西安交大流体力学题与答案
西交《流体力学》在线作业【资料答案】
西交《流体力学》在线作业
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 31 道试题,共 62 分)
1.连续介质模型意味着:( )
A.流体分子间没有间隙
B.流体分子间有间隙
C.流体中的物理参数是连续函数
D.流体不可压缩
答案:C
2.按连续介质的概念,流体质点是指:( )
A.流体的分子
B.流体内的固体颗粒
C.几何点
D.几何尺寸同流体空间相比是极小量,又含大量分子的微元体答案:D
3.牛顿流体是指:( )
A.切应力与剪切变形率成非线性关系的流体
B.切应力与剪切变形率成正比关系的流体
C.其黏性效应可以忽略的流体
D.其压缩性可以忽略的流体
答案:B
4.与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:( )
A.切应力和流动速度
B.切应力和压强
C.切应力和剪切变形速度
D.切应力和剪切变形
答案:C
5.理想流体的特征是:( )
A.速度非常大
B.没有运动
C.忽略黏性切应力
D.密度不改变
答案:C
6.压力体中:( )
A.至少有部分液体
B.必定没有液体
C.必定充满液体
D.可能有液体也可能没有液体
答案:D。
西安交通大学流体力学考试题
2、流体微团的运动可以分解为 3、系统的质量
时间变化,形状和体积大小 个分量组成, 其中有 力和 之比。
4、 粘性流体的应力张量由 5、弗劳德数的物理意义是表示 6、速度系数 是 和
7、若已知不可压缩平面势流流动按等流函数增量画出的流线簇,则流线越密的地方速度 越 ,压力越 。 和 决定。 流动。
H l1 , d1 l2 , d2 l4 , d4
l3 , d3
题3图 4、一喷管在设计工况下工作,其内部流动可以看成是等熵流动,已知喷管进口速度 V1 = 30m/s,压强 p1 = 2.5×105Pa,温度 T1 = 700 K,进口面积 A = 1.0m2,设计背压为 试求: (1) 喉部压强和面积; (2) 出口截面马赫数和面积。 (空气的 R = 287 0.7×105Pa。 (14 分) J/kg·K, = 1.4)
三、计算题(共计 50 分)
1. 如图所示,轴线处于水平面的直径由 d1 = 20cm 变化到 d2 = 15cm 的变直径 90弯头, 其后连接一喷嘴,出口直径 d3 = 12cm,水流由喷嘴流出后冲击到一转角 =135的叶 片上,叶片所受作用力的 x 方向分量 Fx = 7719N。求:(1) 弯头进口截面 1-1 和出口 截面 2-2 处的表压强;(2) 弯头受到 x、y 方向的作用力。 (不计流体粘性,ρ 水 = 1000 (12 分) kg/m3,g = 9.81 m/s2)
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西 安 交 通 大 学 考 试 题
C、一定在圆柱面外 13、边界层分离( ) B、只可能出现在紊流边界层 D、只可能出现在平板边界层 B、临界压强 D、临界密度 )方程 B、普朗特 D、兰金—雨果纽 A、只可能出现在层流边界层 C、层流和紊流边界层都可能发生 14、气流通过正激波时, ( A、临界温度 C、滞止压强 15、粘性流体运动微分方程称为( A、欧拉 C、纳维—斯托克斯 )不变 D、要根据环量大小确定
西安交大流体力学题与答案
一、 选择题(略) 二、 判断题(略) 三、 简答题1.等压面是水平面的条件是什么?:①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下.2. 同一容器中装两种液体,且21ρρ〈,在容器侧壁装了两根测压管。
试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗?为什么?C (c) 盛有不同种类溶液的连通器DC D水油BB (b) 连通器被隔断AA(a) 连通容器解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析) 3. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面?哪个不是等压面?为什么?:( a )A-A 是 (b )B-B 不是 (c )C-C 不是, D-D 是。
