西工大流体力学试卷和答案
流体力学试题及答案
流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中,对于不同形状的物体,哪一项描述是正确的?A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案:B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时,下列哪一项是正确的?A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案:A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法,哪一项是正确的?A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案:D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时,根据伯努利定理,下列哪一项是正确的?A. 流速越大,压强越小。
B. 流速越小,压强越小。
C. 流速越大,压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案:A. 流速越大,压强越小。
5. 下列哪一项是正确的?A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案:C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案:升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案:黏度3. 当一个物体浸没在水中时,所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案:重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案:黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下,其流速越大,压强越__________。
答案:小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm,球的质量为400g,液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案:球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小,即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
最新西工大计算流体力学试卷(整合)
试卷1. 简述计算流体力学的特点及其应用领域。
CFD 是以计算机作为模拟手段,运用一定的计算技术寻求流体力学各种复杂问题的离散化数值解。
它的主要特征:(1)数值解而不是解析解;(2)计算技术起关键作用;(3)与计算机的发展紧密相关。
(成本较低,适用范围宽,可靠性差,表达困难)应用领域:航空、航天、气象、船舶、武器装备、 水利、化工、建筑、机械、汽车、海洋、体育、环境、卫 生等2. 等步长网格分布情况下u x∂∂的一阶向前差分、22u x ∂∂的二阶中心差分表达式。
(P89) 一阶向前差分:1,,,()i j i j i j u u u x x x+-∂=+O ∆∂∆() 二阶中心差分:21,,1,2,222()()i j i j i j i j u u u u x x x +--+∂=+O ∆∂∆() 3. 简答题1) 什么是差分方程的相容性?差分方程与微分方程的差别是截断误差R 。
必要时通过缩小空间步长(网格尺寸)h 和时间步长t ,这一误差应可缩小至尽可能小。
当h->0和t->0时,若R->0,则差分方程趋于微分方程,表示这两个方程是一致的。
这时称该差分方程与微分方程是相容的。
2) 什么是差分解的收敛性?当微分方程在离散为差分方程来求解,当步长h 0→时,存在着差分方程的解n y 能够收敛到微分方程的准确解y()n x ,这就是差分方法的收敛性。
收敛性定义:对于任意节点的0n x x nh =+,如果数值解n y 当h 0→(同时n →∞)时趋向于准确解y()n x ,则称该方法是收敛的。
3) 什么是差分解的稳定性?数值计算时,除计算机舍入误差(字长有限)外,初始条件或方程中某些常数项也有可能给的不尽精确。
舍入误差和这些误差在计算过程中可能一步步积累与传递,误差的传递,有时可能变大,有时可能变小。
某一步舍入误差放大或缩小的问题,称为差分解的数值稳定性问题。
稳定性定义:对于存在正常数0h 和对于每个0ε>存在一个正常数δ,使得当初值和右端的扰动满足max ()h x I s x σδ∈+<时, 原方程与扰动方程的解对一切满足估计式max ()()hx I y x y x ε∈-<,则称该格式是稳定的。
西工大-计算流体力学大作业
计算流体力学大作业学号: 姓名:1、不可压平面流通过二维容器(如图)。
采用 简单迭代、超松弛迭代 求解 势流方程获得容器内的速势和速度分布 。
边界条件按照课本中给,即流经 A 、B 的体积流量为1。
要求: 1)推导差分方程的迭代公式;2)编写计算机程序 ; 3)绘制计算结果曲线 。
答:1)迭代公式推导对于容器中的定常流场,其支配方程为22220x yφφ∂∂+=∂∂ 求解域为下图所示矩形区域则支配方程由有限差分形式代换,得1,,1,,1,,122220()()i j i j i ji j i j i j x y φφφφφφ+-+--+-++=∆∆具有22()()x y ∆+∆的截断误差对于正方形网格,有22()()x y h ∆=∆=,则上式可改写为n=17,1,1,,1,11()4i j i j i j i j i j φφφφφ+-+-=+++若采用简单迭代公式,即Liebmann 公式,则有(1)()(1)()(1),1,1,,1,11()4n n n n n i j i j i j i j i j φφφφφ++++-+-=+++若采用超松弛迭代,即SOR 公式,则有(1)()()(1)()(1),,1,1,,1,1(1)()4n n n n n n i j i j i j i j i j i j ωφωφφφφφ++++-+-=-++++其中松弛因子12ω<<。
