河南理工大学工程流体力学试题1、2

河南理⼯⼤学⼯程流体⼒学试题1、2
⼯程流体⼒学试题1
（本试题的答案必须全部写在答题纸上，写在试题及草稿纸上⽆效）
说明：
1）考⽣允许携带计算器；
2）重⼒加速度g=9.81m/s2；
3）⽔的密度为1000kg/m3；
4）空⽓的密度为1.25kg/m3；
5）空⽓的绝热指数k=1.40；
6）空⽓的⽓体常数R＝287J/（Kg.K）；
7）π取3.1416
⼀、是⾮题（每题4分，共40分。

正确的打√，错误的打×，答错不扣分）
1、温度升⾼时，⽔的表⾯张⼒减⼩。

（）
2、温度升⾼时，空⽓的粘度减⼩。

（）
3、对于可压缩的流体，在定常流动时流线与迹线是重合的。

（）
4、在理想不可压缩流体的空间流动中，如果流动是⽆旋的，则流场中任⼀封闭曲线的速度环量都等于零。

（）
5、在相同位置湍流边界层内的壁⾯切应⼒⽐层流的⼩。

（）
6、在激波两侧，上游⽓流相对激波⼀定是超⾳速的。

（）
7、伯努⼒⽅程适⽤于可压缩流体。

（）
8、雷诺数表征了流体运动的惯性⼒与粘性⼒之⽐值。

（）
9、激波的压缩是绝热、等熵的过程。

（）
10、流体⼒学中⽤欧拉法研究每个质点的轨迹。

（）
⼆、填空题（每题5分，共50分）
1、两块平板平⾏相对运动，中间充满了液体。

它们之间的距离是h=0.5mm，相对运动速度为0.25m/s，为了维持这个速度需要单位⾯积上的作⽤⼒为2N/m2，则液体的动⼒粘度是Pa.s。

2、常温下⽔的体积模量为E=2.81×109Pa，如果⽔的压强从0.1MPa 增⾄12MPa，求⽔的体积变化率为％。

3、已知流体速度分布为u=-(y+t2)，v=x+t，w=0，则t=2时经过(0，0)点的流线⽅程是。

4、压缩空⽓以超⾳速从喷管中流出，喉部直径为25mm，喉部绝对压强为0.5×105Pa，喉部温度为-20℃，则喷管的质量流量为kg/s。

5、流速从4m/s变到10m/s突扩管道，为了减⼩局部损失可以分两次扩⼤管道，则当中间流速为m/s时，可使得产⽣的局部损失最⼩。

6、描述流体运动的两种⽅法是和。

7、边长为1m的敞⼝⽴⽅⽔箱装满了⽔，当⽔箱以匀加速度向其中⼀侧⾯运动时，则加速度为m/s2时⽔箱⾥的⽔溢出1/3。

8、距台风中⼼8km处的风速为48km/h，⽓压表读数为0.1MPa。

若假定台风为⾃由涡，且空⽓密度恒为1.25kg/m3，则距台风中⼼0.8km 处的⽓压表读数为MPa。

9、在堰流的模型试验中模型⽔流应与原型⽔流相似，若模型与原型的长度⽐例为1：100，则当原型流量为1000m3/h时，模型流量为m3/h。

10、温度为300k，马赫数为0.5的空⽓⽓流绕圆柱体流动，则驻点温度为。

三、计算题（共60分）
1、在⽔箱⽔⾯下H＝3m处装有⼀个缩放管，其喉部直径为d1=4cm，喉部绝对压强为p1=2.5m⽔柱，⼤⽓压强为p0=10.33m ⽔柱。

如不考虑收缩部分的损失，扩张部分的损失假定为从d1到d2突然扩⼤损失的20％。

试求：
（1）流量Q；
（2）出⼝断⾯的直径d2。

（本题15分）
2、空⽓在缩放管内流动，进⼝处参数为p1=3×105pa，T1=400k，⾯积为A1=20cm2，出⼝压强为p2=0.4×105pa，设计质量流量为0.8kg/s，求出⼝⾯积A2和喉部⾯积A3。

（本题20分）
3、离⼼轮⿎风机叶轮内径d1=12.5cm，外径d2=30cm，叶轮流道宽度为B=2.5cm，叶轮转速n=1725r/min，流量为
Q=372m3/h,⼊⼝绝对压⼒为97000Pa，⼊⼝温度为20℃。

⽤α1、α2表⽰⽓流的⼊⼝与出⼝的⽓流⽅向⾓（即绝对速度v与牵连速度u之间的夹⾓），⽤β1、β2表⽰⽓流的⼊⼝与出⼝的叶⽚安装⾓（即相对速度w与圆周切线之间的夹⾓）
已知：α1=900，β2=300，假设空⽓密度恒为⼊⼝密度。