四、作图题(略)五、计算题(解题思路与答案)1. 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。
试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。
解: 用水柱高表示(1)该点绝对压强:8.16mH 2o (2)该点相对压强:-1.84mH 2o(3)该点真空压强:1.84mH 2o 用水银柱高表示(1)该点绝对压强:599.1mm H g (2)该点相对压强:-135.4 mm H g (3)该点真空压强:135.4 mm H g2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。
求A 、B 两点的静水压强。
解:由压强基本公式ghp p ρ+=0求解A p = 7.551 mH 2o (74 kN/m 2)B p = 4.551 mH 2o (44.6 kN/m 2)3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=∇,m 2.12=∇,m5.23=∇,m 4.14=∇,m5.15=∇(改为3.5m)。
试求水箱液面上的绝对压强0p =?解:①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强0p.: 0p=273.04 kN/m24 某压差计如图所示,已知H A=H B=1m,ΔH=0.5m。
西交《流体力学》在线作业
正确答案:ABCD
16. 下列关于不可压缩流体的说法,错误的有()。
A. 平衡流体
B. 运动流体
C. 忽略密度变化的流体
D. 忽略黏性的流体
正确答案:ABD
17. 下列命题中,正确的有()。
A. 自然界中易流动的物质称为流体
B. 液体和气体统称为流体
正确答案:ABCD
C. 对于在低速、低温、低压条件下的运动流体,一般可视为不可压缩流体
D. 液体与气体的主要区别是气体易于压缩,而液体难于压缩
正确答案:ABCD
18. 下列选项中,正确的有()。
A. 雷诺数Re∝d
B. 雷诺数Re∝1/d
C. 圆管层流的沿程水头损失hf∝1/d^4
D. 圆管湍流粗糙区德沿程水头损失hf∝1/d^5
B. 类别
C. 性质
D. 特征
正确答案:B
3. 紊流的运动要素在时间和空间上都具有( )。
A. 均匀性
B. 非均匀性
C. 脉动性
D. 稳定性
正确答案:C
4. 牛顿流体是指符合牛顿内摩擦定律的流体,下列属于牛顿流体的是()。
A. 水
B. 新拌水泥砂浆
C. 血浆
D. 泥石流
正确答案:A
5. 在工程流体力学或水力学中,单位质量力是指作用在单位()流体上的质量力。
A. 质量
B. 重量
C. 面积
D. 体积
正确答案:A
6. 黏度为3.92*10-2Pa.s的黏性流体沿表面流动,距表面y处的流速为v=3*y+y2(m/s),则表面的切应力为()。
西安交通大学16年9月课程考试《流体力学》作业考核试题
5:文丘里管用于测量:()
A:点速度
B:压强
C:密度
D:流量
正确答案:D
6:压力体中:()
A:必定充满液体
B:必定没有液体
C:至少有部分液体
D:可能有液体也可能没有液体
正确答案:D
7:流体黏度系数的国际单位:()
A:m2/s
B:N/m2
C:kg/m
D:N*s/m2
C:无旋流动
D:不可压缩流体的平面流动
正确答案:C
13:在()流动中会出现边界层。
A:小雷诺数
B:大雷诺数
C:任何不能忽略黏性效应
D:任何可以忽略黏性效应的
正确答案:C
14:单位体积液体的重量称为液体的______,其单位。()
A:容重N/m2
B:容重N/M3
C:密度kg/m3
A:错误
B:正确
正确答案:A
32:理想流体定常流动,流线与等势线重合。()
A:错误
B:正确
正确答案:A
33:雷诺数是表征重力与惯性力的比值。()
A:错误
B:正确
正确答案:A
34:通过一个曲面上的体积流量与法向速度有关。()
A:错误
B:正确
正确答案:B
35:附面层外的流体流动是理想无旋流动。()
西安交通大学16年9月课程考试《流体力学》作业考核试题
1:欧拉运动微分方程在每点的数学描述是:()
A:流入的质量流量等于流出的质量流量
B:单位质量力等于加速度
C:能量不随时间而改变
D:服从牛顿第二定律
正确答案:D
西交15春《流体力学》在线作业考查课试题
西交15春《流体力学》在线作业考查课试题试卷总分:100 测试时间:--一、单选题(共30道试题,共60分。