ω最佳值opt ω为opt ω=式中cos(/)cos(/)m n αππ=+,m ,n 分别表示在网格系统中垂直线和水平线的总数。
2)计算机程序本程序采用C 语言编写。
程序源代码如下: #include<stdio.h> #include<math.h> void main() { int m=25,n=17,ilast[17],jlast[25]; int step1,step2; double h=0.25; double psi_j[25][17],psiprv_j,vel_j[25][17],velx_j[25][17],vely_j[25][17]; double psi_c[25][17],psiprv_c,vel_c[25][17],velx_c[25][17],vely_c[25][17]; double Pi,Alpha,Omega,Error; int i,j; for(i=0;i<17;i++) jlast[i]=17; for(i=17;i<m;i++) jlast[i]=17-(i-16); for(j=0;j<9;j++) ilast[j]=25; for(j=9;j<n;j++) ilast[j]=25-(j-8); //数据初始化 for(j=0;j<n;j++) { psi_j[0][j]=1.0; psi_c[0][j]=1.0;}for(i=1;i<m;i++){psi_j[i][jlast[i]-1]=1.0;psi_c[i][jlast[i]-1]=1.0; }for(j=0;j<8;j++){psi_j[m-1][j]=1.0;psi_c[m-1][j]=1.0;}for(i=1;i<m-1;i++){if(i>6 && i<21){psi_j[i][0]=0.0;psi_c[i][0]=0.0;}else{psi_j[i][0]=1.0;psi_c[i][0]=1.0;}}for(i=1;i<m-1;i++){for(j=1;j<jlast[i]-1;j++){psi_j[i][j]=0.5;psi_c[i][j]=0.5;}}//处理右上角数据for(i=0;i<m;i++){for(j=0;j<n;j++){if(j>jlast[i]-1){psi_j[i][j]=0;vel_j[i][j]=3;psi_c[i][j]=0;vel_c[i][j]=3;}}}Pi=4.0*atan(1.0);Alpha=cos(Pi/m)+cos(Pi/n);Omega=(8.0-4*sqrt(4-pow(Alpha,2)))/pow(Alpha,2);//计算速势step1=0;step2=0;//简单迭代while(1){Error=0.0;for(i=1;i<m-1;i++){for(j=1;j<jlast[i]-1;j++){psiprv_j=psi_j[i][j];psi_j[i][j]=(psi_j[i-1][j]+psi_j[i+1][j]+psi_j[i][j-1]+psi_j[i][j+1])/4.0;Error=Error+fabs(psi_j[i][j]-psiprv_j);}}step1++;if(step1>1000)break;if(Error<=0.001)break;}//超松弛迭代while(1){Error=0.0;for(i=1;i<m-1;i++){for(j=1;j<jlast[i]-1;j++){psiprv_c=psi_c[i][j];psi_c[i][j]=(1-Omega)*psi_c[i][j]+Omega*(psi_c[i-1][j]+psi_c[i+1][j]+psi_c[i][j-1]+psi_c[i][j+1])/4.0;Error=Error+fabs(psi_c[i][j]-psiprv_c);}}step2++;if(step2>1000)break;if(Error<=0.001)break;}//计算速度for(i=0;i<m;i++){for(j=0;j<jlast[i];j++){if(j==0){vely_j[i][j]=(-3*psi_j[i][j]+4*psi_j[i][j+1]-psi_j[i][j+2])/2/h;vely_c[i][j]=(-3*psi_c[i][j]+4*psi_c[i][j+1]-psi_c[i][j+2])/2/h;}else if(j==jlast[i]-1){vely_j[i][j]=(psi_j[i][j-2]-4*psi_j[i][j-1]+3*psi_j[i][j])/2/h;vely_c[i][j]=(psi_c[i][j-2]-4*psi_c[i][j-1]+3*psi_c[i][j])/2/h;}else{vely_j[i][j]=(psi_j[i][j+1]-psi_j[i][j-1])/2/h;vely_c[i][j]=(psi_c[i][j+1]-psi_c[i][j-1])/2/h;}}}for(j=0;j<n;j++){for(i=0;i<ilast[j];i++){if(i==0){velx_j[i][j]=(-3*psi_j[i][j]+4*psi_j[i+1][j]-psi_j[i+2][j])/2/h;velx_c[i][j]=(-3*psi_c[i][j]+4*psi_c[i+1][j]-psi_c[i+2][j])/2/h;}else if(i==ilast[j]-1){velx_j[i][j]=(psi_j[i-2][j]-4*psi_j[i-1][j]+3*psi_j[i][j])/2/h;velx_c[i][j]=(psi_c[i-2][j]-4*psi_c[i-1][j]+3*psi_c[i][j])/2/h;}else{velx_j[i][j]=(psi_j[i+1][j]-psi_j[i-1][j])/2/h;velx_c[i][j]=(psi_c[i+1][j]-psi_c[i-1][j])/2/h;}}}for(i=0;i<m;i++){for(j=0;j<jlast[i];j++){vel_j[i][j]=sqrt(pow(velx_j[i][j],2)+pow(vely_j[i][j],2));vel_c[i][j]=sqrt(pow(velx_c[i][j],2)+pow(vely_c[i][j],2));}}//输出结果分布FILE *fp;fp=fopen("f:\\ESL\\YFresult.txt","w");fprintf(fp,"简单迭代结果\n");fprintf(fp,"速度势分布\n");for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<ilast[j];i++){fprintf(fp,"%-10.6f\n",psi_j[i][j]);}}fprintf(fp,"速度分布\n");for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<ilast[j];i++){fprintf(fp,"%-10.6f\n",vel_j[i][j]);}}fprintf(fp,"超松弛迭代结果\n");fprintf(fp,"速度势分布\n");for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<ilast[j];i++){fprintf(fp,"%-10.6f\n",psi_c[i][j]);}}fprintf(fp,"速度分布\n");for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<ilast[j];i++){fprintf(fp,"%-10.6f\n",vel_c[i][j]);}}fclose(fp);//输出tecplot数据FILE *fp1;fp1=fopen("f:\\ESL\\TECPLOT-result.txt","w");fprintf(fp1,"title=erwei grid\n");fprintf(fp1,"variables=x, y, psi_easy, velocity_easy, psi_SOR\n, velocity_SOR\n");fprintf(fp1,"zone t=grid,i=25,j=17,f=point\n");for(j=0;j<n;j++){for(i=0;i<m;i++){fprintf(fp1,"%-10.6f,%-10.6f,%-10.6f,%-10.6f,%-10.6f,%-10.6f\n",i*h,j*h,psi_j[i][j],vel_j[i][j],p si_c[i][j],vel_c[i][j]);}}fclose(fp1);}3)计算结果采用简单迭代,容器内的速势和速度分布速势分布(简单迭代)速度分布(简单迭代)采用超松弛迭代,容器内的速势和速度分布速势分布(SOR ) 速度分布(SOR )2、用点源(汇)分布在对称轴的源汇模拟流体绕过NACA0012旋称体的二维轴对称势流解。
西工大流体力学试题(卷)与答案解析
一.填空题(共30分,每小题2分)1.均质不可压缩流体的定义为 ρ=c 。
2.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 降低 。
3.在渐变流过流断面上,动压强分布规律的表达式为P/ρg +z=0 。
5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 总机械能 大小,就能判别出流动方向。
6.产生紊流附加切应力的原因是 脉动 。
7.在静止流体中,表面力的方向是沿作用面的 内法线 方向。
8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与 速度梯度 有关。
9.渐变流流线的特征是 近似为平行直线 。
10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 恒定流 。
11.局部水头损失产生的主要原因是 漩涡 。
12.直径为d 的半满管流的水力半径R = d/4 。
13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速x u 和y u 满足 方程 ∂U x / ∂t + ∂U y / ∂t =0 。
14.弗劳德数Fr 表征惯性力与 重力 之比。
15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 大 。
二.(14分)如图所示,一箱形容器,高 1.5h m =,宽(垂直于纸面)2b m =,箱内充满水,压力表的读数为220/kN m ,用一半径1r m =的园柱封住箱的一角,求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。
解:2220p ()()()82.05()2p 31(0.50.5)8220 2.044.64p 45.53c x z z hgh hb g hb kN g gvv r H bH g v kN ρρρπ===+=−−→=+⨯+⨯====三.(14分)如图所示,一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。
已知主管直径3D m =,主管流量335/Q m s =,分叉管直径2d m =,两分叉管流量均为2Q ,分叉管转角060θ=,1-1断面中点的压强2294/p kN m =,不计水头损失,求水流对支座的作用力。
《流体力学》试题及答案
《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。
解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。
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。
《工程流体力学》试题及答案
