贵州大学流体力学试卷及参考答案
《流体力学》期末考试复习题及参考答案
流体力学复习题(课程代码392348)一、名词解释1、雷诺数参考答案:用于评价层流和紊流流态的指标,与过流断面平均流速和直径成正比,与流体粘度成反比。
2、层流参考答案:流体流动的流线相互平行的流动,其圆管流动的雷诺数小于2000。
3、压差阻力参考答案:流体绕过物体流动的过程中,物体前后对称面上作用的压力差形成的阻力。
4、压力体参考答案:流体作用在曲面上压力的铅直分量,是曲面边界,过曲面端点做自由水面的延长线或自由水面的垂线与自由水面或自由水面的延长线之间的围合的区域。
5、局部水头损失参考答案:液体流经管道阀门,弯道,变径等处引起的流体能量的损失。
6、短管参考答案:在计算流动损失的过程中,既要考虑沿程损失,也要考虑局部损失的管道系统计算。
7、质点参考答案:假设流体为连续的有质量而大小可以忽略不计的点组成,但每一点又包含大量的水分子。
8、均匀流参考答案:流道内流体的流线平行,过流断面相等,流速沿程不变的流动。
9、水力半径参考答案:水力半径是过流断面积与湿周的比值。
10、流线参考答案:流体在流场中,流体质点的速度方向始终相切的曲线11、沿程水头损失参考答案:流体在流动过程中沿管道长度方向的摩擦损失12、真空度参考答案:绝对压强低于大气压的压强13、紊流参考答案:流体流动的过程中,流速大于临界流速的流动14、实压力体参考答案:流体和压力体均处于二向曲面同侧15、毛细管现象参考答案:直径很小的两端开口的细管竖直插入液体中,由于表面张力的作用,管中的液面会发生上升或下降的现象二、填空题1、流体的粘性是指_____________________________________________。
参考答案:流体运动时产生阻力的性质。
2、体积流量是指___________________________________________________。
参考答案:单位时间内流过过流断面的流体质量3、流场中速度等物理量不随时间变化的流动称为_______________。
《流体力学》期末考试试卷和答案
流体力学期末试卷(含答案)一.名词解释(共10小题,每题3分,共30分)粘滞性;量纲和谐;质量力;微元控制体;稳态流动;动量损失厚度;水力当量直径;逆压力梯度;连续介质假说;淹深二.选择题(共10小题,每题2分,共20分)1.液体粘度随温度的升高而___,气体粘度随温度的升高而___()。
A.减小,增大;B.增大,减小;C.减小,不变;D.减小,减小2.等角速度ω旋转容器,半径为R,盛有密度为ρ的液体,则旋转前后容器底压强分布();A.相同;B.不相同;底部所受总压力()。
A.相等;B.不相等。
3.某点的真空度为65000Pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:A.65000Pa; B.55000Pa; C.35000Pa; D.165000Pa。
4.静止流体中任意形状平面壁上压力值等于___处静水压强与受压面积的乘积()。
A.受压面的中心;B.受压面的重心;C.受压面的形心;D.受压面的垂心; 5.粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是()。
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。
6.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。
7.动力粘滞系数的单位是()。
A N·s/m B.N·s/m2 C.m2/s D.m/s8.雷诺实验中,由层流向紊流过渡的临界流速v cr'和由紊流向层流过渡的临界流速v cr之间的关系是()。
A.v cr'<v cr;B.v cr'>v cr;C.v cr'=v cr;D.不确定9.在如图所示的密闭容器上装有U形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:A.p1=p2=p3;B.p1>p2>p3;C.p1<p2<p3;D.p2<p1<p3。
10.流函数(又称拉格朗日流函数)存在的充分必要条件是()A.有势流动;B.不可压缩流体的流动;C.平面流动;D.不可压缩流体的平面流动。
流体力学14参考答案
流体力学试卷14评分标准及参考答案一、1. 错 改为~流线呈平行直线的流动。
2. 错雷诺数Re 表示流体惯性力与黏性力之比;佛鲁德数Fr 表示流体惯性力与重力之比。
3. 填写: 方向指向垂直受压面,任意点各方向压强相等。
4. 错 改为~过水断面各点平均流速相等。
5. 错 改为~层流λ只与Re 有关,阻力平方区λ只与Δ/d 有关。
二、1. 产生沿程式损失的原因是管壁与流体之间的粘性磨擦力消耗机械能,产生局部水头损失的主要原因是流速场的急剧变化引起了粘性磨擦力的增加。
沿程损失发生的局部流动长度上,局部损失发生的边界形状急剧变化的流段上。
2. 伯努利方程表示流体运动方程,机械能守恒,各项能量可以相互转换。
Z —位置水头,比位能。
γp —压强水头,比压能。
g u 22—速度水头,比动能。
3. 管嘴出流量大。
因为管嘴出流处存在着真空区,其抽吸的作用增加了出流量。
三、计算题(共67分)1、解:列1、3截面的伯努力方程:3122221222∇-∇=++gv g v d l g v d l ξλλ (1) (6分) 列1、2截面方程:21212∇-∇=gv d l λ (2) (3分) 由 122l l = 得:)(222122∇-∇=gv d l λ (3分) (2)(3)式代入(1)式:)(222121312∇-∇-∇+∇-∇-∇=gv ξ 整理后得到:76.0)23(22132=∇-∇-∇=vg ξ (6分)2.解:列水面与泵入口伯努利方程,g v pH p s a 22++=γγ (6分)因为 真空度为水柱m pp a 08.43.06.13=⨯=-γ (3分)s m d Q v 94.0360015.014.3604422=⨯⨯⨯==π (2分) 所以 8.9294.008.4222⨯-=--=g v pp H a s γ= 4.03m (5分)3.解:以孔口中心为基准,列流面与出面收缩断面方程,求收缩断面处流速 gV g V H c c 2222ς+= gh gh V c 2211ϕς=+=流量 c C A V Q = 令C=A A c gh d gh A C Q 2422πμϕ==μ—流量系数,ϕμC =4.解: 列两液面伯努利方程,以左液面为基准H = gv d l b e i 2)2(2ςςςλ+++ s m d l gh v b b i 9.29.0218.01.02004.058.9222=⨯+++⨯⨯⨯=+++=ςςςλ s m d v Q 322023.041.014.39.24=⨯⨯==π 列左液面与B 点方程 γγB ap g v h p ++=22, m g v h p p h B a v 4.48.929.24222=⨯+=+=-=γ水柱232025416310141.11.09.2Re 6>=⨯⨯==-v Vd 紊流。
流体力学模拟题含参考答案
流体力学模拟题含参考答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1.稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量()。
A、仅随位置变,不随时间变B、仅随时间变、不随位置变C、既不随时间变,也不随位置变正确答案:A2.如左图安装的压差计,当拷克缓慢打开时,压差计中的汞面将()。
A、左低右高B、等高C、左高右低D、无法确定正确答案:B3.液体通过离心泵后其获得的能量最终形式是()A、速度B、压力C、位能D、内能正确答案:B4.离心泵性能曲线中的扬程流量线是在()一定的情况下测定的A、转速一定B、管路布置一定C、功率一定D、效率一定正确答案:A5.离心泵的特性曲线不包括()A、流量功率线B、功率扬程线C、流量效率线D、流量扬程线正确答案:B6.8B29离心泵()A、流量为29m3/h,效率最高时扬程为8mB、效率最高时扬程为29m,流量为8C、泵吸入口直径为8cm,效率最高时扬程约为29mD、泵吸入口直径为200mm,效率最高时扬程约为29m正确答案:D7.输送膏状物应选用()A、往复泵B、齿轮泵C、离心泵D、压缩机正确答案:B8.下列流体输送机械中必须安装稳压装置和除热装置的是()A、往复压缩机B、旋转泵C、往复泵D、离心泵正确答案:A9.离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是()。
A、电机B、泵壳C、泵轴D、叶轮正确答案:D10.实际流体的柏努利方程不可以直接求取项目是()。
A、外加功B、总阻力C、静压能差D、动能差正确答案:B11.每秒钟泵对()所作的功,称为有效功率。
A、叶轮B、输送液体C、泵轴D、泵壳正确答案:B12.转子流量计的设计原理是依据()A、液体对转子的浮力B、流动的速度C、流动时在转子的上、下端产生了压强差D、流体的密度正确答案:C13.试比较离心泵下述三种流量调节方式能耗的大小:①阀门调节(节流法);②旁路调节;③改变泵叶轮的转速或切削叶轮()A、②>③>①B、②>①>③C、①>②>③D、①>③>②正确答案:B14.能用于输送含有悬浮物质流体的是()A、节流阀B、旋塞C、截止阀D、闸阀正确答案:B15.离心泵在液面之下,启动后不出水的原因可能是()A、填料压得过紧B、轴承润滑不良C、吸人管阀卡D、泵内发生汽蚀现象正确答案:C16.水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的的质量流量一定,当水温度升高时,Re将()。
贵州大学流体力学试卷及参考答案
贵州大学学年第二学期考试试卷 A一、 名词解释(共20分,每小题4分)1.理想流体 2.水锤现象 3.定常流动4.水力光滑与水力粗糙管5.气体一维定常等熵流动的极限状态二、 简答题(共30分,每小题6分)1. 简述液体和气体随温度增加,粘性变化趋势及原因。
2. 对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中的哪些面是等压面 3.Ⅰ.请写出以下两个方程的名称方程一:Const =+Z gpρ方程二:Const 22=++gv Z g p ρ Ⅱ.从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义,以及两方程的物理意义;Ⅲ.这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。
4.什么是紊流的时均速度写出紊流时均速度轴向分量u 的定义式,指出式中各符号的含义。