)1.通过一个曲面上的体积流量与有关A. 切向速度B. 法向速度C. 密度分布D. 压强满分:2分2.在圆管流动中,层流的断面流速分布符合:( )A. 均匀规律B. 直线变化规律C. 抛物线规律D. 对数曲线规律满分:2分3.雷诺数Re反映了( )的对比关系A. 粘滞力与重力B. 重力与惯性力C. 惯性力与粘滞力D. 粘滞力与动水压力满分:2分4.在平衡液体中,质量力恒与等压面()。
B. 平行C. 相交D. 正交满分:2分5.水的密度为kg/m3。
A. 1B. 10C. 100D. 1000满分:2分6.恒定流是:( )A. 流动随时间按一定规律变化B. 各空间点上的要素不随时间变化C. 各过流断面的速度分布相同D. 迁移加速度为零满分:2分7.比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受的单位质量力f 水和f水银的大小?A. f水<f水银B. f水=f水银C. f水>f水银满分:2分8.文丘里管用于测量:( )A. 点速度B. 压强C. 密度D. 流量满分:2分9.流动有势的充分必要条件是( )A. 流动是无旋的B. 必须是平面流动C. 必须是无旋的平面流动D. 流线是直线的流动满分:2分10.在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为( )A. 牛顿流体及非牛顿流体B. 可压缩流体与不可压缩流体C. 均质流体与非均质流体D. 理想流体与实际流体满分:2分11.如果忽略流体黏性效应,不需要考虑哪一个相似准则?( )A. 弗劳德数B. 斯特劳哈尔数C. 马赫数D. 雷诺数满分:2分12.平衡流体内任一点的压强大小()A. 与作用方位无关,但与作用位置有关B. 与作用方位有关,但与作用位置无关C. 与作用方位和作用位置均有关D. 与作用方位和作用位置均无关满分:2分13.粘性流体总水头线沿程的变化是( )A. 沿程下降B. 沿程上升C. 保持水平D. 前三种情况都有可能满分:2分14.液体在重力场中作加速直线运动时,其自由面与处处正交A. 重力B. 惯性力C. 重力和惯性力的合力D. 压力满分:2分15.按连续介质的概念,流体质点是指:( )A. 流体的分子B. 流体内的固体颗粒C. 几何点D. 几何尺寸同流体空间相比是极小量,又含大量分子的微元体满分:2分16.普朗特混合长度理论建立了之间的关系。
流体力学_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
流体力学_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.弗劳德数描述了()的比参考答案:惯性力与重力2.以下关于力学相似的说法,错误的是()参考答案:运动相似是动力相似的主导因素3.若要满足模型流动与实际流动的雷诺数相等,则以下模型流动设计说法错误的是()参考答案:同一种流动介质,小模型,低流速4.雷诺数描述了惯性力与压力的比。
参考答案:错误5.几何相似是运动相似和动力相似的前提条件,运动相似是几何相似和动力相似的表象。
参考答案:正确6.量纲是描述物体或系统的可测量性质,用单位和确定的数值可以定量的描述量纲。
参考答案:正确7.仅考虑粘性力、压力和惯性力作用的流动,在几何相似的前提下,独立准则包括雷诺准则和欧拉准则。
参考答案:错误8.量纲分析是一种定性的分析方法。
参考答案:正确9.流线与迹线重合的条件是参考答案:定常流动10.以一定旋转角速度旋转的流体微团只有受到()作用,其旋转角速度才能产生或发生变化。
参考答案:力偶11.速度势函数的存在条件为()。
参考答案:势流12.流函数满足拉普拉斯方程的条件是()。
参考答案:势流13.势流伯努利方程的适用条件不包含()。
参考答案:非定常流动14.基本平面势流,关于点源和点汇,下列描述错误的是()。
参考答案:只有切向速度15.点涡所在处速度无穷大,方向不定,压强负无穷大,实际中不存在。
参考答案:正确16.偶极流的正方向为,由汇指向源。
参考答案:正确17.绕圆柱的无环量流动,是由沿X正向的均直直线流动与位于原点的指向X负方向的偶极流的合成。
参考答案:正确18.绕圆柱的有环量流动中,环量的存在使圆柱上下表面压强分布不对称,从而产生垂直于来流方向的合力。
参考答案:正确19.升力的方向为,将来流速度矢量方向顺环流方向旋转90度。
参考答案:错误20.应用总流伯努利方程进行管内流动分析时,两过流断面之间的流动必须是缓变流。