试求：（1）⼊⼝叶⽚安装⾓β1；
（2）出⼝⽓流绝对速度v2与出⼝⽓流⾓α2；
（3）⿎风机的扭矩M和输⼊功率N。

（本题25分）
⼯程流体⼒学试题2
1．流体的相对密度定义为：某种流体的密度与( )的密度的⽐值。

A、标准⼤⽓压下4℃⽔
B、标准⼤⽓压下15℃⽔
C、标准⼤⽓压下4℃空⽓
D、标准⼤⽓压下15℃空⽓
2．静⽔压强的⼤⼩与（）⽆关。

A．空间位置B．作⽤⾯的⽅位C．液体种类D．淹没深度
3．下列说法中，正确的是（）。

A、理想不可压缩均质重⼒流体作定常或⾮定常流动时，沿流线总机械能守恒
B、理想不可压缩均质重⼒流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒
C、理想不可压缩均质重⼒流体作⾮定常流动时，沿迹线总机械能守恒
D、理想可压缩重⼒流体作⾮定常流动时，沿流线总机械能守恒
4．在列伯努利⽅程时，⽅程两边的压强项必须（）
A、均为表压强
B、均为绝对压强
C、同为表压强或同为绝对压强
D、⼀边为表压强⼀边为绝对压强5．当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于（）
A．1 B．2 C．3 D．1.75
6．在粘滞⼒作⽤下相似的流动，其（）准则数必然相等。

A． B． C． D．
7．当某管路流动在紊流粗糙管平⽅阻⼒区范围内时，则随着雷诺数Re的增⼤，其沿程损失系数λ将（）。

A．增⼤ B．减⼩ C．不变 D．增⼤或减⼩8．判定流体流动是有旋流动的关键是看（）
A．流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线 B．流体微团运动轨迹是曲线C．流体微团运动轨迹是直线D．流体微团⾃⾝有旋转运动
9．对于理想流体的欧拉积分式与伯努⼒积分式的适⽤条件，其差别在于（）。

A．是否为不可压缩流体B．是有旋流动还是⽆旋流动
C．是否在有势的质量⼒作⽤下D．是否为定常流动
10．流体在管内作层流流动时，其沿程损失值与断⾯平均流速的（）次⽅成正⽐。

A．1 B．1.75 C．1.75～2 D．2
11．⼀块可动平板与另⼀块不动平板之间为某种液体，两块板相互平⾏,它们之间的距离A＝0.6mm。

若可动平板以V＝0．3m ／s的⽔平速度向右移动，为了维持这个速度需要单位⾯积上的作⽤⼒为2N，则流体的粘度为（）
A．0.4Pa·S B．250Pa·S C．0.004 Pa·S D．0.002 Pa·S 12．设计输⽔量为300m3/h的给⽔管道，流速限制在0.9～1.4m/s之间，并且规定管径必须为50mm的倍数，管径应为：（）
A．100mm B．150mm C．300mm D．500mm
13．⽔在直径为的管中流动，流速是，⽔的运动粘度是
，则⽔在管中呈何种流动状态（）
A．层流B．紊流C．不稳定流D．可能是层流，也可能是紊流14．空⽓⽓流临界声速与滞⽌声速⽐（）。

A．0.9129 B．1.0954C．1.1952 D．0.8367
1．图1为U形管⾓速度测量仪，两竖管距离旋转轴为R1和R2，其液⾯⾼差为Δh，试求ω的表达式。

如果R1＝0.08m，R2＝0.20m，Δh＝0.06m，求ω的值。

2．图2为多管式压强计，已知：，，，
，⽔银的密度为，酒精的密度为。

求容器B 内的压强值。

3、⽤汞U形管压差计与⽪托管组合测定⽔管中的点流速v，当读数△h=60mm
时，流速为多少？（已知：⽔的密度，汞的密度
）
4、如图所⽰，消防⽔枪⽔平⼯作，⽔枪进⼝直径，出⼝直径，
⽔枪⼯作⽔量，试确定⽔枪对消防队员的后坐⼒。

5、过热⽔蒸汽的温度为430℃，压强为5×106Pa，速度为525m/s，求⽔蒸汽的滞⽌参数。

已知⽔蒸⽓⽓体参数：。

6、已知⼆元流场的速度势为。

求：
（1），并检验是否满⾜连续条件和⽆旋条件；
（2）求流函数；
（3）求通过A（1，0），B（1，1）两点的两条流线之间的流量。

7、，，，, ，ζ弯头=0.9，ζ碟阀=10.8。

（1）求时通过弯管的流量；
(2)如，⽔箱中⽔头为多少.。