《工程流体力学》试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪个选项不是流体力学的分支?A. 流体静力学B. 流体动力学C. 流体力学实验D. 流体力学数值模拟答案:C2. 下列哪种流体是不可压缩流体?A. 水蒸气B. 液体C. 气体D. 所有流体答案:B3. 下列哪个方程描述了流体运动的基本规律?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 上述都是答案:D4. 在伯努利方程中,流速增加时,压力会?A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:B5. 下列哪个因素对流体流动的影响最小?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的温度D. 流体的流速答案:C二、填空题(每题3分,共15分)1. 流体力学研究的对象是______。
答案:流体2. 流体的连续性方程表达了______与______之间的关系。
答案:流量,流速3. 流体力学中的动量方程是由______和______推导得出的。
答案:牛顿第二定律,动量定理4. 在伯努利方程中,流速与压力之间的关系为:流速越______,压力越______。
答案:大,小5. 流体力学实验中,常用的测量流体流速的仪器是______。
答案:流速仪三、计算题(每题20分,共60分)1. 已知一圆柱形管道,直径为0.2米,管道中水流速度为2米/秒,水的密度为1000千克/立方米,水的粘度为0.001帕·秒。
求管道中的压力分布。
解答:首先,根据连续性方程,计算管道中的流量Q:Q = A v = π (d/2)^2 v = π (0.2/2)^2 2 = 0.0628 m^3/s然后,根据伯努利方程,计算管道中的压力分布:P1 + 1/2 ρ v1^2 + ρ g h1 = P2 + 1/2 ρ v2^2 + ρ g h2由于管道为水平管道,h1 = h2,所以可以简化为:P1 + 1/2 ρ v1^2 = P2 + 1/2 ρ v2^2代入已知数据,得到:P1 + 1/2 1000 2^2 = P2 + 1/2 1000 2^2解得:P1 = P2所以,管道中的压力分布为均匀分布。
流体力学考试题及答案
流体力学考试题及答案一、选择题(共20题,每题2分,共40分)1.流体力学研究的对象是()。
A. 固体B. 气体C. 液体D. 固体、气体和液体2.流体静力学研究的是()。
A. 流体的静力学平衡B. 流体的动力学行为C. 流体的温度分布D. 流体与固体之间的相互作用3.流体力学基本方程之一是()方程。
A. 安培B. 麦克斯韦C. 牛顿D. 热力学第一定律4.流体的粘度是指()。
A. 流体的黏滞性B. 流体的稠密程度C. 流体的表面张力D. 流体的温度5.流体的黏滞性是指()。
A. 流体的分子间相互作用力B. 流体的流动性C. 流体的表面张力D. 流体的温度6.斯托克斯定律适用于()。
A. 小颗粒在粘稠流体中的沉降速度B. 大颗粒在粘稠流体中的沉降速度C. 任意颗粒在粘稠流体中的沉降速度D. 颗粒在非粘稠流体中的沉降速度7.雷诺数是流体运动的()。
A. 速度与压强之比B. 速度与密度之比C. 惯性力与粘滞力之比D. 惯性力与压强之比8.当雷诺数大于临界雷诺数时,流体的流动状态为()。
A. 层流B. 湍流C. 不稳定流动D. 静止9.均匀流动的速度场中,速度大小不随时间和位置而变化,这种流动称为()。
A. 层流B. 湍流C. 定常流动D. 非定常流动10.当流体通过管道时,由于摩擦作用,流体靠近管壁的流速会()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定11.流体的质量守恒方程描述了()。
A. 流体的质量变化率B. 流体的流速变化率C. 流体的压力变化率D. 流体的体积变化率12.对于不可压缩流体的质量守恒方程,密度可以看作()。
A. 常数B. 变量C. 无穷大D. 无法确定13.流体的动量守恒方程可以描述流体中()。
A. 速度变化率B. 加速度变化率C. 压力变化率D. 质量变化率14.流体的能量守恒方程描述了流体的()。
A. 温度变化率B. 内能变化率C. 压强变化率D. 势能变化率15.速度势和流函数是()。
流体力学考试试题(附答案)剖析
可编辑修改精选全文完整版流体力学考试试题(附答案)1、如图所示,有一直径=d 12cm 的圆柱体,其质量=m 5kg ,在力=F 100N 的作用下,当淹深=h 0.5m 时,处于静止状态,求测压管中水柱的高度H 。
解: 圆柱体底面上各点所受的表压力为:3.131844/12.014.3806.951004/22=⨯⨯+=+=d mg F p g π(Pa )由测压管可得:)(h H g p g +=ρ则:84.05.0806.910003.13184=-⨯=-=h gp H gρ(m )2、为测定90º弯头的局部阻力系数,在A 、B 两断面接测压管,流体由A 流至B 。
已知管径d =50 mm ,AB 段长度L AB = 0.8 m ,流量q = 15 m 3/h ,沿程阻力系数λ=0.0285,两测压管中的水柱高度差Δh = 20 mm ,已知水银的密度为13600kg/m 3,求弯头的局部阻力系数ξ。
解:)/(12.2405.0360015422s m d q v v v v B A =⨯⨯====ππ 对A 、B 列伯努利方程:f BB B A A A h gv z g P g v z g P +++=++2222水水ρρ 2211z gPz g P z g Pz g P B B A A +=++=+水水水水ρρρρf BA h gv z g P g v z g P +++=++∴22222211水水ρρ vv v B A == 又64.005.08.00285.0)1100013600(12.202.08.92)(2)2(222)(22222221212211=--⨯⨯⨯=-∆-∆=-=∴+=+=∆-∆=-+-=+-+=∴d l h h v g g v d l h v g gv g v d l h h h h gh g z z g P P z gP z gP h f f f λρρλξξλρρρρρξλ水汞水汞水水水又3、一变直径管段AB ,内径d A =0.2m ,d B =0.4m ,高度差Δh =1m ,压强表指示p A =40kPa ,p B =70kPa ,已知管中通过的流量q v =0.2m 3/s ,水的密度ρ=1000kg/m 3,试判断管中水流的方向。
西工大动力与能源学院研究生入学考试工程流体力学样题
(得 3 分)
气流作用于叶片的力 Fd 的两个分量分别为 − Fix ,− Fiy ,合力及方向倾角分别是