参考答案:错误21.水力光滑管的沿程损失系数只与管道壁面粗糙度有关。
西安交通大学16年3月课程考试《流体力学》作业考核试题
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西安交通大学年月课程考试《流体力学》作业考核试题试卷总分:测试时间:单选题判断题一、单选题(共道试题,共分。
). 下列说法正确的是:(). 液体不能承受拉力,也不能承受压力。
. 液体不能承受拉力,但能承受压力. 液体能承受拉力,但不能承受压力. 液体能承受拉力,也能承受压力。
满分:分. 不同的液体其粘滞性,同一种液体的粘滞性具有随温度而降低的特性。
() . 相同降低. 相同升高. 不同降低. 不同升高满分:分. 流体处于平衡状态的必要条件是:(). 流体无黏性. 流体黏度很大. 质量力有势. 流体正压满分:分. 雷诺数的物理意义:(). 黏性力和重力之比. 重力和惯性力之比. 惯性力和黏性力之比. 压力与黏性力之比满分:分. 欧拉法()描述流体质点的运动。
. 直接. 间接. 不能. 只在恒定时能满分:分. 绝对压强与相对压强、真空压强、当地大气压之间的关系是:() . –...满分:分. 从力学角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(). 能承受拉力,平衡时不能承受切应力. 不能能承受拉力,平衡时能承受切应力. 不能能承受拉力,平衡时不能承受切应力. 能承受拉力,平衡时也能承受切应力满分:分. 涡量与旋转角速度(). 相等. 成两倍关系. 没有确定关系满分:分. 一维流动的连续性方程成立的必要条件:(). 理想流体. 黏性流体. 可压缩流体. 不可压缩流体满分:分. 边界层内的流动分离发生在:(). 物体后部. 零压梯度区. 逆压梯度区. 后驻点满分:分. 流体做有旋运动的特征是:(). 流体质点的运动轨迹是曲线. 速度的旋度不等于零. 流场中的流线是曲线. 涡量的三个分量都不等于零满分:分. 沿程摩阻因数的量纲为:().... 无量纲满分:分. 在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是. 同一种液体. 相互连通。
西交14秋《流体力学》在线作业答案
流体力学西交《流体力学》在线作业一,单选题1. 绝对压强Pab与相对压强P、真空压强Pv、当地大气压Pa之间的关系是:( )A. Pv = Pa - PabB. P = Pab + PvC. Pab = P + PvD. P = Pa + Pv正确答案:A2. 产生局部损失的主要原因是______。
A. 有壁面切应力B. 流态发生了变化C. 速度发生变化D. 出现了流动分离和二次流正确答案:D3. 涡量与旋转角速度_______。
A. 相等B. 成两倍关系C. 没有确定关系正确答案:B4. A.B.C.D.正确答案:D5. 相对压强的起算基准:( )A. 绝对真空B. 1个标准大气压C. 当地大气压D. 液面压强正确答案:C6. 如果_____,则沿程摩阻因数不受壁面粗糙度Ks的影响。
A. 雷诺数足够大B. 管径足够大C. 黏度足够大D. 速度足够大正确答案:C7. 对总流的两个渐变流断面运用总流伯努利方程时,两个断面之间______。
A. 必须是渐变流B. 必须是急变流C. 可以有急变流也可以有渐变流正确答案:C8. 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:( )A. 切应力和流动速度B. 切应力和剪切变形速度C. 切应力和剪切变形D. 切应力和压强正确答案:B9. 在一固定点向运动流体连续注入染料,染料线描述的是:( )A. 流线B. 迹线C. 脉线正确答案:C10. 普朗特混合长度理论建立了_____之间的关系。
A. 分子黏性力与湍应力B. 脉动速度与时均速度梯度C. 脉动速度与时均速度D. 湍流切应力与压强正确答案:B11. 流体做有旋运动的特征是:( )A. 流体质点的运动轨迹是曲线B. 速度的旋度不等于零C. 流场中的流线是曲线D. 涡量的三个分量都不等于零正确答案:B12. 某点的真空压强为65000 Pa,当地大气压为0.1 MPa,该点的绝对压强为:( )A. 65000 PaB. 165000 PaC. 55000 PaD. 35000 Pa正确答案:D13. 对于边界层流动的转捩:( )A. 雷诺数的大小是唯一的决定因数B. 雷诺数的大小与此无关C. 雷诺数的大小、来流条件和壁面粗糙度等都是相关的影响因数正确答案:C14. 液体的黏性主要来自液体:( )A. 分子热运动B. 分子间内聚力C. 易变形性D. 抵抗变形的能力正确答案:D15. 旋转角速度是:( )A. 标量B. 矢量C. 都不是正确答案:B16. 在_____流动中会出现边界层。
