的轨迹线。一般用拉格郎日发法研究。流线是某一瞬时在流场中绘

5、出的曲线，在这条曲线上所有质点的速度矢量都和该曲线相切，一般用欧拉法研究。二、计算题1、解：分左右两部分计算左部分：水平分力：98003（61）=牛顿 垂直分力：=98001（0.53.14364）=牛顿 合力 =牛顿右部分：水平分力：98001.531=44100牛顿 垂直分力：=69237牛顿 合力： =82089牛顿 总水平分力：=44100=牛顿 总垂直分力：=+69237=牛顿 合力： =牛顿2、解：（1） （2） 当 t=0时， 所以：， （3） 流线： ， 迹线：，3、解：质量守恒： 动量守恒： =4、解：根据N-S方程 积分： 根据边界条件： ， ， 代入，得 5、解：势函数： 流函数： 驻点坐标：，6、解：根据并联、串联管路的特点，得： 把数据代入，得： 升/秒 升/秒 6.0米