流体力学与流体机械模拟题C及参考答案

流体力学及流体机械 模拟题C
一、填空题：
（1）流体的连续介质模型包含（ ）、（ ）、（ ）三种基本假说。

（2）液体的粘度随温度升高而（ ），气体的粘度随温度升高而（ ）。

（3）以控制体为研究对象时，系统尺度量的变化来自（ ）和（ ）。

（4）对于可压缩流体的稳态流动，只要满足（ ）且（ ），则可近似按不可压缩流动处理。

（5）流体速度的质点导数中随空间的变化率显示流场在空间中的（ ），表示流场的非稳态部分又称为（ ）加速度。

（6）描述流体运动的方法有（ ）法和（ ）法。

（7）远离矩形方管出口处的流体流动是（ ）维流动、远离圆形管出口处的流体流动是（ ）维
流动。

（8）流体运动的形态除了平动外，还有（ ）、（ ）和（ ）。

（9）伯努利方程是机械能守恒方程，涉及的（ ）和（ ）的不可压缩过程。

二、 单一选择题
（1） 对流体表面张力来说，下面的论断正确的是（ ）。

① 凸起液面内侧的压力低于外侧的压力
② 凹液面的内侧压力高于外侧压力
③ 水中气泡内的压力比气泡外的高
④ 水中气泡内的压力比气泡外的低
（2） 流体速度场j i Ay Ax v -=，其中A 为常数，流体质点的迹线方程为（ ）。

① onst C xy = ② onst C y x = ③ onst C y x =+ ④ onst C y x =-
（3）已知直角坐标系中流体速度场为j )(i )(
t y t x v +++=，流线方程为（ ）。

① 222t y x =+ ② 222t y x =- ③ )y (t C t x +=+ ④ )y (t C t x -=-
（4） 质量力为f ，不可压缩流体静止的必要条件为（ ）。

① 0=⋅∇f ② 0=⨯∇f ③ 02=∇f ④ 0)(=⨯⨯∇f f
（5） 已知流场的速度分布为k 2j 3i 22 z y y x v +-=，点)3,2,1(处的加速度为( )。

① 2 ② 18 ③ 216 ④ 216.76
（6） 不可压缩平面流场中流函数为xy 2=ψ，势函数为（ ）。

① 22y x + ② 22y x - ③ xy 2 ④ 不存在
（7） 毕托管可以测量( )。

① 瞬时流速 ② 时均流速 ③ 脉动流速 ④ 平均压力
（8） 对于粘性不可压缩流体的稳态流动，等直径管段截面上各点（ ）。

① 总位能相等 ② 动能相等 ③ 压力能相等 ④ 摩擦功相等
（9） 绝热压缩过程中理想流体的绝热指数为k ，压力为p ，体积弹性模量为（ ）。

① k ② p ③ kp ④ k p
（10） 浸没在流体中的物体所受的浮力中心为（ ）。

①与物体形心重合 ②在形心下方 ③在形心上方 ④ 在几何中心下方
（11）在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则（ ）系数越小。

① 压力 ② 温度 ③ 容积 ④ 泄漏
（12）在活塞式压缩机中气阀是依靠（ ）两侧的压力差来起闭的。

① 弹簧 ② 阀座 ③ 阀片 ④ 升程限制器
(13)各类压缩机的（ ）惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。

① 一阶 ② 二阶往复 ③ 往复 ④ 旋转
(14)往复式压缩机实际循环示功图上，下列说法正确的是( )
①实际吸气压力大于名义进气压力，实际排气压力大于名义排气压力
②实际吸气压力小于名义进气压力，实际排气压力大于名义排气压力
③实际吸气压力大于名义进气压力，实际排气压力小于名义排气压力
④实际吸气压力小于名义进气压力，实际排气压力小于名义排气压力
(15)对称平衡式压缩机中，惯性力和惯性力矩的平衡情况为（ ）
① 惯性力平衡 ② 惯性力矩平衡 ③ 惯性力、惯性力矩都平衡
④ 惯性力、惯性力矩都不平衡
(16)气缸中心线夹角为180°，曲柄错角为180°的两列压缩机属于（ ）式压缩机。