[答案][西安交通大学]2020春《流体力学》在线作业
1.有一变径管流,小管直径d1,大管直径d2=2d1,则两断面雷诺数的关系是()。
A.Re1=0.5Re2B.Re1=Re2C.Re1=1.5Re2D.Re1=2Re2答案:D2.在()流动中,流线和迹线是重合的。
A.无旋流动B.有旋流动C.恒定流动D.非恒定流动答案:C3.变直径管,直径d1=320mm,d2=160mm,流速V1=1.5m/s。
则V2为()。
A.3m/sB.4m/sC.6m/sD.9m/s答案:C4.在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为()。
A.牛顿流体及非牛顿流体B.可压缩流体与不可压缩流体C.均质流体与非均质流体D.理想流体与实际流体答案:D5.对于边界层流动的转捩()。
A.雷诺数的大小是唯一的决定因数B.雷诺数的大小与此无关C.雷诺数的大小、来流条件和壁面粗糙度等都是相关的影响因数6.与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是()。
A.切应力和流动速度B.切应力和剪切变形速度C.切应力和剪切变形D.切应力和压强答案:B7.一维流动中“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的必要条件()。
A.理想流体B.黏性流体C.可压缩流体D.不可压缩流体答案:D8.液体的黏性主要来自液体()。
A.分子热运动B.分子间内聚力C.易变形性D.抵抗变形的能力答案:B9.雷诺数Re反映了()的对比关系。
A.粘滞力与重力B.重力与惯性力C.惯性力与粘滞力D.粘滞力与动水压力答案:C10.涡量与旋转角速度()。
B.成两倍关系C.没有确定关系答案:B11.对于边界层流动的转捩:()A.雷诺数的大小是唯一的决定因数B.雷诺数的大小与此无关C.雷诺数的大小、来流条件和壁面粗糙度等都是相关的影响因数答案:C12.在()流动中会出现边界层。
A.小雷诺数B.大雷诺数C.任何不能忽略黏性效应的D.任何可以忽略黏性效应的答案:C13.马赫数代表的是()之比。
A.惯性力与压力B.惯性力与重力C.惯性力与压缩力D.惯性力与黏性力答案:C14.在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是()。
流体力学机自参考试题
西安交通大学考试题
9.下列关于层流流动特性描述中,错误的是()。
A、各流层流体不相互混杂
B、流体质点迹线光滑
C、流体质点迹线一定是直线
D、流动稳定
10.圆管内充分发展层流流动过流断面上速度与半径之间是()。
A、线性关系
B、对数关系
C、抛物线关系
D、指数关系
11.下列关于壁面湍流的粘性底层中的应力说明中,正确的是()。
A、主要是物理粘性应力
B、主要是雷诺应力
C、物理粘性应力和雷诺应力量级接近
D、物理粘性应力和雷诺应力哪个大不确定
12.下列缓变流动特性描述中,错误的是()。
A、压强为常数
B、流线几乎是直线
C、流线几乎平行
D、流体质点加速度几乎为零
13.在超音速流动中,扰动源发出微弱扰动的传播区域是()。
A、整个存在介质的区域
B、扰动源下游半空间区域
C、扰动源下游锥形区域
D、不确定
14.气流做等熵加速流动,气流的()降低最快。
A、温度
B、密度
C、压强
D、当地音速
15.气流从某一状态开始通过确定的收缩喷管加速,当喷管截面出口速度达到( )时,质量流量达到最大。
A、滞止状态音速
B、临界状态音速
C、当地状态音速
D、无穷大
三、应用题(50分)
1.如图所示,水在管道中自下而上流动,已知d1 = 15cm,d2 = 30cm,U型管中装有水银,H = 80cm,h = 10cm,求:(1) 1、2两截面处的压强差p1 – p2;(2) 通过管
道的体积流量Q。
(设水为理想流体,水银的密度为13600kg/m3,水的密度为。
流体传动与控制 西交大考试题库及答案
流体传动与控制一、单选题1、液压传动中的是将流体的压力能转化为机械能的元件。
(B )A、动力元件B、执行元件C、控制元件D、辅助元件2、液压缸运动速度的大小取决于。