Fd = ( − Fix ) + ( − Fiy ) = ρt (V2 y
2 2 2
⎛ V1 y + V2 y − V1 y ) ⎜ ⎜ 2 ⎝
⎞ 2 ⎟ ⎟ + V2 x ⎠
2
⎛ V1 y + V2 y = ρt (V2 y − V1 y ) ⎜ ⎜ 2 ⎝
1 ( 2a ) 3 Lρg 12 = ( p 0 + ρgh )2aL
=
ρga 2 3( p 0 + ρgh )
ρga 2 (得 5 分) 3( p0 + ρgh ) 其中 hc 表示腔壁曲面的水平投影中心 c 在叶面下的深度,J c 代表此曲面对应的静距。
y0 = −
由于腔壁曲面任意一点上作用的压力均与该点法线方向一致,即对应的半径方向 一致,其延长线一定过轴心,对轴心的力矩为零。所以合力的作用线或其延长线也一 定过轴心,对轴心的力矩为零,据此可得: r r Fx Fy F × r0 = 0 即 = x0 y0 F 4a ∴ x 0 = x y 0 = y 0 ctg (α ) = − (得 3 分) Fy 3π 2.证明: (得 5 分)设等直圆管直径为 d,上下游压差为 ∆p (如下图)。其流动损失水头为压
y
0
y
ab
0
y
bc
a
Fx
h x
b
( Байду номын сангаас0 , y0 )
c
⎡⎛ 1 1 ⎞ ⎛ ⎞⎤ = − ρg ⎢⎜ aLh + πa 2 L ⎟ − ⎜ aLh − πa 2 L ⎟⎥ 4 4 ⎠ ⎝ ⎠⎦ ⎣⎝ 1 = − πρga 2 L 2 其中 p 0 代表液面的气压。
西北工业大学级《力学》期末考试试卷(西北工业大学级《力学》期末考试标准答案及评分标准可在文
诚信保证
本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定,保证遵守考场规则,诚实做人。
本人签字:
编号:
西北工业大学期末考试试题(卷)
2008~2009学年第一学期
开课学院理学院课程力学学时60
考试日期2009年1月12日考试时间2小时考试形式(闭)(A)卷
班级学号姓名
重要提示:
1.本试卷分为“单选题”、“填空题”和计算题三部分,总分为100分;2.在答题卡上答题,最后把试卷和答题卡一并交回;
3.答题卡分为两张,答题卡(1)为机读卡,答题卡(2)为书写卡;4.机读卡中数字用钢笔填写,涂点用2B铅笔填涂。
填空题答案栏每格填1位数字,小数点单独占1格,左对齐填写,按要求取位,4舍5入进位;5.题中所涉重力加速度g一律取9.8 m/s2计算;
6.草稿纸不再另发,将试题的背面作为草稿纸,
一、单选题(共30分,每小题3分,在答题卡(1)上完成)
1.对于惯性参考系,下列那项叙述是正确的?(a)在惯性参考系物体所受合力为零,则该物体保持静止或匀速运动的状态;(b)在任何惯性参考系所描述的物理现象都是相同的;(c)两不同惯性参考系间的相对运动,不一定是匀速运动。
A.abc皆正确;B.只有ab正确;
C.只有bc正确;D.只有ac正确。
[考研类试卷]流体力学(流体静力学)历年真题试卷汇编4.doc
[考研类试卷]流体⼒学(流体静⼒学)历年真题试卷汇编4.doc[考研类试卷]流体⼒学(流体静⼒学)历年真题试卷汇编4⼀、多项选择题下列各题的备选答案中,⾄少有⼀个是符合题意的,请选出所有符合题意的备选答案。
1 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)下列关于压⼒体的说法中,正确的有( )。
(A)当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时,为实压⼒体,P z⽅向向下(B)当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时,为虚压⼒体,P z⽅向向上(C)当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时,为实压⼒体,P z⽅向向下(D)当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时,为虚压⼒体,P z⽅向向上2 (中国农业⼤学2007⼀2008年度秋季学期期末考试试题)判断题:基准⾯可以任意选取。
(A)正确(B)错误3 (西南交通⼤学2003--2004学年第1学期期末考试试题A卷)判断题:在⼯程流体⼒学中,单位质量⼒是指作⽤在单位重量流体上的质量⼒。
(A)正确(B)错误4 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)推求流体静平衡微分⽅程。
5 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)说明静⽌流体对曲⾯壁总作⽤⼒的计算⽅法。
6 (南京⼤学2005—2006学年第2学期期末考试试题)质量⼒和⾯⼒的区别是什么?四、单项选择题下列各题的备选答案中,只有⼀个是符合题意的。
7 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)平衡流体的等压⾯⽅程为( )。
(A)f x⼀f y⼀f z=0(B)f x+f y+f z=0(C)f x dx⼀f y dy⼀f z dz=0(D)f x dx+f y dy+f z dz=08 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)静⽌液体作⽤在曲⾯上的静⽔总压⼒的⽔平分⼒P x=p c A x=ρgh c A x,式中的( )。
(A)p c为受压⾯形⼼处的绝对压强(B)p c为压⼒中⼼处的相对压强(C)A x为受压曲⾯的⾯积(D)A x为受压曲⾯在铅垂⾯上的投影⾯积9 (中国⽯油⼤学<华东>2004--2005学年第2学期期末考试试题)作⽤在流体的⼒有两⼤类,⼀类是表⾯⼒,另⼀类是( )。
流体力学考试题及参考答案
流体力学考试题及参考答案一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.下列流体的作用力不是质量力的是( )。
A、粘性内摩擦力B、电磁力C、惯性力D、重力正确答案:A2.()管路各段阻力损失相同。