5.什么是有旋流动什么是无旋流动分别给出其数学条件。
四.分析证明题 (共20分,每小题10分)1.已知不可压粘性流体绕圆球流动,阻力F D 与球的直径d 、来流速度U 0、流体的密度ρ、 动力粘度μ有关,试用π定理推求阻力F D 的表达式。
2.冯卡门假定,在不可压层流流动中,v x 可用一个多项式表示,假设这个多项式最高项是3四.计算题(共30分,每小题10分)1.离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量,已知风机入口侧管道直径d=400mm ,U 形管读数h =100mmH 2O,水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/3m ,ρ空= kg/3m ,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量q v 。
2.已 知 长 米,宽米 的 平 板 沿 长 度 方 向 顺 流 放 置, 空 气 流 动 速 度 为s , 密 度ρ=m3,运 动 粘 滞 系 数ν=s 。
试 求 平 板 受 力。
对层流边界层有: 而对紊流边界层有:3.已知大气层中温度随高程H 的变化为:T=288-aH , 式 中a=m , 现有一飞机在10000m 高空飞行,飞行马赫数为。
求飞机的飞行速度。
2020-2021大学《流体力学》期末课程考试试卷(含答案)
2020-2021《流体力学》期末课程考试试卷一、单项选择题(每题1分,共8分)1.不可压缩流体,可认为其密度在流场中( )。
A.随压强增加而增加 B.随压强减小而增加 C.随体积增加而减小 D.与压强变化无关 2.气体温度增加,气体粘度( )。
A.增加B.减小C.不变D.增加或减小 3.理想流体与实际流体的主要区别在于( )。
A.是否考虑易流动性B.是否考虑粘滞性C.是否考虑重力特性D.是否考虑惯性4.流体动力粘度的单位是( )A.m 2/sB.N/m 2C.N·sD.Pa·s 5.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 6.在同一瞬时,位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点,且与此流线( )。
A.相切B.重合C.平行D.相交7.在缓变流的同一有效截面中,流体的压强分布满足( )A .P =CB .C Z gp=+ρC .C 2gvg p 2=+ρ D .C 2gv Z g p 2=++ρ 8.管路水力计算中的所谓长管是指( )A . 长度很长的管路B .总能量损失很大的管路C .局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D .局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、判断题(对的打“√”,错的打“×”,每空1分,共10分)1. 气体的粘性小,随温度的升高其粘性减小;液体的粘性大,随温度的升高其粘性降低。
( )2. 当某点的表压力为负值时,说明该点存在真空。
( )3. 理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。
( )4. 压力表实际测得的压强是绝对压强。
( )5. 拉格朗日法研究个别流体质点在不同时刻的运动情况,而欧拉法研究同一时刻流体质点在不同空间位置的运动情况。
( )6. 流线可以相交或转折。
( )7. 流量一定时,不可压缩恒定流体的过流断面愈大,则流速愈大。
期末流体力学考试题及答案
一 【2 】.填空题:1.描写流体活动的办法有拉格朗日法和欧拉法.2.流体的重要力学模子是指持续介质.无粘性和不可紧缩性.3.雷诺数是反应流体流淌状况的准数,它反应了流体流淌时惯性力与粘性力的比较关系.4.流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q 为Q=Q1+Q2,总阻抗S 为21111S S S +=.串联后总管路的流量Q 为 Q=Q1=Q2,总阻抗S 为S=S1+S2.5.流体紊流活动的特点是脉动现象,处理办法是时均法.6.流体在管道中流淌时流淌阻力包括沿程阻力和局部阻力.7.流体微团的根本活动情势有:平移活动.扭转活动和变形活动.8.稳固流淌的流线与迹线重合.9.幻想流体伯尽力方程=++g 2u r p z 2常数中,个中r p z +称为测压管水头.10.雷诺数之所以能判别流态,是因为它反应了惯性力和粘性力的比较关系.11.流体的重要力学性质有惯性;重力性;粘滞性;紧缩性和热胀性;表面张力特点.12.流体的力学模子按粘性是否感化分为幻想流体和现实流体.感化在液体上的力包括质量力,表面力.13.力学类似的三个方面包括活动类似.几何类似与动力类似.14.流体的力学模子是持续介质模子.15.流体的牛顿内摩擦定律的表达式ι=μdy/dt,u的单位为pa.s.16.流体微团的活动是由平移活动.扭转活动,角变形活动和线变形活动四种根本活动情势相符而成.17.几何类似是力学类似的前提,活动类似是模子试验的目标,动力类似是活动类似的验证.18.流体流淌的状况分为层流和紊流.二.选择题1.按持续介质的概念,流体质点是指D.A.流体的分子B.流体内的固体颗粒C.无大小的几何点D.几何尺寸同流淌空间比拟是微小量,又含有大量分子的微元体2.一下哪种流体为非牛顿流体C.A.空气B.清水C.血液D.酒精3.绝对压强P abs .相对压强p.真空值p v .当地大气压强a p 之间的关系是C.A.P abs =p+ p vB.p= P abs +a pC.p v =a p - P abs4.圆管层流过流断面的流速散布为C.A.平均散布B.对数曲线散布C.二次抛物线散布5.下列那些概念属于欧拉法A.A.流线B.迹线C.液体质点D.液体微团6.圆管紊流光滑区的沿程摩阻系数λB.A.与雷诺数Re有关 B.与管壁相对光滑度d ∆有关 C.与Re 和d ∆有关 D.与和管长l 有关7.速度V.长度l.时光t 的无量纲组合是D. A.lt v B.vl t C.2vt l D.vt l8.圆管断面直径由d 1忽然扩展到d 2,若将一次扩展改为两级扩展,则该扩展的局部水头损掉A.A.减小B.不变C.增大9.在圆管流淌中,层流的断面速度散布相符C.A.平均纪律B.直线变化纪律C.抛物线变化纪律D.对数曲线纪律10.流线与流线平日情形下C.A.能订交也能相切B.仅能订交不能相切C.仅能相切不能订交D.既不能订交也不能相切11.速度v,密度ρ,压强p 的无量纲聚集是D. A.v pρ B.p v ρ C.p v 2ρ D.2v p ρ12.雷诺数代表的是D 之比.A.惯性力与压力B.惯性力与重力C.惯性力与表面张力D.惯性力与粘性力13.压力输水管模子试验,长度比尺为8,模子水管的流量应为原型输水管流量的C. A.21 B.51 C.81 D.16114.一维流淌中,“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的前提是D.A.幻想流体B.粘性流体C.可紧缩流体D.不可紧缩流体15.弹簧管压力表的读数是B.A.绝对压强B.相对压强C.绝对压强加当地大气压D.相对压强加当地大气压16.静水中斜置平面壁的形心吞没深h c 与压力中间吞没深h D的关系是B.A.大于B.小于C.等于D.无纪律17.某风管的断面尺寸为200mm mm 300⨯,则该风管的当量直径是A.A.mm 240B.mm 250C.mm 300D.mm 20018.有一变直径管流,小管直径d 1,大管直径d 2=2d 1,则两断面雷诺数的关系是D. A.21e 21e R R = B.21e e R R = C.21e 5.1e R R = D.21e 2e R R =19.下列流体哪个属于牛顿流体A.A.汽油B.纸浆C.血液D.沥青三.简答题.1.流体静压强的特点是什么?答:流体静压强的偏向是沿着感化面的内法线偏向;在静止或相对静止的流体中,任一点流体静压强的大小感化面偏向无关,只与该点的地位有关.2.附面层提出的意义?答:在于将流场划分为两个盘算办法不同的区域,即势流区和附面层.在附面层外的势流区按无旋流淌幻想流体能量方程或动量方程求解;在附面层内,按粘性有旋流淌流体能量方程或N-S 方程求解.3.伯努利方程=++g 2u r p z 2常数中各项的物理意义?答:Z :断面临基准面高度,水力学中称地位水头,单位位能; :r p 在断面压强感化下,流体沿测压管所能上升的高度,压强水头,单位位能;:g 2u 2断面以速度u 为初速度的铅直向上射流所能达到的理论的高度,流速水头,单位位能.四、盘算题1.已知平面流淌的速度分量为:;,2y 2x t y u t x u +-=+=求:当t=1是过M (1,1)的流线方程.。
流体力学试卷及答案(期末考试)
流体力学试卷及答案一一、判断题1、根据牛顿内摩擦定律,当流体流动时,流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。
2、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。
3、流体流动时,只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。
4、在相同条件下,管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。
5、稳定(定常)流一定是缓变流动。
6、水击产生的根本原因是液体具有粘性。
7、长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。
8、所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。
9、外径为D,内径为d的环形过流有效断面,其水力半径为.10、凡是满管流流动,任何断面上的压强均大于大气的压强。
二、填空题1、某输水安装的文丘利管流量计,当其汞—水压差计上读数,通过的流量为,分析当汞水压差计读数,通过流量为 L/s。
2、运动粘度与动力粘度的关系是,其国际单位是 .3、因次分析的基本原理是: ;具体计算方法分为两种。
4、断面平均流速V与实际流速u的区别是。
5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为,其适用条件是。
6、泵的扬程H是指。
7、稳定流的动量方程表达式为。
8、计算水头损失的公式为与。
9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是。
10、压力中心是指 .三、简答题1、稳定流动与不稳定流动.2、产生流动阻力的原因。