(A )A、流量B、压力C、A和B都是D、A和B都不是3、负载大,功率大的机械设备上的液压系统可使用( C )。
A、齿轮泵B、叶片泵C、柱塞泵D、螺杆泵4、能形成差动连接的液压缸是。
(A )A、单杆液压缸B、双杆液压缸C、柱塞式液压缸D、均可5、一水平放置的双伸出杆液压缸,采用三位四通电磁换向阀,要求阀处于中位时,液压泵卸荷,且液压缸浮动,其中位机能应选用;要求阀处于中位时,液压泵卸荷,且液压缸闭锁不动,其中位机能应选用。
(D )A、O型Y型B、M型H型C、Y型H型D、H型M型6、如图1所示回路,溢流阀的调定压力为6.3MPa,减压阀的调定压力为1.8MPa,活塞运动时负载压力为1.2MPa,其他损失不计,活塞运动期间A处压力,活塞碰到挡铁B 处压力。
(A )A、1.2MPa, 1.8MpaB、1.8Mpa,1.8MPaC、1.8MPa,1.2MPaD、1.2MPa, 6.3MPa图17、在节流调速回路中,哪种调速回路的效率高?(C )A、进油节流调速回路B、回油节流调速回路C、旁路节流调速回路D、进油—回油节流调速回路8、为使减压回路可靠地工作,其最高调整压力应系统压力。
(B )A、大于B、小于C、等于D、不确定9、定量泵节流调速系统中溢流阀的作用为。
(C )A、安全保护B、背压C、溢流稳压D、卸荷10、流量连续性方程是在流体力学中的表达形式。
(C )A、能量守恒定律B、动量定理C、质量守恒定律D、其他11、伯努利方程是在流体力学中的表达形式。
(A )A、能量守恒定律B、动量定理C、质量守恒定律D、其他12、气穴产生在压区,而气蚀产生在压区。
(A )A、低,高B、高,低C、低,低D、高,高13、在负载较大,并有快速和慢速运动行程要求的机械设备液压系统中,可使用以下哪种液压泵?(C )A、齿轮泵B、螺杆泵C、轴向柱塞泵D、限压式变量叶片泵14、变量轴向柱塞泵排量的改变是通过调整斜盘的大小来实现的。
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一、 选择题(略) 二、 判断题(略) 三、 简答题1.等压面是水平面的条件是什么?:①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下.2. 同一容器中装两种液体,且21ρρ〈,在容器侧壁装了两根测压管。
试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗?为什么?C (c) 盛有不同种类溶液的连通器DC D水油BB (b) 连通器被隔断AA(a) 连通容器解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析) 3. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面?哪个不是等压面?为什么?:( a )A-A 是 (b )B-B 不是 (c )C-C 不是, D-D 是。
四、作图题(略)五、计算题(解题思路与答案)1. 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。
试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。
解: 用水柱高表示(1)该点绝对压强:8.16mH 2o (2)该点相对压强:-1.84mH 2o(3)该点真空压强:1.84mH 2o用水银柱高表示(1)该点绝对压强:599.1mm H g(2)该点相对压强:-135.4 mm H g (3)该点真空压强:135.4 mm H g2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。
求A 、B 两点的静水压强。
解:由压强基本公式ghp p ρ+=0求解A p = 7.551 mH 2o (74 kN/m 2) B p = 4.551 mH 2o (44.6 kN/m 2)3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=∇,m 2.12=∇,m5.23=∇,m 4.14=∇,m5.15=∇(改为3.5m)。
试求水箱液面上的绝对压强0p =?解:①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强0p.: 0p=273.04 kN/m24 某压差计如图所示,已知H A=H B=1m,ΔH=0.5m。