① 直列 ② 角 ③ 对置 ④ 对动
(17)往复活塞式压缩机的实际工作循环由（ ）个过程组成。

① 一 ② 二 ③ 三 ④ 四
(18)在理论工作循环中，压缩同样质量气体时，密度小的气体功耗（ ）。

① 小 ② 不变 ③ 大 ④ 较小
(19)各类压缩机的（ ）惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。

① 一阶 ② 二阶往复 ③ 往复 ④ 旋转
(20)在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来( )。

① 调整活塞力 ② 降低功率消耗 ③ 均衡转速 ④ 降低压力脉动
(21)活塞与气缸间隙采用( )密封。

① 活塞环 ② 软填料 ③ 硬填料 ④ 密封圈
(22)对离心泵来说，由于轴向漩涡的影响，可导致（ ）
① 进口处旋转剩余 ② 出口处旋转剩余 ③ 出口处漩涡分离 ④ 进口处旋转不足
(23)在后弯叶片型叶轮中，( )的叶轮称为水泵型叶轮。

① βA2=10°～20° ② βA2=15°～30° ③βA2=25°～40° ④βA2=30°～60°
(24)在离心泵中，动力相似的充要条件是( )
① 弗劳德数相等 ② 雷诺数相等 ③ 欧拉数相等 ④ 马赫数相等
(25)分离因数的物理意义是（ ）
① 离心过滤时，分离因数越大越好 ②离心机离心力与重力的比值 ③ 离心机转鼓直径增大是提高生产能力的主要手段 ④ 分离过程中，分离因数是定值
三、已知某一流场的速度分布y x u 32-=，y x v 23--=，该速度分布是否满足连续性方程？求出流函数和势函数。

四、论述题
1 、简述往复压缩机的发展趋势。

2、结合离心泵的现状，说明从哪些方面提高中国离心泵制造业的整体水平？
流体力学及流体机械模拟题C 参考答案
三、解：将速度分布带入连续性方程：
022=-=∂∂+∂∂y
v x u ，故该速度分布满足不可压缩流体平面流动的连续方程。

y x y u 32-=∂∂=
ψ，积分得：)(5.12)()32()(2x f y xy x f dy y x x f dy y
+-=+-=+∂∂=⎰⎰ψψ
对积分式求关于x 得偏导，)(2'x f y x
+=∂∂ψ 已知y x x
v 23--=∂∂-=ψ，故有x x f 3)('= 则C x x f +=25.1)( 所以C x y xy x f dy y x x f dy y ++-=+-=+∂∂=⎰
⎰225.15.12)()32()(ψψ 又0)3(3)(21=---=∂∂-∂∂=Ωy u x v z ，故为有势流动，存在势函数 ⎰⎰⎰⎰--=--+=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂+∂∂==x y l l y xy x dy y x xdx dy y dx x d 00223)23(2ϕϕϕϕ 四、 1 往复式压缩机的发展趋势：
在石化领域，往复式压缩机主要向大容量、高压力、低噪音、高效率、高可靠性等方向发展，不断开发变工况条件下运行的新型气阀，提高气阀寿命。

在产品设计上，应用热力学、动力学理论，通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能，强化压缩机的机电一体化，采用计算机自动控制，实现优化节能运行和联机运行。

国内中小型往复式压缩机已经能够基本满足国内石化行业需求，但是大型往复式压缩机还不能满足国内需求，特别是技术含量高和特殊要求的产品。

大型往复式压缩机是我国科技工作者在未来一段时间内重点科研攻关的方向。

2 就以下几个方面提高水平：
（1）小流量高扬程离心泵的研制
（2）对低噪音，高流速离心泵的研究与制造
（3）对离心泵内部流动规律的研究与应用，如：空间三维流动，粘性湍流，可压缩流等。

（4）对离心泵高速转子动力学的研究与应用，如：高速转子的平衡，高速转子的弯曲振动和扭转振动，高速转子的支承与抑振，高速转子轴端密封和高速转子的使用寿命等。

（5）新型制造工艺技术的发展。

如利用多维数控机床加工叶轮、叶片等零部件。

（6）离心泵的自动控制。

（7）离心泵的故障诊断。

如：建立在线监测实时故障诊断系统，并向人工智能专家诊断系统和神经网络诊断系统方向发展。

（8）对离心泵泄露损失，流动损失（如：冲击损失和尾迹损失）等的研究。