A、分支管系B、并联管系C、串联管系D、短管管系正确答案:B3.沿程水头损失随水流的流程增长而()。
A、不变B、增大C、减少D、不确定正确答案:B4.伯努利方程中Z+P/ρg表示()A、单位体积流体具有的机械能B、单位质量流体具有的机械能C、单位重量流体具有的测压管能头D、通过过流断面的流体所具有的总机械能正确答案:C5.下列属于质量力的是()。
A、剪切力B、压力C、重力D、表面张力正确答案:C6.下列哪些一般当做不可压缩流体()A、水银B、氮气C、氧气D、空气正确答案:A7.流体的切应力()。
A、仅仅取决于分子的动量交换B、当流体处于静止状态时,由于内聚力,可以产生C、仅仅取决于内聚力D、当流体处于静止状态时不会产生正确答案:D8.当容器内工质压力大于大气压力时,工质处于()状态。
A、负压B、临界C、标准D、正压正确答案:D9.某变径管的雷诺数之比Re1:Re2=1:4,则其管径之比d1:d2为()。
A、02:01B、04:01C、01:04D、01:02正确答案:C10.液体的流动状态用()来判别。
A、达西公式B、声速C、牛顿内摩擦定律D、雷诺数正确答案:D11.汽轮机轴封压力为30千帕,其绝对压力是()。
A、71千帕B、171千帕C、30千帕D、130千帕正确答案:D12.动量方程中,ΣF表示作用在控制体内流体上的力是()A、总表面力B、合外力C、总压力D、总质量力正确答案:B13.在圆管流中,紊流的断面流速分布为()。
A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案:D14.凝结水泵布置在-1米层,凝汽器压力为-90千帕,其入口绝对压力是()。
A、90千帕B、10千帕C、1千帕D、21千帕正确答案:D15.变直径管流,细管段直径d1,粗管段直径d2=2d1,两断面雷诺数的关系是()。
流体力学考试试题(附答案)
一、单项选择题1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是〔A〕A压强、速度和粘度;B流体的粘度、切应力与角变形率;C切应力、温度、粘度和速度; D压强、粘度和角变形。
2.流体是一种〔D〕物质。
A不断膨胀直到充满容器的;B实际上是不可压缩的;C不能承受剪切力的;D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。
3.圆管层流流动,过流断面上切应力分布为〔B〕A.在过流断面上是常数;B.管轴处是零,且与半径成正比;C.管壁处是零,向管轴线性增大;D. 按抛物线分布。
4.在圆管流中,层流的断面流速分布符合〔C〕A.均匀规律;B.直线变化规律;C.抛物线规律;D. 对+曲线规律。
5. 圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,那么断面平均流速为〔〕A. 4m/s;B. 3.2m/s;C. 2m/s;D. 1m /s。
6.应用动量方程求流体对物体的合力时,进、出口的压强应使用〔〕A 绝对压强B 相对压强C 大气压D 真空度7.流量为Q ,速度为v 的射流冲击一块与流向垂直的平板,那么平板受到的冲击力为〔〕A QvB Qv 2C ρQvD ρQv 28.在〔D 〕流动中,伯努利方程不成立。
(A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩9.速度水头的表达式为〔D 〕 (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 2210.在总流的伯努利方程中的速度v 是〔B 〕速度。
(A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最大11.应用总流的伯努利方程时,两截面之间〔D 〕 。
(A)必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流(C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流12.定常流动是〔B 〕A.流动随时间按一定规律变化;B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化;C.各过流断面的速度分布一样;D.各过流断面的压强一样。
13.非定常流动是 〔B 〕A. 0=∂∂t uB. 0≠∂∂t uC. 0=∂∂s uD.0≠∂∂s u 14.任意形状平面壁上静水压力的大小等于〔C 〕处静水压强乘以受压面的面积。
流体力学试题及答案
流体力学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体是指()。
A. 具有固定形状和体积的物质B. 没有固定形状和体积的物质C. 具有固定形状但没有固定体积的物质D. 没有固定形状但有固定体积的物质答案:B2. 流体力学中,流体的密度是指()。
A. 单位体积的质量B. 单位质量的体积C. 单位面积的质量D. 单位体积的力答案:A3. 流体力学中,流体的粘性是指()。
A. 流体内部分子间的吸引力B. 流体内部分子间的排斥力C. 流体内部分子间的摩擦力D. 流体内部分子间的相互作用力答案:C4. 流体力学中,流体的压缩性是指()。
A. 流体在受到外力作用时体积的变化程度B. 流体在受到外力作用时质量的变化程度C. 流体在受到外力作用时形状的变化程度D. 流体在受到外力作用时密度的变化程度答案:D5. 流体力学中,流体的表面张力是指()。
A. 流体内部分子间的吸引力B. 流体内部分子间的排斥力C. 流体表面分子间的吸引力D. 流体表面分子间的排斥力答案:C6. 流体力学中,流体的雷诺数是指()。
A. 惯性力与粘性力的比值B. 重力与粘性力的比值C. 惯性力与重力的比值D. 重力与惯性力的比值答案:A7. 流体力学中,流体的马赫数是指()。
A. 流体速度与声速的比值B. 流体速度与光速的比值C. 流体速度与重力加速度的比值D. 流体速度与粘性力的比值答案:A8. 流体力学中,流体的伯努利方程是指()。
A. 流体的总能量守恒方程B. 流体的动量守恒方程C. 流体的连续性方程D. 流体的粘性力方程答案:A9. 流体力学中,流体的连续性方程是指()。