3、串联管路的水力特性。
4、如何区分水力光滑管和水力粗糙管,两者是否固定不变?5、静压强的两个特性.6、连续介质假设的内容。
7、实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。
8、因次分析方法的基本原理。
9、欧拉数的定义式及物理意义.10、压力管路的定义.11、长管计算的第一类问题。
12、作用水头的定义.13、喷射泵的工作原理.14、动量方程的标量形式.15、等压面的特性.16、空间连续性微分方程式及其物理意义.17、分析局部水头损失产生的原因。
18、雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义.19、流线的特性。
流体力学考试题及答案
流体力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的基本假设是什么?A. 流体是不可压缩的B. 流体是完全弹性体C. 流体是完全塑性体D. 流体是连续介质答案:D2. 流体静力学中,压力的分布规律是什么?A. 与深度成正比B. 与深度成反比C. 与深度无关D. 与深度的平方成正比答案:A3. 流体的粘性是由什么决定的?A. 温度B. 压力C. 密度D. 以上都是答案:A4. 伯努利方程描述了什么?A. 流体的静压和动压关系B. 流体的压缩性C. 流体的粘性D. 流体的热力学性质答案:A5. 流体的雷诺数是用来描述什么的?A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案:C6. 什么是流体的不可压缩性条件?A. 密度不变B. 温度不变C. 压力不变D. 速度不变答案:A7. 流体的连续性方程描述了什么?A. 流体的动量守恒B. 流体的动能守恒C. 流体的质量守恒D. 流体的热能守恒答案:C8. 流体的湍流与层流的区别是什么?A. 湍流有粘性,层流没有B. 湍流是有序的流动,层流是无序的C. 湍流是无序的流动,层流是有序的D. 湍流和层流都是有序的流动答案:C9. 流体的边界层厚度与什么有关?A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性D. 流体的压缩性答案:C10. 什么是流体的临界雷诺数?A. 流体开始流动的雷诺数B. 流体从层流转变为湍流的雷诺数C. 流体达到最大速度的雷诺数D. 流体达到最大压力的雷诺数答案:B二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述流体力学中的纳维-斯托克斯方程及其物理意义。
答案:纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程,它将流体的动量守恒定律与流体的粘性联系起来。
方程表明,流体的加速度不仅与压力梯度有关,还与粘性力有关。
物理意义上,它描述了流体内部的动量传递过程。
2. 描述流体的粘性对流动的影响。
答案:流体的粘性对流动有显著影响。
流体力学试题库(含答案)
流体力学试题库(含答案)一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、()的分子间隙最小。
A、固体B、流体C、气体D、液体正确答案:A2、金属压力表的读数值是()。
A、绝对压强B、相对压强C、绝对压强加当地大气压D、相对压强加当地大气压正确答案:B3、当容器内工质的压力大于大气压力,工质处于()A、标准状态B、负压状态C、临界状态D、正压状态正确答案:D4、以绝对真空为基准点计算的压力值称为()。
A、相对压力B、真空压力C、绝对压力D、真空度正确答案:C5、将极细测压管插入水中,毛细现象会使得液位()A、都有可能B、不变C、上升D、下降正确答案:C6、在圆管流中,层流的断面流速分布为()。
A、抛物线规律B、均匀规律C、对数曲线规律D、直线变化规律正确答案:A7、露天水池,水深5m处的相对压强为()。
A、5kPaB、49kPaC、147kPaD、205kPa正确答案:B8、按连续介质的概念,流体质点是指()A、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体B、几何的点C、流体的分子D、流体内的固体颗粒正确答案:A9、沿程损失产生的原因是( )。
A、流体质点之间发生碰撞B、紊流流动C、流体与管壁面以及流体之间存在切应力D、流动存在旋涡正确答案:C10、伯努利方程说明,流体在水平管内定常流动中,压力下降()A、都可能B、流速下降C、流速不变D、流速上升正确答案:D11、水沿水平放置的有压管道流动,已知管径为100毫米,流量为0.0314立方米/秒,则平均流速为()A、3.14米/秒B、4米/秒C、2米/秒D、1米/秒正确答案:B12、球形阀的阀体制成流线型是为了()。
A、减少流动阻力损失B、减少沿程阻力损失C、制造方便D、外形美观正确答案:A13、沿程水头损失随水流的流程增长而()。
A、减少B、不确定C、增大D、不变正确答案:C14、伯努利方程中Z+P/ρg表示()A、通过过流断面的流体所具有的总机械能B、单位质量流体具有的机械能C、单位体积流体具有的机械能D、单位重量流体具有的测压管能头正确答案:D15、在圆管中,粘性流体的流动是层流还是紊流状态,主要依据于( )。
国家开放大学《流体力学》考试题库及参考答案(下载可编辑)
国家开放大学《流体力学》期末复习题库及参考答案一、选择题1. 气体与液体的粘度随着温度的升高分别()。
A.减小、增大B.增大、减小C.减小、减小D.增大、增大2. 流体运动的连续性方程是根据()原理导出的。
A.能量守恒B.质量守恒C.动量守恒D.力的平衡3. 等直径圆管中层流的过流断面流速分布是()。
A.呈抛物线分布B.呈对数线分布C.呈双线分布D.呈椭圆曲线分布4. 下列属于质量力的是()。
A.剪切力B.压力C.重力D.表面张力5. 总水头线与测压管水头线的基本规律之一, 是:()。
A.总水头线总是在测压管水头线的上方B.总水头线总是沿程升高C.测压管水头线沿程升高D.测压管水头线总是沿程下降的6. 在静水中取一六面体, 分析其所受的外力: 作用在该六面体上的表面力有()A.正压力B.切向力、正压.C.切向力、重力D.正压力、重力7. 流体中某点存在真空时, ()A.该点的绝对压强为正值B.该点的绝对压强为负.C.该点大于大气压强D.该点的相对压强为正值8. 等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是()A.呈直线分布B.呈椭圆曲线分布C.呈对数线分布D.呈抛物线分布9. 对于实际流体,总水头线总是()A.沿程下降B.沿程升高C.沿程不升不降D.沿程可升可降10. 水跃的形成条件是()A.从缓流过渡到急流B.从急流过渡到急流C.从急流过渡到缓流D.从缓流过渡到缓流11. 在明渠均匀流中取一六面体, 其所受的外力: 作用在该六面体上的表面力有()A.切向力、正压力B.切向力、重力C.正压力、重力D.正压力12. 圆管的水力半径是()A.d/4B.d/3C.d/5D.d/213. 等直径圆管中层流的过流断面流速分布是()A.呈抛物线分布B.呈直线分布C.呈对数线分布D.呈椭圆曲线分布14. 外延管嘴的正常工作条件是()A.作用水头小于9m(水柱)B.管长l=(3~4)d, H<9m(水柱)C.管长大于(3~4)倍的管径D.作用水头大于9m(水柱)15. 宽顶堰形成淹没出流的充分条件是(A)A.B.C.D.16. 在静水中取一六面体, 分析其所受的外力: 作用在该六面体上的力有()A.正压力、切向力、重力B.正压力、重力C.切向力、正压力D.正压力17. 在水箱上接出一条等直径圆管, 末端设有阀门已控制流量, 当水箱内水面不变、阀门开度一定时, 管中水流为()A.恒定非均匀流B.非恒定均匀流C.非恒定非均匀流D.恒定均匀流18. 等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是()A.呈抛物线分布B.呈双线分布C.呈对数线分布D.呈椭圆曲线分布19. 流体内部某点存在真空, 是指()A.该点的绝对压强为正值B.该点的相对压强为正值C.该点的相对压强为负值D.该点的绝对压强为负值20. 总水头线与测压管水头线的基本规律之一, 是: ()A.总水头线总是在测压管水头线的下方B.测压管水头线沿程升高C.测压管水头线总是沿程下降的D.总水头线总是沿程下降的21. 在明渠均匀流中取一六面体, 其所受的外力: 作用在该六面体上的表面力有()A.切向力、正压力B.切向力、重力C.正压力D.正压力、重力22. 在水箱上接出一条逐渐收缩锥形管道, 末端设有阀门已控制流量, 若水箱内水面随时间变化, 当阀门开度一定时, 管中水流为()A.非恒定均匀流B.非恒定非均匀流C.恒定均匀流D.恒定非均匀流23. 外延管嘴的正常工作条件是()A.管长l=(34)., 作用水头小于9米水柱B.作用水头小于9米水柱C.管长I<(34)d, 作用水头大于9米水柱D.管长等于34倍的管径24. 按长管进行水力计算的管路是()A.给水管路B.倒虹吸管C.虹吸管D.水泵吸水管25. 水跃的形成条件是()A.从缓流过渡到急流B.从急流过渡到急流C.从缓流过渡到缓流D.从急流过渡到缓流二、判断题1. 理想流体与实际流体的区别仅在于, 理想流体具有不可压缩性。
贵州大学流体力学试卷及参考答案
贵州大学学年第二学期考试试卷 A一、 名词解释(共20分,每小题4分)1.理想流体 2.水锤现象 3.定常流动4.水力光滑与水力粗糙管5.气体一维定常等熵流动的极限状态二、 简答题(共30分,每小题6分)1. 简述液体和气体随温度增加,粘性变化趋势及原因。
2. 对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中的哪些面是等压面? 3.Ⅰ.请写出以下两个方程的名称方程一:Const =+Z gpρ 方程二:Const 22=++gv Z g p ρ Ⅱ.从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义,以及两方程的物理意义;Ⅲ.这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。
4.什么是紊流的时均速度?写出紊流时均速度轴向分量u 的定义式,指出式中各符号的含义。
5.什么是有旋流动?什么是无旋流动?分别给出其数学条件。
四.分析证明题 (共20分,每小题10分)1.已知不可压粘性流体绕圆球流动,阻力F D 与球的直径d 、来流速度U 0、流体的密度ρ、 动力粘度μ有关,试用π定理推求阻力F D 的表达式。
2.冯卡门假定,在不可压层流流动中,v x 可用一个多项式表示,假设这个多项式最高项是3次项,试确定之。