求:BApp-。
解:①找出等压面②求出相对的点压强③列平衡方程式解:①画出相对压强分布图, ②计算各侧静水压力, ③求静水总压力的大小④列力矩平衡方程求静水总压力的作用点位置。
③求出合力及作用力的方向=P 92.59kN04.25=α1. 述流体运动的两种方法是什么?简述其内容。
答:(略)2. 流体微团体运动分为哪几种形式?答:① 平移 ② 线变形 ③ 角变形 ④旋转变形。
3. 写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。
(改为:写出恒定平面势流中流函数具有的性质,流函数与流速势的关系。
) 答:流函数具有的性质① 流函数相等的点组成的线即流线,或曰,同一流线上个点的流函数为常数。
② 两流线间的函数值之差为为单宽流量。
③ 平面势流的流函数为一个调和函数。
答:流函数与流速势的关系① 流函数与势函数为调和函数。
② 等势线与等流函数线正交。
4.什么是过流断面和断面平均流速?为什么要引入断面平均流速?答:与流线正交的断面叫过流断面。
过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。
引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。
5.如图所示,水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道,试问:(1)当阀门开度一定,上游水位保持不变,各段管中,是恒定流还是非恒定流?是均匀流还是非均匀流?(2)当阀门开度一定,上游水位随时间下降,这时管中是恒定流还是非恒定流?(3)恒定流情况下,当判别第II段管中是渐变流还是急变流时,与该段管长有无关系?答:(1)是恒定流。
Ⅰ、Ⅲ是均匀流,Ⅱ是非均匀流。
(2)管中为非恒定流。
(3)有。
管段相当长为渐变流,管段较短为急变流。
四、计算题(解题思路) 1. 恒定二维流动的速度场为 ayu ax u y x-==,,其中1=a 秒-1。
(1)论证流线方程为C xy =;(2)绘出C =0、1及4m 2的流线;(3)求出质点加速度的表达式。
解:(1)流线方程为:yx u dyu dx = 代入数值推导(2)(略) (3)由:yuu x u u t u a x y x x x x ∂∂+∂∂+∂∂=代入数值求解。
yu u xu u tu a y yy xy y ∂∂+∂∂+∂∂=代入数值求解。
答案:xa a x 2=ya a y 2=2 试检验下述不可压缩流体的运动是否存在?(1)xyz y x u z y u y x u z y x ++-=+=+=)(4,2,222(2)xytu xzt u yzt u z y x===,,解:由连续性微分方程,z u y u x u zy x ∂+∂+∂=0 流体的运动存在,反之流体的运动不存在。
答案:(1)代入数值求解, 流体的运动不存在。
(2)代入数值求解,流体的运动存在。
3 水流从水箱经管径分别为cmd cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流出,出口流速sm V /13=,如图所示。
求流量及其它管道的断面平均流速。
解:应用连续性方程(1)流量:==33A v Q 4.91s l /103-⨯(2) 断面平均流速s m v /0625.01=, s m v /25.02= 。
4 如图铅直放置的有压管道,已知d1=200mm,d2=100mm,断面1-1处的流速v1=1m/s。
求(1)输水流量Q;(2)断面2-2处的平均流速v2;(3)若此管水平放置,输水流量Q及断面2-2处的速度v2是否发生变化?(4)图a中若水自下而上流动,Q及v2是否会发生变化?解:应用连续性方程(1)4.31=Q s l /(2)s m v /42=(3)不变。
(4)流量不变则流速不变。
5 已知某流场的流速势为)(222y x a -=ϕ,a 为常数,试求x u 及y u 。
解:ax u x= ay u y = 6. 对于xy u x 2=,222y x a u y -+=的平面流动,a 为常数。
试分析判断该流动: (1) 是恒定流还是非恒定流?(2) 是均匀流还是非均匀流?(3) 是有旋流还是无旋流?解:应用质点加速度数学表达式y u u x u u t u a x y x x x x ∂∂+∂∂+∂∂=yu u x u u t u a y y y x yy ∂∂+∂∂+∂∂= 求解。