A. 流体的总能量守恒方程B. 流体的动量守恒方程C. 流体的质量守恒方程D. 流体的粘性力方程答案:C10. 流体力学中,流体的动量守恒方程是指()。
A. 流体的总能量守恒方程B. 流体的质量守恒方程C. 流体的连续性方程D. 流体的粘性力方程答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 流体力学中,流体的粘性力与以下哪些因素有关()。
西工大875 流体力学期末考试练习题及答案
西工大875 流体力学期末考试练习题一、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.作用在流体的质量力包括A. 压力;B. 摩擦力;C. 重力;D. 惯性力。
3.单位质量力的国际单位是:A . N ;B. m/s;C. N/kg;D. m/s2。
4.与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是A. 切应力和压强; B. 切应力和剪切变形速率; C. 切应力和剪切变形。
5.水的粘性随温度升高而A . 增大;B. 减小;C. 不变。
6.气体的粘性随温度的升高而A. 增大;B. 减小;C. 不变。
7.流体的运动粘度υ的国际单位是A. m2/s ;B. N/m2;C. kg/m ;D. N·s/m28.理想流体的特征是A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT。
9.当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为A. 200001;B. 100001;C. 40001。
10.水力学中,单位质量力是指作用在A. 单位面积液体上的质量力;B. 单位体积液体上的质量力;C. 单位质量液体上的质量力;D. 单位重量液体上的质量力11.以下关于流体粘性的说法中不正确的是A. 粘性是流体的固有属性;B. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度C. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用;D. 流体的粘性随温度的升高而增大。
12.已知液体中的流速分布µ-y如图所示,其切应力分布为A.τ=0;B.τ=常数;C. τ=ky (k为常数)。
13.以下关于液体质点和液体微团的正确论述是A. 液体微团比液体质点大;B. 液体微团包括有很多液体的质点;C. 液体质点没有大小,没有质量;D. 液体质点又称液体微团。
14.液体的汽化压强随温度升高而A. 增大;B. 减小;C. 不变;15.一封闭容器盛以水,当其从空中自由下落时(不计空气阻力),其单位质量力为A. 0 ;B. -g ;C. mg ;D. –mg 。
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。
工程流体力学期末考试及答案
工程流体力学期末考试及答案工程流体力学期末考试及答案工程流体力学是涉及流体动力学、流体力学基础知识、流体静力学等多个方面的学科。
以下是本次工程流体力学期末考试的部分试题及答案,旨在帮助读者更好地掌握流体力学的基本概念和方法。
1、基础知识问题:请简要解释以下两个概念: a) 流量:在单位时间内,通过某一截面积的物质量或能量。
b) 推力:使物体运动或阻止其运动的力。
答案:a) 流量是指在单位时间内,通过某一截面积的物质量或能量。
它是一个重要的流体力学参数,反映了流体在管道中的流动能力。
流量的大小与流体密度、速度和管道截面积有关。
b) 推力是指使物体运动或阻止其运动的力。
在流体力学中,推力主要由流体对物体运动方向上的压力差产生,如在水坝或涡轮机中,由于水压力的作用产生推力,使水轮机旋转。
2、流体动力学问题:请简述伯努利定理的基本内容,并说明其在工程实践中的应用。
答案:伯努利定理指出,在理想不可压缩流体中,沿着平行且在同一方向上,任何高度相同的两点,速度相等,压强降低。
在工程实践中,伯努利定理可用于分析飞机机翼的设计,解释为何机翼在空气中能够产生升力。
3、流体静力学问题:请解释浮力原理,并说明其在工程实践中的应用。
答案:浮力原理指出,浸没在流体中的物体,受到一个垂直向上且与物体体积成正比的力,称为浮力。
浮力的大小等于物体所排开的流体的重量。
在工程实践中,浮力原理广泛应用于船舶设计、水坝设计等。
4、工程应用问题:请说明涡轮机的工作原理,并阐述其在工程实践中的应用。
答案:涡轮机是一种将流体动能转化为机械能的设备。
它由一系列的旋转叶片组成,当流体流经叶片时,叶片受到流体的冲击力而旋转,将流体的动能转化为旋转机械能。
涡轮机在工程实践中广泛应用于发电厂、航空发动机等。
以上是本次工程流体力学期末考试的部分试题及答案,希望对读者掌握流体力学基本知识有所帮助。
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一.填空题(共30分.每小题2分)1.均质不可压缩流体的定义为 ρ=c 。
2.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 降低 。
3.在渐变流过流断面上.动压强分布规律的表达式为P/ρg +z=0 。
5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 总机械能 大小.就能判别出流动方向。
6.产生紊流附加切应力的原因是 脉动 。
7.在静止流体中.表面力的方向是沿作用面的 内法线 方向。
8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与 速度梯度 有关。
9.渐变流流线的特征是 近似为平行直线 。
10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 恒定流 。
11.局部水头损失产生的主要原因是 漩涡 。
12.直径为d 的半满管流的水力半径R = d/4 。
13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速x u 和y u 满足 方程 ∂U x / ∂t + ∂U y / ∂t =0 。
14.弗劳德数Fr 表征惯性力与 重力 之比。