四.计算题(共30分,每小题10分)1.离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量,已知风机入口侧管道直径d=400mm ,U 形管读数h =100mmH 2O,水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/3m ,ρ空=1.2 kg/3m ,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量q v 。
得 分 评分人得 分评分人得 分评分人 得 分 评分人2.已 知 长1.22 米,宽1.22米 的 平 板 沿 长 度 方 向 顺 流 放 置, 空 气 流 动 速 度 为3.05m/s , 密 度ρ=1.2kg/m3,运 动 粘 滞 系 数ν=0.149cm2/s 。
试 求 平 板 受 力。
对层流边界层有: 而对紊流边界层有:3.已知大气层中温度随高程H 的变化为:T=288-aH , 式 中a=0.0065K/m , 现有一飞机在10000m 高空飞行,飞行马赫数为1.5。
大学流体力学知识考试练习题及答案151
大学流体力学知识考试练习题及答案11.[单选题]测量液体的流量,孔板流量计取压口应放在( )。
A)上部B)下部C)中部答案:B解析:2.[单选题]流体静力学方程式的几何意义是( )。
A)在重力作用下同种、连通、静止的液体中各点的位置能头和压力能头之间可以互相转换但是液体的静力能头面S-S一定是一条水平面。
B)在重力作用下同种、连通、静止的液体中表示各点位置高度和绝对压力高度之和的垂直线段的顶点都在同一个水平面上。
C)在重力作用下同种、连通、静止的液体中各点对同一基准面的比位能与比压能之间可以互相转换但各点的总比能都相等为一个常数。
答案:B解析:3.[单选题]在匀角速度旋转的相对平衡的流场中的等压面为( )。
A)水平面B)倾斜的平面C)二次抛物面答案:C解析:4.[单选题]圆管断面直径由D1突然扩大为D2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水头损失( )。
A)减小B)不变C)增大答案:A解析:5.[单选题]流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能将( )A)减小B)增加C)不变答案:A6.[单选题]湍流粗糙区的水头损失与流速成( B )A)一次方关系;B)二次方关系;C)1.75~2.0次方关系;D、不能确定答案:B解析:7.[单选题]圆管流动过流断面上的切应力分布为:( )A)在过流断面上是常数B)管轴处是零,且与半径成正比;C)管壁处为零,向管轴线性增大$;$抛物线分布。
答案:B解析:8.[单选题]总流四周不与固体接触称为( )。
A)有压流B)无压流C)射流D紊流答案:C解析:9.[单选题]不可压缩流体要想获得加速流就必须采用( )。
A)渐缩喷嘴B)渐扩喷嘴C)缩放喷嘴答案:A解析:10.[单选题]亚声速气流要想获得超声速气流只能供助于( )。
A)渐缩喷嘴B)渐扩喷嘴C)缩放喷嘴答案:C解析:11.[单选题]为了减少(),必须把物体作成流线型。
所谓流线型就是指流体流过物体是,其流线会自动地( ),以适合物体的形状,使流体能顺利地绕着流体流过。
大学考试试卷《流体力学与流体传动》及参考答案(可编辑)
大学考试试卷《流体力学与流体传动》及参考答案流体力学与流体传动一单项选择题本大题共30分共 10 小题每小题 3 分1 选择液压油时主要考虑油液的______ A 密度 B 成分 C 黏度2 液压泵和空气压缩机是液压与气动的动力原件均是系统中的转换装置 A 动量 B 能量 C 气压3 回油管末端要浸在液面下且其末端切成倾角并面向箱壁以使回油冲击箱壁而形成回流以利于冷却油温又利于杂质的沉淀A 30°B 45°C 60°D 90°4 当控制阀的开口一定阀的进出口压力相等时通过节流阀的流量为A 0B 某调定值C 某变值D 无法判断5 当控制阀的开口一定阀的进出口压力差Δp 3~5ⅹ105Pa时随着压力差Δp增加压力差的变化对节流阀流量变化的影响A 越大C 基本不变D 无法判断6 使三位四通换向阀在中位工作时泵能卸荷应采用A P型阀B Y型阀C M型阀7 液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为 A 实际流量 B 理论流量 C 额定流量8 通常设置在气源装置与系统之间的所谓"气动三联件"是指组合在一起的分水滤气器油雾器和 A B 安全阀 C 溢流阀9 液压系统的工作压力取决于____ A 泵的额定压力 B 溢流阀的调定压力 C 负载10 为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁应采用型阀A O型阀B P型阀C Y型阀二多项选择题本大题共40分共 10 小题每小题 4 分1 动力缸按其作用方式可以分为A 单作用缸B 双作用缸C 活塞式2 一部完整的机器一般由构成A 原动机B 传动机构C 工作机构D 液气压系统3 液压系统中常见的技术指标有的A 最大工作压力B 输出的最大推力转矩C 最大最小速度转速D 调速范围4 流体流动过程中的压力损失有A 管道的沿程损失B 局部损失C 液气压元件的损失D 摩擦损失5 气缸的耗气量与A 气缸的活塞直径B 活塞杆直径C 活塞的行程D 单位时间往返次6 密封装置的要求是A 定工作压力下具有良好的密封性能B 相对运动表面之间的摩擦力要小且稳定C 要耐磨工作寿命长或磨损后能自动补偿D 使用维护简单制造容易成本低7 下列属于普通流量控制阀的是A 节流阀B 调速阀C 溢流节流阀D 分流集流阀8 下列有可能产生液压冲击的是A 液流通道突然打开或关闭B 液流迅速换向使液流突然停止运动或速度的大小或方向突然变化C 运动着的工作部件突然启动或停止D 某些液压元件动作失灵或不灵敏9 对于双作用叶片泵如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角会导致又配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角A 由于加工安装误差难以在工艺上实现B 不能保证吸压油腔之间的密封使泵的容积效率太低C 不能保证泵连续平稳的运动10 当控制阀的开口一定阀的进出口压力差ΔpA 增加B 减少C 基本不变D 无法判断三判断题本大题共30分共 10 小题每小题 3 分1 在液压系统中一般常把封闭管道内的液体的流动按一维流动处理再用试验数据修正其结果2 柱塞缸的柱塞直径直接影响柱塞缸的输出推力和速度3 组合机床动力滑台液压系统有较好的速度刚性和较大的调速范围4 回油节流调速回路和进油节流调速回路具有相同的速度-负载特性5 当温度不变时气体压力上升气体体积被压缩压力下降时气体体积膨胀6 压力控制阀的实际最高压力有时还与阀的调压范围有关7 密度与压力和温度有关压力增加时密度增大温度增加时密度减小8 齿轮泵和叶片泵多用于中低压系统柱塞泵多用于高压系统9 一般定量泵因密封性较好泄漏小在高压时效率较高10 薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关即对油温的变化不敏感因此常用作调节流量的节流器答案一单项选择题30分共 10 题每小题 3 分1 C2 B3 B4 A5 B6 C7 C8 A9 C 10 A二多项选择题40分共 10 题每小题 4 分1 AB2 ABC3 ABCD4 ABC5 ABCD6 ABCD7 ABCD8 ABCD9 AB 10 B三判断题30分共 10 题每小题 3 分1 √2 √3 √4 √5 √6 √7 √8 √9 √ 10 √流体力学与流体传动一单项选择题本大题共30分共 10 小题每小题 3 分1 为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁应采用型阀A O型阀B P型阀C Y型阀2 溢流阀在执行工作的时候阀口是的液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定A 常开B 常闭3 当负载流量需求不均衡时拟采用油源A 泵溢流阀B 泵储能器4 叶片泵的叶片数量增多后双作用式叶片泵输出流量 A B 减小 C 不变5 CBB齿轮泵的泄漏有下述三种途径试指出其中对容积效率影响最大 A 齿顶圆和泵壳体的径向间隙013016mm B 齿轮端面与侧盖板之间的轴向间隙003004mmC 齿面接触处啮合点的泄漏6 有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口泵的出口压力为 A 5Mpa B 10Mpa C 15Mpa D 20MPa7 统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时可使单活塞杆液压缸实现快进慢进快退的动作循环试分析液压缸在运动过程中如突然将换向阀切换到中间位置此时缸的工况为不考虑惯性引起的滑移运动 A 停止运动 B 慢进 C快退 D 快进8 在气体状态变化的过程中系统靠消耗自身的内能对外做功 A 等容过程 B 等压过程 C 等温过程 D 绝热过程9 液压系统的最大工作压力为10MPa安全阀的调定压力应为A 等于10MPaB 小于10MPaC 大于10Mpa10 在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路中若负载从F1降到F2而调速阀开口不变时泵的工作压力 A 增加 B 减小 C 不变二多项选择题本大题共40分共 10 小题每小题 4 分1 在差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路中如果将负载阻力减小其他条件保持不变泵的出口压力将节流阀两端压差将A 增加B 减小C 不变2 在设计液压系统调速方案时主要是根据虑选用A 调速范围B 功率大小C 低速稳定性D 允许的温升以及投资的多少3 液压系统中蓄能器的主要作用是A 作辅助动力源B 系统保压和补偿泄漏C 吸收液压冲击消除压力脉动D 降低系统的固有频率改善动态稳定性4 液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的和小孔前后压力差的成正比A 一次方B 12次方C 二次方D 三次方5 阀芯的主要结构类型有A 滑阀B 球阀C 锥阀D 方阀6 双作用叶片泵的叶片在转子槽中的安装方向是限压式变量叶片泵的叶片在转子槽中的安装方向是A 沿着径向方向安装B 沿着转子旋转方向前倾一角度C 沿着转子旋转方向后倾一角度7 对于双作用叶片泵如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角会导致又配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角A 由于加工安装误差难以在工艺上实现B 不能保证吸压油腔之间的密封使泵的容积效率太低C 不能保证泵连续平稳的运动8 轴向柱塞泵的流量受的影响A 柱塞直径B 柱塞分布圆直径C 柱塞数D 柱塞行程E 斜盘工作表面的倾角9 当控制阀的开口一定阀的进出口压力差ΔpA 增加B 减少C 基本不变D 无法判断10 在减压回路中减压阀调定压力为pj 溢流阀调定压力为py 主油路暂不工作二次回路的负载压力为pL若py pj pL减压阀阀口状态为若py pL pj减压阀阀口状态为A 阀口处于小开口的减压工作状态B 阀口处于完全关闭状态不允许油流通过阀口C 阀口处于基本关闭状态但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀D 阀口处于全开启状态减压阀不起减压作用三判断题本大题共30分共 10 小题每小题 3 分1 伸缩缸适用于安装空间受到限制而行程很长的场合。
