05年研流力试题

（共 15 分）
5．在长为 2 L，直径为 d 的管道上，并联一根直径相同，长为 L 的支管（如图中虚线）， 若水头 H 不变，不计局部损失，试求并联支管前后的流量比 Q1/ Q2。
（10 分）
6．为研究热风炉中烟气的流动特性，采用长度比尺 Cl =10 的水流做模型实验。已知热 风炉内烟气流速 vg = 8m/s，烟气温度 tg =600oC，密度 ρg = 0.4 kg/m3，运动粘滞系数 νg=0.9cm2/s。模型中水温 t=10oC，密度 ρ=1000kg/m3，运动粘滞系数 ν=0.013lcm2/s。试问：
=5m，H2 =1m，不计闸门自重。
求：（1）画出作用在闸门上的压强分布图；
（2）开启闸门所需的拉力 T。
（共 10 分）
2
α
2．如图所示，油从高压油罐经一喷嘴流出，喷嘴用法兰盘与管路连接，并用螺栓固定。 已知：p0 - pa = 2 ×105 Pa，h = 3m，d1= 0.05m，d2=0.02m，油的密度 ρ = 850kg/m3，求连 接喷嘴的螺栓所受拉力 R（不计喷嘴重及油重的影响，忽略流动过程中的水头损失 hl）。
哈尔滨工业大学
二 OO 五年硕士研究生考试试题
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考试科目： 流体力学
考试科目代码：[
]
适用专业： 供热供燃气与通风工程、水力学及河流动力学、流体力学
考生注意：答案务必写在答题纸上，并标明题号。答在试题上无效。
题号 一 二 三
总分
分数 30 30 90
150 分
一．填空题（每题 2 分，共 30 分） 一．填空题（每题 2 分，共 30 分） 1．牛顿内摩擦定律的数学表达式为_________________；运动粘滞系数的量纲为
（共 15 分）
（1）为保证流动相似，模型中水的流速 v； （2）实测模型的压降Δ p=6307.5Pa，原型热风炉中运行时烟气压降是多少？
(共 10 分)
7．空气流经一收缩喷嘴等熵流动，进口截面流动参数为压强 p1=140kPa,流速 v1=80m/s, 温度 t1=20 oC。出口截面压强 p2=100kPa。求出口密度 ρ2 和流速 v2。
之比。
13．潜体所受浮力大小与
第2页
成正比，与潜体在水下的深 共 4 页
度
。
14．流体微团运动可以分解为平移运动、____ _ _ __运动和____ ___ _运动。
15．马赫数 Ma 的数学表达式为
； Ma>1 的流动称为
。
二．简答分析题（共 30 分）
1、既然在层流中沿程水头损失 hf 与速度 v 的一次方成正比，那么如何解释管道流动的
达西公式 h f
l d
v2 ？ 2g
（8 分）
2、关于水流流向问题有如下一些说法：“水一定从高处向低处流”，“水一定从压强大向
压强小的地方流”，你认为这些说法是否准确，并说明原因。
（8 分）
3、分析相同直径 d、相同作用水头 H 下圆柱形外管嘴流量 Qn 比孔口流量 Q 大的原因？
圆柱形外管嘴流动的作用水头 H0 有何限制？为什么？
共4页
4．一水平输水管道直径 d =150mm，长为 l =30m，自水池取水出流至大气中。
管道进口为锐缘，管道上设置阀门控制流量，阀门全开时局部阻力系数 ζv =0.25，沿程阻 力系数 =0.024。当采取下述措施之一时，求能增加多少流量（用百分数表示）：
（1） 用仔细修圆的进口（ζe1 = 0.1）代替锐缘进口； （2） 管道进口仍为锐缘，同时不设置阀门。
6．已知平面流动的流速分布为 ux


cy x2 y2
,uy

cx x2 y2
，其中
c
为常数，则积分
后得到的流线方程为
。
7．拉格朗日法以
作为研究对象，欧拉法以
作
为研究对象。
8．气体紊流射流的运动特征是指_____________
____________
_
；动力特征是指__________________
（7 分）
4、有一如图所示的等直径弯管，试问：水流由低处流向高处的 AB 管段中断面平均流速
v 是否会沿程减小？在由高处流向低处的 BC 管段中断面平均流速 v 是否会沿程增大？为
什么？
（7 分）
三．计算题（共 90 分）
第3页 共4页
1．如图所示，圆形闸门半径 R=0.1m，倾角 =45°，上端有铰轴。已知 H1
（共 20 分）
3． 某输水圆管直径 d = 100 mm，已知水的密度 ρ = 1000 kg/m3，运动粘性系数
ν=0.01cm2/s，沿程阻力系数 = 0.025，流程 l =10m 路径上的水头损失 hf =0.2m。求管壁
上的切应力 τ0，并判别流动是层流还是紊流。
（共 10 分）
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_______
__
__。
9．流体不同于固体的最基本特征就是流体具有
，流体无论运动或静
止都几乎不能承受
。
10．若使原型和模型流动相似，
相似是保证流动相似的前提与依据；
运动相似是流动相似的表现，
相似是决定流体运动相似的主导因素。
11．运动的理想流体，由于
，所以表面力只有
。
12．雷诺数表征惯性力与
之比，弗劳德数表征惯性力与
___________。 2．通常测压管的直径不小于 10mm，原因是 。
3．某点真空度 pv = 44100Pa，则其绝对压强 pabs =
Pa，相对压强
பைடு நூலகம்
p=
Pa（当地大气压为 98000Pa）。
4．流场中的流线不能相交，原因是 ， 此外流线的
能够反映流速的大小。
5．势函数为 2xy3 x 2 y ， ux ________________， u y ______________。