看时间加速度与迁移加速度判别是恒定流还是非恒定流;是均匀流还是非均匀流。
答案: (1)是恒定流。
(2)是非均匀流(3)用无旋流数学表达式)(21x u y u y x z ∂∂-∂∂=Ω求解,是无旋流三. 简答题1. 说明总流能量方程中各项的物理意义。
:(略)2. 写出实际流体恒定元流的伯努利方程和实际流体恒定总流的伯努利方程,并指出他们的区别?:(略)3 应用恒定总统能量方程时,为什么把过流断面选在渐变流段或均匀流段?答:因为建立恒定总流的伯努利方程时,把)(g p z ρ+作为常数提到积分号外面,只有渐变流断面或均匀流断面的c g p z =+ρ 。
4 在写总流能量方程时,过流断面上的代表点、基准面是否可以任意选取?为什么?答:可以。
因为渐变流断面或均匀流断面的c g p z =+ρ 。
5 关于水流流向问题有如下一些说法:“水一定由高处向低处流”;“水是从压强大向压强小的地方流”;“水是从流速大的地方向流速小的地方流”。
这些说法是否正确?为什么?如何正确描述?答:(1)“水一定由高处向低处流”,(不对),对明渠水流是对的,对有压管流不一定。
“水是从压强大向压强小的地方流” (不对),在有压管流中常常有从压强小向压强大的地方流的现象。
(2)正确描述时,流体的运动方向总是由单位重量流体能量大的位置流向单位重量流体能量小的位置。
(不能单从位能或压能一个角度比较)6 总流的动量方程为)v v (Q F 1122ϖϖϖββρ-=∑,试问: (1)F ϖ∑中包括哪些力?(2)如果由动量方程求得的力为负值说明什么问题?答:(1)一般为表面力、重力,(惯性力、摩擦力、弹性力含在待求的力中了)(2)求得的力为负值说明原假设的力的方向不对,反向即可。
四、计算题(解题思路)1.在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度g p ρ1为1.5m ,过流面积A 1为0.05m 2;过流断面2-2的面积A 2为0.02m 2;两断面间水头损失ωh 为g 2v 5.021;管中流量Q 为20l/s ;z 1为2.5m ,z 2为2.6m 。
试求断面2-2的测压管高度g p ρ2。
(提示:注意流动方向)。
(2z 改为1.6m 与图相符)解: ① 能量方程可以求解位能、压能、流速与能量损失。
求测压管高度即求压强,自然要想到用能量方程。
② 向未知情况下 ,流动方向可以假定。
③ 先求出21,v v④ 列能量方程求解 答案:g p ρ2= -2.289mH 2o (1流向2) ; g p ρ2= -1.473mH 2o (2流向1)2. 如图所示,从水面保持恒定不变的水池中引出一管路,水流在管路末端流入大气,管路由三段直径不等的管道组成,其过水面积分别是A 1=0.05m 2,A 2=0.03m 3,A 3=0.04m 2,若水池容积很大,行近流速可以忽略(v 0≈0),当不计管路的水头损失时,试求:(1)出口流速v 3及流量Q ;(2)绘出管路的测压管水头线及总水头线。
解: (1) 因为不计管路的水头损失,此题为理想流体的流动。
① 因为是理想流体,作用水头完全转化为动能。
② 先解出第3条管中断面平均流速,在求流量。
答案:s m v /90.93=s m q /396.03= (2)绘出管路的测压管水头线及总水头线步骤:① 因为是理想流体,不计水头损失,故总水头线为水平。
② 计算各段流速水头g v 22 。
③ 总水头线下方减去1个流速水头得测压管水头线。
(测压管水头线及总水头线图,略)3.如图一管路,A 、B 两点的高差Δz =1m ,点A 处直径d A =0.25m ,压强p A =7.84N/cm 2,点B 处直径d B =0.5m ,压强p B =4.9N/cm 2,断面平均流速V B =1.2m/s 。
判断管中水流方向。
解: 判断管中水流方向,,要从单位重量流体总的机械能考虑,总是单位重量流体总的机械能大的位址向单位重量流体总的机械能晓得的地方。
(1)计算A点与B点单位重量流体总的机械能。
(2)比较A点与B点单位重量流体总的机械能的大小。
答案:从A流向B 。
4.在水平安装的文丘里流量计上,直接用水银压差计测出水管与喉部压差Δh为20cm,已知水管直径1d为10cm,喉部直径2d为5 cm,当不计水头损失时,求通过流量Q。
解: 可以直接用公式h K Q ∆=6.12求解,也可以流能量方程推导公式求解。