流体力学练习题及答案
流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中,不属于表面力的是( A )。
A .惯性力B .粘滞力C .压力D .表面张力2、下列关于流体粘性的说法中,不准确的说法是( B )。
A .粘性是实际流体的物性之一B .构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C .流体粘性具有阻碍流体流动的能力D .流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失( B )。
A .一定不相等B .之和为单位质量流体的总能量损失C .一定相等D .相等与否取决于支管长度是否相等11、边界层的基本特征之一是( C )。
A .边界层内流体的流动为层流B .边界层内流体的流动为湍流C .边界层内是有旋流动D .边界层内流体的流动为混合流二、填空题1、在平衡流体中, 静压强相等的各点所组成的面称为等压面 ,平衡流体内任一点所受的质量力与通过该点的 等压面 互相垂直。
三、计算题1、当压强增加4×104Pa 时,某种液体的密度增长0.015%,求该液体的压缩系数。
解:0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -=N m dp d dp V dV p /1075.3104%015.011294-⨯=⨯==-=ρρβ3、如图所示,水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中,已知h =50cm ,H =3m ,管道直径D =25mm ,λ=0.02,各局部阻力系数分别为ζ1=0.5,ζ2=5.0,ζ3=1.0,求:为维持稳定的管中流速V =1m/s ,下水箱的液面压强应保持在多少Pa?解:以下水箱液面为基准面,列两液面的伯努利方程:j f w h h h H h h H gp +++=++=)()(0ρ 沿程水头损失:m g g V D L h f 143.021025.05.0302.0222=⨯+⨯==λ局部水头损失:()()m g g V h j 332.0215.00.50.1222321=⨯++=++=ζζζ总水头损失:m h h h j f w 475.0=+=所以,Pa h h H g p w 38995)(0=++=ρ4、已知:一个水平放置的90º弯管输送水d 1=150mm ,d 2=100mmp 1=3.06×105Pa ,Q =0.03m 3/s求:水流对弯管的作用力大小和方向(不计水头损失)。
多套完整流体力学试卷及答案(期末考试)
多套完整流体力学试卷及答案(期末考试)流体力学试卷及答案一一判断题根据牛顿内摩擦定律当流体流动时流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值流体流动时只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化在相同条件下管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数稳定定常流一定是缓变流动水击产生的根本原因是液体具有粘性长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道外径为D内径为d的环形过流有效断面其水力半径为凡是满管流流动任何断面上的压强均大于大气的压强二填空题1某输水安装的文丘利管流量计当其汞-水压差计上读数通过的流量为分析当汞水压差计读数通过流量为 Ls2运动粘度与动力粘度的关系是其国际单位是3因次分析的基本原理是具体计算方法分为两种4断面平均流速V与实际流速u的区别是5实际流体总流的伯诺利方程表达式为其适用条件是6泵的扬程H是指7稳定流的动量方程表达式为8计算水头损失的公式为与9牛顿内摩擦定律的表达式其适用范围是10压力中心是指三简答题稳定流动与不稳定流动产生流动阻力的原因串联管路的水力特性如何区分水力光滑管和水力粗糙管两者是否固定不变静压强的两个特性连续介质假设的内容实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件因次分析方法的基本原理欧拉数的定义式及物理意义压力管路的定义长管计算的第一类问题作用水头的定义喷射泵的工作原理动量方程的标量形式等压面的特性空间连续性微分方程式及其物理意义分析局部水头损失产生的原因雷诺数富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义流线的特性四计算题1如图所示将一平板垂直探入水的自由射流中设平板截去射流的部分流量Q1=0012m3s并引起射流的剩余部分偏转一角度已知射流速度为30ms总流量Q0=0036m3s不计重量及水头损失求射流加于平板上的力2有泵管路如图所示流量泵的吸入管长沿程阻力系数总局部阻力系数为压力管长管径为求1已知泵入口处真空表读数求吸入高度2两个液面高差求泵的扬程3水平直管半径为R不可压缩流体作层流流动其半径处点流速为并等于管内平均流速V 求证4如图所示一贮水容器器壁上有两个半球形盖设试分别求出作用在两个球盖上的液体总压力5如图水泵进水系统h 3m管径d 025m1、2断面间的总水头损失断面2处的真空度为求流量参考答案一判断题×√×√××××√×二填空题3 Ls斯因次和谐的原理稳定流不可压缩流体作用于流体上的质量力只有重力所取断面为缓变流动单位重量液体所增加的机械能是指在温度不变的条件下随着流速梯度的变化μ值始终保持一常数串联管路无中途分流和合流时流量相等阻力叠加串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量静压强的两个特性---1静压强的方向是垂直受压面并指向受压面2任一点静压强的大小和受压面方向无关或者说任一点各方向的静压强均相等连续介质假设的内容---即认为真实的流体和固体可以近似看作连续的充满全空间的介质组成物质的宏观性质依然受牛顿力学的支配这一假设忽略物质的具体微观结构而用一组偏微分方程来表达宏观物理量如质量数度压力等这些方程包括描述介质性质的方程和基本的物理定律如质量守恒定律动量守恒定律等其适用条件是稳定流不可压缩流体作用于流体上的质量力只有重力所取断面为缓变流动因次分析方法的基本原理---就是因次和谐的原理根据物理方程式中各个项的因次必须相同将描述复杂物理现象的各个物理量组合而成无因次数群π从而使变量减少其物理意义为压力与惯性力的比压力管路的定义---凡是液流充满全管在一定压差下流动的管路都称为压力管路长管计算的第一类问题已知管径管长和地形当一定流量的某种液体通过时确定管路中的压力降或确定起点所需的压头或计算水利坡降作用水头的定义----任意断面处单位重量水的能量等于比能除以重力加速度含位置水头压力水头和速度水头单位为m三个方程为动量方程的标量形式等压面的特性---作用于静止流体中任一点上的质量力必定垂直于通过该点的等压面空间连续性微分方程式及其物理意义---其物理意义为流体在单位时间内经过单位体积空间流出与流入的质量差与其内部质量变化的代数和为零分析局部水头损失产生的原因--- a 任何断面形状的改变都必将引起流速的重新分布因而附加了流体间的相对运动和流体质点的急剧变形结果导致质点间附加摩擦和相互撞击使流体能量受到损失液流中流速重新分布 b 流速的重新分布总是伴随有流动分离和旋涡的形成在旋涡区由于粘性的存在便有摩擦的能量损失在旋涡中粘性力作功 c 在旋涡区中又有质点被主流所带走即有动量交换因而消耗运动流体的能量流体质点的混掺引起的动量变化雷诺数富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义---雷诺数惯性力与粘性力之比富劳德数惯性力与重力之比欧拉数压力与惯性力之比流线的特性--- 1 在定常流动时因为流场中各流体质点的速度不随时间变化所以通过同一点的流线形状始终保持不变因此流线和迹线相重合而在非定常流动时一般说来流线要随时间变化故流线和迹线不相重合2 通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线一般情况流线不能相交和分支否则在同一空间点上流体质点将同时有几个不同的流动方向只有在流场中速度为零或无穷大的那些点流线可以相交这是因为在这些点上不会出现在同一点上存在不同流动方向的问题速度为零的点称驻点速度为无穷大的点称为奇点3 流线不能突然折转是一条光滑的连续曲线4 流线密集的地方表示流场中该处的流速较大稀疏的地方表示该处的流速较小盖对于盖其压力体体积为方向↑左面水平的盖为盖对于盖静水压力可分解成水平及铅重两个分力其中水平方向分力方向←铅重方向分力方向↓解列自由液面1-1和2-2断面的伯诺利方程v v2得v 149 ms Q v答流量为《工程流体力学》试卷二名词解释1雷诺数 2流线 3压力体 4牛顿流体 5欧拉法 6拉格朗日法7湿周 8恒定流动 9附面层 10卡门涡街11自由紊流射流12流场 13无旋流动14贴附现象15有旋流动16自由射流17浓差或温差射流 18音速19稳定流动20不可压缩流体21驻点22自动模型区是非题流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面平面无旋流动既存在流函数又存在势函数附面层分离只能发生在增压减速区等温管流摩阻随管长增加而增加速度和压力都减少相对静止状态的等压面一定也是水平面平面流只存在流函数无旋流动存在势函数流体的静压是指流体的点静压流线和等势线一定正交附面层内的流体流动是粘性有旋流动亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加速度增加压力减小相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加速度减小压力增加壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心相邻两流线的函数值之差是此两流线间的单宽流量附面层外的流体流动时理想无旋流动处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面流体的粘滞性随温度变化而变化温度升高粘滞性减少温度降低粘滞性增大流体流动时切应力与流体的粘性有关与其他无关填空题11mmH2O Pa2描述流体运动的方法有和3流体的主要力学模型是指和不可压缩性4雷诺数是反映流体流动状态的准数它反映了流体流动时与的对比关系5流量Q1和Q2阻抗为S1和S2的两管路并联则并联后总管路的流量Q 为总阻抗S为串联后总管路的流量Q为总阻抗S 为6流体紊流运动的特征是处理方法是7流体在管道中流动时流动阻力包括和8流体微团的基本运动形式有和9马赫数气体动力学中一个重要的无因次数他反映了与的相对比值10稳定流动的流线与迹线11理想流体伯努力方程常数中其中称为水头12一切平面流动的流场无论是有旋流动或是无旋流动都存在因而一切平面流动都存在但是只有无旋流动才存在13雷诺数之所以能判别是因为它反映了和的对比关系14流体的主要力学性质有和15毕托管是广泛应用于测量和一种仪器16流体的力学模型按粘性是否作用分为和作用与液上的力包括17力学相似的三个方面包括与18流体的力学模型是模型19理想气体伯努力方程中称称全压称总压20紊流射流的动力特征是21流体的牛顿内摩擦定律的表达式 u的单位为22浓差或温差射流的热力特征是23流体微团的运动是由运动运动运动和运动四种基本运动形式符合而成24几何相似是力学相似的运动相似是模型实验的动力相似是运动相似的25欧拉准数是和的相对比值26马赫数M反映了惯性力和相对比值27流体流动的状态分为和28弗鲁得准数反映了和相对比值四选择题1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无大小的几何点D几何尺寸同流动空间相比是极小量又含有大量分子的微元体2一下哪种流体为非牛顿流体A空气 B清水 C血液 D酒精3绝对压强P相对压强p真空值p当地大气压强之间的关系是AP p p Bp P Cp - P4圆管层流过流断面的流速分布为A均匀分布 B对数曲线分布 C二次抛物线分布5一下那些概念属于欧拉法A流线 B迹线 C液体质点 D液体微团6圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数A与雷诺数Re有关 B与管壁相对粗糙度有关C与Re和有关 D与和管长l有关7速度V长度l时间t的无量纲组合是A B C D8圆管断面直径由d1突然扩大到d2若将一次扩大改为两级扩大则该扩大的局部水头损失A减小 B不变 C增大9在圆管流动中层流的断面速度分布符合A均匀规律 B直线变化规律 C抛物线变化规律 D对数曲线规律10流线与流线通常情况下A能相交也能相切 B仅能相交不能相切C仅能相切不能相交 D既不能相交也不能相切11速度v密度压强p的无量纲集合是A B C D12雷诺数代表的是之比A惯性力与压力 B惯性力与重力C惯性力与表面张力 D惯性力与粘性力13压力输水管模型实验长度比尺为8模型水管的流量应为原型输水管流量的A B C D14一维流动中截面积大处速度小截面积小处速度大成立的条件是A理想流体 B粘性流体 C可压缩流体 D不可压缩流体15弹簧管压力表的读数是A绝对压强 B相对压强C绝对压强加当地大气压 D相对压强加当地大气压16静水中斜置平面壁的形心淹没深hc与压力中心淹没深hD的关系是 A大于 B小于 C等于 D无规律17某风管的断面尺寸为则该风管的当量直径是A B C D18有一变直径管流小管直径d1大管直径d2 2d1则两断面雷诺数的关系是A B C D19下列流体哪个属于牛顿流体A汽油 B纸浆 C血液 D沥青五简答题1流体静压强的特性是什么2尼古拉兹实验分区级意义是什么3附面层提出的意义4温差或浓差射流弯曲产生的原因是什么5附面层分离的原因是什么6运动粘滞系数r的物理意义是什么7流体动力粘滞系数u的物理意义是什么8元流的特性是什么9伯努利方程常数中各项的物理意义10管网水力计算遵循的原则是什么11水击水锤现象及产生的原因是什么12管嘴出流产生真空的原因和条件是什么13自由紊流射流的运动动力特征是什么14射流弯曲产生的原因15绕流升力产生的原因16毕托管是广泛应用于测量水流和气流的一种仪器试画出其示意图并说明其工作原17简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理18下式不可压缩流体N-S方程中各项的物理意义是什么六计算题1有一钢板制风管断面尺寸为s气体运动粘滞系数为150×s判断管内气体的流态2一高压管末端接喷嘴如下图所示已知喷嘴出口直径为管道直径为40水在管中流量Q为04s求管嘴对水流的作用力3已知不可压缩流体的流速分量为问该流动是否为无旋流动4已知平面流动的速度分量为求当t 1是过M11的流线方程5一车间用直径为的风口送风风口风速为s如长度比例常数为4确定实验模型风口风速若在模型内测得某点气流速度为s则车间相应点的速度为多少已知空气的运动粘滞系数为s进行实验已知模型中水流速度为s实测模型桥墩受水流作用力为4N求原型中相应的流速与作用力7在水平放置的管线中接弯管直径从600逐渐减小到300水流方向偏转如图所示在直径较大一端压强为172kN求作用于弯管上的力的大小和方向①当水不流动时②当通过的流量为876Ls时8一弧形闸门AB宽闸门转轴恰好与水面平齐求作用于闸门的水静压力9如下图所示一水箱侧面开孔并接有一直径为的短管形成管嘴出流已知作用水头H 管嘴出流流量系数u 082试问①管嘴出流流量Q②靠近水箱一侧管嘴内壁形成真空的原因是什么③合适的管嘴长度是多少10如图所示一水平射流冲击光滑平板流量为求①平板所受的冲击力②流量Q1和Q211如下图所示水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道已知两管短长均为L 沿程阻力系数求管道中水的流量流速参考答案一名词解释1雷诺数是反应流体流动状态的数雷诺数的大小反应了流体流动时流体质点惯性力和粘性力的对比关系2流线流场中在某一时刻给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线3压力体压力体是指三个面所封闭的流体体积即底面是受压曲面顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面4牛顿流体把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体5欧拉法研究流体力学的一种方法是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法6拉格朗日法通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法7湿周过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周8恒定流动流场中流体流速及由流速决定的压强粘性力惯性力等也不随时间变化的流动9附面层粘性较小的流体在绕过物体运动时其摩擦阻力主要发生在紧靠物体表面的一个流速梯度很大的流体薄层内这个薄层即为附面层 10卡门涡街当流体经绕流物体时在绕流物后面发生附面层分离形成旋涡并交替释放出来这种交替排列有规则的旋涡组合称为卡门涡街 11自由紊流射流当气体自孔口管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时形成的流动即为自由紊流射流12流场充满流体的空间13无旋流动流动微团的旋转角速度为零的流动14贴附现象贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少而射流下部静压大上下压差致使射流不得脱离顶棚15有旋流动运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动16自由射流气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动17浓差或温差射流射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流18音速音速即声速它是弱扰动波在介质中的传播速度19稳定流动流体流动过程与时间无关的流动20不可压缩流体流体密度不随温度与流动过程而变化的液体21驻点流体绕流物体迎流方向速度为零的点22自动模型区当某一相似准数在一定的数值范围内流动的相似性和该准数无关也即原型和模型的准数不相等流动仍保持相似准数的这一范围称为自动模型区二是非题1错误 2正确 3正确 4错误 5错误 6正确 7正确8正确 9正确 10正确 11正确 12正确 13正确 14正确15正确 16错误 17错误 18错误三填空题198072欧拉法拉格朗日法3连续介质无粘性4惯性力粘性力5Q Q1Q2Q Q1 Q2S S1S26脉动现象时均法7沿程阻力局部阻力8平移运动旋转流动变形运动9惯性力弹性力10重合11测压管12流线流函数势函数13流态惯性力粘性力14惯性重力性粘滞性压缩性和热胀性表面张力特性15气体水流16理想气体粘性气体质量力表面力17几何相似运动相似动力相似18连续介质19势压20各横截面上的动量相等2122各截面的相对焓值相等23平移旋转线变形角变形24前提目的保证25压力26弹性力27层流紊流28重力惯性力四选择题1-5DCCCA 6-10BDACC 11-15DDCDB 16-19BADA五简答题1流体静压强的方向是沿着作用面的内法线方向在静止或相对静止的流体中任一点流体静压强的大小作用面方向无关只与该点的位置有关2①层流区②临界过渡区③紊流光滑区④紊流过度区⑤紊流粗糙区意义比较完整地反应了沿程阻力系数的变化规律揭示了沿程阻力系数变化的主要因素3在于将流场划分为两个计算方法不同的区域即势流区和附面层在附面层外的势流区按无旋流动理想流体能量方程或动量方程求解在附面层内按粘性有旋流动流体能量方程或N-S方程求解4浓差或温差射流由于浓度或温度不同引起射流介质密度与周围其气体密度与周围气体密度不同所受的重力与浮力不相平衡使得整个射流将发生向上或向下的轴弯曲5当流体绕流曲面体流动时在减压增速区流动维持原来的附面层流动进入增压减速区时流体质点受到与主流方向相反的压差作用将产生方向的回流而附面层外的流体仍保持原有的前进这样回流和前进这两部分运动方向相反的流体相接触就形成旋涡旋涡的产生使得附面层与壁面发生分离6流体运动粘滞系数r表征单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度具有运动学要素7流体动力粘滞系数u表征单位速度梯度作用下的切应力反映了粘滞的动力性质8元流的特性元流的边界由流线组成流体质点不能出入元流元流断面上的流速和压强是均匀分布9Z断面对基准面高度水力学中称位置水头单位位能在断面压强作用下流体沿测压管所能上升的高度压强水头单位位能断面以速度u为初速度的铅直向上射流所能达到的理论的高度流速水头单位位能10①任一节点流入和流出的流量相等②任一闭合环路中如规定顺时针方向流动的阻力损失为正反之为负则各管段阻力损失的代数和必等于零11有压管路中运动着的液体由于阀门或水泵突然关闭使得液体的速度和动量发生急剧变化从而造成液体压强骤然变化该现象就是水击水锤现象产生的原因①液体的可压缩性②管道材质的弹性12原因是流体质点流动时由于有惯性因而流线不能成折线是光滑的曲线所以能够形成真空区域条件是管嘴长度为管径的3~4倍作用水头H0极限值为13在自由紊流射流的主体段射流各断面上速度分布是相似的轴线速度越来越小横截面积越来越大质量流量也越来越大个横截面上的动量守恒14在温差射流场中由于气流密度与周围的气体的不同射流气体所受的浮力与重力不相平衡使整个射流发生向下或向上弯曲15当绕流物体为非对称形或虽为对称但其对称轴与来流方向不平行时在绕流物体上部流线较密流速大下部流线较疏流速小则上部压强小下部压强大上下部存在压强差由此产生向上的力称为升力16见第五版书P6117略18X是作用在流体微团上的单位质量力是作用在流体微团上单位质量流体的压力是作用在流体微团上单位质量流体粘性偏应力的合力是流体质点的加速度六计算题1解所以管内气体为紊流流动2解如图所示由连续性方程得ss以轴线为基准面列1-2断面的伯努利方程则设喷嘴对水流的作用力为F沿水流方向列动量方程并取得3①检查流动是否无旋两者相等故为无旋流动②求速度势函数4根据流线方程定义得流线方程当t 1时化简得xdyydxdy-dx 0积分xyy-xc 0流线通过11点即1×11-1c 0 得c -1将c -1带入上式得xyy-x-1 0化简得x1y-1 05根据相似原理可得实验模型风口直径为原型雷诺数为Ren 60×0500000157 1910828 50000所以气流处于阻力平方区可采用粗糙度较大的管道则阻力平方区的最低雷诺数为50000 则相应的模型气流出口速度Vm为Vm×012500000157 50000Vm 628ms流速比尺为若在模型内测得某点气流速度为30ms 则车间相应点的速度为Vn 30×0955 287ms6经分析可知此流动的主要作用力是重力所以决定性相似准数为付鲁德准数由付鲁德模型律可知由付鲁德准数相等推理得所以s由欧拉准数相等推理得7建立下图所示的坐标水流方向如图所示当水流不动时P1 P2 172kN设FxFy为水流作用于弯管的分力如图X方向Y方向0-172×14×314×30010002×086-105kN对弯管的合力。
流体力学试卷与答案
• 试卷介绍 • 流体力学基础知识 • 流体运动与流动阻力 • 流体动力学方程 • 流体力学中的无损检测技术 • 流体力学在工程中的应用 • 答案及解析
01
试卷介绍
试卷构成
选择题
考察学生对基础知识的掌握程度,包括概念、 原理和计算等。
简答题
要求学生运用所学知识对实际问题进行分析 和解答。
流体性质
总结词
理解流体动力学的基本概念和原理是解 决流体动力学问题的关键。
VS
详细描述
流体动力学是研究流体运动状态和规律的 学科。在流体动力学中,主要研究流体的 速度、加速度、流量、压力等物理量之间 的关系。通过掌握流体动力学的基本概念 和原理,可以解决与流体运动相关的问题 ,如管道中流体的流动、流体机械的工作 原理等。
无损检测技术的发展趋势与展望
• 总结词:随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,无损检测技术也在不断 发展创新。未来,无损检测技术将朝着高精度、高效率、智能化的方向发展, 同时与其他技术的交叉融合也将成为新的发展趋势。
• 详细描述:随着科技的不断发展,无损检测技术也在不断创新和完善。未来, 无损检测技术将朝着高精度、高效率、智能化的方向发展。高精度意味着更高 的检测准确性和分辨率,能够更准确地发现微小缺陷和判断缺陷的性质;高效 率则意味着更快的检测速度和更高的检测效率,能够满足大规模生产和在线检 测的需求;智能化则是指将人工智能和机器学习等技术引入无损检测领域,实 现自动化的缺陷识别和分类,提高检测的自动化程度和准确性。此外,随着不 同学科之间的交叉融合,无损检测技术也将与其他技术如计算机视觉、信号处 理等进行结合,形成新的技术方法和应用领域。例如,将计算机视觉应用于无 损检测中,可以实现图像化的缺陷显示和自动化的缺陷识别;将信号处理应用 于无损检测中,可以通过对信号的分析和处理提高检测的精度和可靠性。未来 ,随着新材料、新工艺、新能源等领域的快速发展,无损检测技术的应用范围 也将不断扩大。例如,在新能源领域中,无损检测技术可以用于太阳能电池板 、风力发电机等新能源设备的缺陷检测和结构完整性评估;在新材料领域中, 无损检测技术可以用于新型复合材料、纳米材料等的结构和性能表征。总之, 无损检测技术作为现代工业和科技领域中的重要技术手段之一,其发展前景广 阔。未来,随着技术的不断创新和应用领域的不断拓展,无损检测技术将在保 障产品质量和安全性方面发挥更加重要的作用。
流体力学期末试题及答案
流体力学期末试题及答案流体力学是工程学和物理学中的一个重要分支,它研究流体(液体和气体)的运动规律以及流体与固体边界之间的相互作用。
以下是一份流体力学期末试题及其答案,供参考。
# 流体力学期末试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的连续性方程描述了什么?A. 流体的密度变化B. 流体的质量守恒C. 流体的动量守恒D. 流体的能量守恒2. 以下哪项不是流体力学中的基本概念?A. 流体B. 粘性C. 压缩性D. 弹性3. 流体的雷诺数Re表示的是:A. 流体的密度B. 流体的动量C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压强4. 以下哪个不是流体力学中的边界层概念?A. 粘性边界层B. 热边界层C. 速度边界层D. 压力边界层5. 流体力学中的伯努利方程适用于:A. 静止流体B. 可压缩流体C. 不可压缩流体D. 任何流体...二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述流体力学中的粘性对流体流动的影响。
2. 描述流体力学中的纳维-斯托克斯方程,并解释其物理意义。
3. 解释什么是流体的湍流,并简述其特点。
三、计算题(每题25分,共50分)1. 假设有一个圆形管道,其直径为0.2米,管道内流动的水的速度为2米/秒。
求管道的雷诺数,并判断流动状态是层流还是湍流。
2. 考虑一个不可压缩流体在水平管道中流动,管道直径为0.3米,管道内流体的密度为1000 kg/m³,粘性系数为0.001 Pa·s。
若管道的摩擦系数f=0.02,求管道的流速和流量。
...四、论述题(共30分)1. 论述流体力学在航空航天工程中的应用,并举例说明。
# 流体力学期末试题答案一、选择题1. 答案:B(流体的质量守恒)2. 答案:D(弹性)3. 答案:C(流体的惯性力与粘性力的比值)4. 答案:D(压力边界层)5. 答案:C(不可压缩流体)...二、简答题1. 粘性是流体内部分子间摩擦力的量度,它影响流体流动的阻力和能量损失。
贵州大学2018-2019能源动力工程《工程流力》期末试题及答案
贵州大学2018-2019学年第二学期考试试卷 A工程流体力学注意事项:1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分,考试时间为120分钟。
一、名词解释(共20分,每小题5分)1.计示压强2.等压面3.流线4.当量直径二、简答题(共24分,每小题6分)1.如果流体的密度表示为),,,(t z y x ρρ=,分别写出它的当地导数和迁移导数的表达式。
2.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因。
如何减少阻力?3.流体力学中的系统是什么意思?它有哪些特点?4.发生边界层分离的必要条件是什么?为什么边界层分离要产生压差阻力?三.分析证明题 (共24分,每小题12分)1. 不可压缩流体无旋流动的速度分布为By Ax u +=,Dy Cx v +=,0=w ,若此流场满足连续性方程,试导出A 、B 、C 、D 所需满足的条件。
(不计重力影响)2. 无限空间的液体中压力波的传播速度C 取决于液体的弹性模量E 、 密 度ρ, 试用量纲分析法求波速C 的表达式。
四.计算题(共32分,第1、2小题10分,第3小题12分)1.如图所示为一贮水设备,在C 点测得绝对压强p=196120Pa ,h =2m ,R=1m ,求作用于半球AB 的总压力。
得 分 评分人 得 分 评分人2.有一超声速飞机在距离地面18km的空中以马赫数Ma=2.2的速度水平飞行,设空气为标准状态,问飞机越过地面观察者多长时间,才能听到声音?3.有一变直径弯管,轴线位于同一水平面,转角α=60°,直径d A=200mm,d B=150mm,当流量qv=0.1m3/s时,表压强p A=28kPa,若弯管AB段的水头损失h w=1m,水的密度ρ=1000kg/m3,求水流对弯管的作用力。
贵州大学2018-2019学年第二学期考试试卷 A工程流体力学参考答案及评分标准注意事项:1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
贵州大学学年第二学期考试试卷 A一、 名词解释(共20分,每小题4分)1.理想流体 2.水锤现象 3.定常流动4.水力光滑与水力粗糙管5.气体一维定常等熵流动的极限状态二、 简答题(共30分,每小题6分)1. 简述液体和气体随温度增加,粘性变化趋势及原因。
2. 对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中的哪些面是等压面? 3.Ⅰ.请写出以下两个方程的名称方程一:Const =+Z gpρ 方程二:Const 22=++gv Z g p ρ Ⅱ.从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义,以及两方程的物理意义;Ⅲ.这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。
4.什么是紊流的时均速度?写出紊流时均速度轴向分量u 的定义式,指出式中各符号的含义。
5.什么是有旋流动?什么是无旋流动?分别给出其数学条件。
四.分析证明题 (共20分,每小题10分)1.已知不可压粘性流体绕圆球流动,阻力F D 与球的直径d 、来流速度U 0、流体的密度ρ、 动力粘度μ有关,试用π定理推求阻力F D 的表达式。
2.冯卡门假定,在不可压层流流动中,v x 可用一个多项式表示,假设这个多项式最高项是3次项,试确定之。
四.计算题(共30分,每小题10分)1.离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量,已知风机入口侧管道直径d=400mm ,U 形管读数h =100mmH 2O,水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/3m ,ρ空=1.2 kg/3m ,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量q v 。
得 分 评分人得 分评分人得 分评分人 得 分 评分人2.已 知 长1.22 米,宽1.22米 的 平 板 沿 长 度 方 向 顺 流 放 置, 空 气 流 动 速 度 为3.05m/s , 密 度ρ=1.2kg/m3,运 动 粘 滞 系 数ν=0.149cm2/s 。
试 求 平 板 受 力。
对层流边界层有: 而对紊流边界层有:3.已知大气层中温度随高程H 的变化为:T=288-aH , 式 中a=0.0065K/m , 现有一飞机在10000m 高空飞行,飞行马赫数为1.5。
求飞机的飞行速度。
参考答案及评分标准一、1.实际的流体都是有粘性的,没有粘性的假想流体称为理想流体。
2.当管道中的阀门突然关闭,以一定压强流动着的水由于受阻流速突然降低,压强突然升高。
突然升高的压强迅速地向上游传播,并在一定条件下反射回来,产生往复波动而引起管道振动的现象。
3.流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t 无关,称作定常流动。
4.流体在管内作紊流流动时,用符号△表示管壁绝对粗糙度,δ0表示粘性底层的厚度,则当δ0>△时,叫此时的管路为水力光滑管;(2分)当δ0<△时,叫此时的管路为水力粗糙管。
(2分)5.在绝热流动的过程中,气流的绝对压强与热力学温度为零,气流的总能量全部转化为宏观运动的动能的状态。
二、1.一般认为:液体粘性主要取决于分子间的引力,气体的黏性主要取决于分子的热运动。
温度升高时,气体分子的热运动加剧,气体的粘性增大,(2分)而分子间引力变化的黏度影响可忽略不计;(1分)对于液体由于温度升高体积膨胀、分子距增大,分子间的引力减小,故液体粘性随温度升高减小,(2分)而分子的热运动变化的黏度影响可忽略不计。
(1分)2.属于等压面的是以下水平面 (3分)5.0328.1Re C f =2.0074.0Re C f =(1) 自由表面(或气液分界面)(1分) (2) 两种不互溶液体的交界面(1分)(3) 液体内能互相连通(或不被隔断)的同一种液体内的各水平面。
(1分)3.(1)方程一是流体静力学基本方程,方程二是伯努力方程。
(3分) (2)方程中p/ρg 是压强势能项,z 是位置势能项,v 2 /2g 是动能项;(1分)方程一的物理意义当连续不可压流体处于平衡状态时,在流体的任意点上,单位重量流体的总势能为常数。
(2分)(3)方程一的物理意义当连续不可压重力流体做一维定常流动时,在同一流线的不同点上,或者同一微元流束的不同截面上,单位重量流体的动能,压强势能,位置势能之和等于常数,实质是能量守恒定律在流体中的具体表现。
方程一是方程二在流体静止时的特例。
4.紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。
(4分)⎰+=Tt to udt T 1u式中:t △-初始时刻 T -时间间隔 u -瞬时速度 u -时均速度5.流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动,流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。
数学条件:021=⨯∇=Vω 无旋流动021≠⨯∇=V ω 有旋流动三、1.0),,,,(0=μρU d D f选d,U 0, r 为 独 立 基 本 量 纲, 可 以 组 成5-3=2 个π 项μρπρπ2221110201c b a c b a U d DU d == (3分)写成量纲式]LT M []L M [][LT [L]]0[231111---=c b a 按量纲和谐原理求指数,对联立求解得:122111-=-=-=c b a所以,2021U d D ρπ=,RedU U d 1002===νρμπ (4分) 0)1,(0221=ReU d D f ρ,阻力)(202Re U d F D φρ= 或248)(202U d Re F D ρππφ⨯⨯=, 130:L 111+-+=c b a 20:T 1--=b 10:M 1+=c令24,8)(d A Re C D ππφ==,则:220U AC FD D ρ= (4分)2.假定这个三次多项式为,332210y a y a y a a v x +++=根据下列边界条件来确定待定系数a 0、a 1、a 2和a 3(以下每个条件1分)(1)在平板壁面上的速度为零,即在y=0处, v x =0(2)在边界层外边界上的速度等于来流速度V ∞ ,即在 y=δ处 v x = V ∞ , (3)在边界层外边界上,摩擦切应力 y v x∂∂=μτ 为零,即在 y=δ处,0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=δy x y v (4)由于在平板壁面上的速度为零,即v x =v y =0 ,由简化后的纳斯方程有01==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=dx dp y v y xμδ这样(3分)所以:])(21)(23[)(3δδyy V y v x -=∞ (3分)四、1.由伯努利方程分)(分)(得 代入分)(由静力学方程 分) (-得=++水水水3 /s m 08.5(0.4)443.40d 4v q 2 m/s 43.402.110001.0807.922gh v 2gh -p 0gh p 3pp2 v 2g v 0g p 000322v 2=⨯⨯=⋅==⨯⨯⨯===⇒=+=++ππρρρρρ2.554103105.210149.022.105.3⨯<⨯=⨯⨯=-Re (3分) 形 成 层 流 边 界 层 (1分)3510656.2105.2328.1-⨯=⨯=f C (3分)20212U blC F f ρ= 2305.32.1210656.222.122.12⨯⨯⨯⨯⨯⨯=- N 1013.443-⨯= (3分)00=a δ∞=V a 23102=a 332δ∞-=V a3.K 223100000065.0288=⨯-=T (2分)s m 33.2992232874.1=⨯⨯==kRT a (4分) s m 44933.2995.1=⨯==a M u a (4分)贵州大学第二学期考试试卷 A流体力学参考答案及评分标准三、 名词解释(共20分,每小题5分)1.计示压强:以当地大气压强为基准计量的压强a e p p p -=2.等压面:在液体中压强相等的点组成的面称为等压面。
3.流线:速度场的矢量线,任一时刻t ,曲线上每一点处的切向量都与该点的速度向量 相切。
流线微分方程:0=⨯v r d4.当量直径:非圆形截面管道截面积的4倍与湿周之比,或等于4倍水力半径,R xAD 44==。
四、 简答题(共24分,每小题6分)1.如果流体的密度表示为),,,(t z y x ρρ=,分别写出它的当地导数和迁移导数的表达式。
当地导数:t∂∂ρ(2分) 迁移导数:ρ)(∇∙V (3分)其中:k zj y i x ∂∂+∂∂+∂∂=∇ (1分) 2.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因。
如何减少阻力?(1)阻力有两部分,一部分是由于粘性产生切向应力形成的摩擦阻力;另一部分是由于边界层分离产生压强差形成的压差阻力。
(3分)(2)把物体作成流线型,使分离点后移,甚至不发生分离,可减少绕流阻力。
(3分) 3.流体力学中的系统是什么意思?它有哪些特点?由确定的流体质点组成的流体团或流体体积V(t) (3分)。
系统边界面S(t)在流体的运动过程中不断发生变化(3分)。
4.发生边界层分离的必要条件是什么?为什么边界层分离要产生压差阻力? 粘性流体绕流曲面物体,在压强升高的区域(减速流动),有可能出现边界层的分离,形成尾涡区(3分)。
从分离点开始的物体后部所受到的流体压强,大致接近分离点的压强,而不能恢复到理想流体绕流时的压强,使绕流物体后部的压强比无摩擦时低,所以在物体前后产生一个净压差,产生与来流方向的一致的净力从而形成压差阻力(3分)。
得 分 评分人得 分 评分人三.分析证明题 (共24分,每小题12分)1. 不可压缩流体无旋流动的速度分布为By Ax u +=,Dy Cx v +=,0=w ,若此流场满足连续性方程,试导出A 、B 、C 、D 所需满足的条件。
(不计重力影响)根据连续性方程0=+=∂∂+∂∂+∂∂D A zw y v x u (4分) 根据无旋流动条件:0=-=∂∂-∂∂=B C yu x v z ω (4分) A 、B 、C 、D 所满足得条件为:D A -=;B C = (4分)2. 无限空间的液体中压力波的传播速度C 取决于液体的弹性模量E 、 密 度ρ, 试用量纲分析法求波速C 的表达式。
),(ρE f C =,b a kE C ρ= (4分)K 为常数,写出量纲式(4分)ba ][ML ]T [ML ][LT 3211----=由量纲和谐原理,求指数得 (4分)2121-==b a ρEkC =∴四.计算题(共32分,第1、2小题10分,第3小题12分)1.如图所示为一贮水设备,在C 点测得绝对压强p=196120Pa ,h =2m ,R=1m ,求作用于半球AB 的总压力。
得 分 评分人得 分评分人C点的测压管到水面的距离m (5分)=246.37kN(5分)2.有一超声速飞机在距离地面18km的空中以马赫数Ma=2.2的速度水平飞行,设空气为标准状态,问飞机越过地面观察者多长时间,才能听到声音?设飞机飞过地面观察着的水平距离为x时,才能听到声音m/s (2分)(4分)则km (2分)故时间为:s (2分)3.有一变直径弯管,轴线位于同一水平面,转角α=60°,直径d A=200mm,d B=150mm,当流量qv=0.1m3/s时,表压强p A=28kPa,若弯管AB段的水头损失h w=1m,水的密度ρ=1000kg/m3,求水流对弯管的作用力。