15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 大 。
二.(14分)如图所示.一箱形容器.高 1.5h m =.宽(垂直于纸面)2b m =.箱内充满水.压力表的读数为220/kN m .用一半径1r m =的园柱封住箱的一角.求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。
解:2220p ()()()82.05()2p 31(0.50.5)8220 2.044.64p 45.53c x z z hgh hb g hb kN g gvv r H bH g v kN ρρρπ===+=−−→=+⨯+⨯====三.(14分)如图所示.一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。
已知主管直径3D m =.主管流量335/Q m s =.分叉管直径2d m =.两分叉管流量均为2Q .分叉管转角060θ=.1-1断面中点的压强2294/p kN m =.不计水头损失.求水流对支座的作用力。
解:11212232222221(12)22222111Y 22224.95(/)1d 45.57(/)1d 4v v 290.8(/)x=2(P A +)cos -P A -=-1240(kN)F =2(P A +)sin 1750()Q v m s Q v v m s p p KN m F Q V QV Q V KN ρρθρρθ+======-==向左向上四.(14分)如图所示.长50L m =、直径0.21D m =的自流管.将水自水池引至吸水井中.然后用水泵送至水塔。
已知泵的吸水管直径0.2d mm =.管长6l m =. 泵的抽水量30.064/Q m s =.滤水网的局部阻力系数12 6.0ξξ==.弯头的局部阻力系数30.3ξ=.自流管和吸水管的沿程阻力系数0.02λ=。
假定自流管中通过的流量等于泵的抽水量。
试求:(1)水池水面与吸水井的水面高差h ;(2)水泵的安装高度2s H m =时.水泵进口断面的真空度。
解:211h ()2l v d g ξλ=+ 122144 1.85/1.88Q Q v m s d D h m ππ==== 1.88h m =20()2s p l v H g d g λξξρ=++++网弯 24 2.04/Qm s d π=v=36.04v a p kp =五.(14分)油在管中以1/v m s =的速度向下流动.油的密度3920/k g m ρ=.管长3l m =.管径25d mm =.水银压差计测得9h cm =.试求:(1)油在管中的流态;(2)油的运动粘度ν;(3)若保持相同的平均速度反方向运动时.压差计的读数有何变化?(水银密度313600/kg m ρ'=).解:假定流动为层流212122g 1122g 52g h=(h)(1)h=264Re Re 316Re 0.0257.9110316H H p p l v z z g g d gp p z z gl v d gvdλρρρρρλρλνν-+=++++∆+∆-∆=====⨯解得:故假设成立,流动为层流六.(14分)用文丘里流量计量测空气(绝热指数 1.4k =.气体常数287/R J kg K =⋅)的质量流量。
已知进口断面的直径为1400d mm =.绝对压强为21140/p kN m =.温度为0118T C =.喉部断面2150d mm =.22116/p kN m =.假定流动为一元恒定等熵气流.求通过流量计的质量流量。
解:13131111231.4k 11122121212223312221212731829114010 1.676/287291116() 1.676() 1.465/14012121.414010 1.4116101.41 1.6762 1.41 1.465221.6T kp kg m RT p kg m p v v k p k p k k v v v v v ρρρρρ=+=⨯===⨯==⨯=+=+--⨯⨯⨯+=⨯+--==可得:30459.32+解得:2222218m /,175.862m /1.465175.8620.15 4.927/4s v s G v A kg sπρ===⨯⨯⨯=二、选择题(10分).伯努利方程中 22pv z gαγ++表示A .单位重量流体具有的机械能;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 .通过过流断面的流体所具有的总机械能。
2.动量方程A .仅适用于理想流体的流动B .仅适用于粘性流体的流动C .理想流体与粘性流体的流动均适用D .仅适用于紊流3.流体在管内作层流流动时.其沿程损失h f 值与断面平均流速v 的__________次方成正比。
A .1B .1.75C .1.75~2D .2 4.相对压强的起量点是A. 绝对真空;B. 1个标准大气压;C. 液面压强。
D. 当地大气压强; 5.工程上计算流体在圆管内流动时.由紊流变为层流采用的临界雷诺数取为 A .13800 B .2320 C .2000 D .1000三、绘图题(绘出AB 曲面上的压力体.8分)四、计算题(12分)如右图.直径为mm 150=d 的圆柱.固定不动。
内径为mm 24.151='d 的圆筒.同心地套在圆柱之外。
二者的长度均为mm 250=l 。
柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油.转动外筒.转速为n =100r/min.测得转矩为m N 091.9⋅=T 。
求甘油的动力粘性系数μ。
五、计算题(20分)如右图所示.已知0m m 15=A d .m m 75=B d .m 4.2=a .水的流量s m 02.03=Q .2m N 1172=-B A p p 。
(1)如果A 、B 之间的水头损失表示为gv A22ζ.试求ζ值。
(2)求出水银差压计中的读数h 。
六、计算题(20分)如图所示.计算圆管突然扩大的局部损失。
七、计算题(10分)如图有一并联管路.已知1d =100mm. 1l =80m.1λ=0.021;2d =75mm.2l =50m. 2λ=0.025;Q=30l/s .求1Q 、2Q 。
答案一、判断题(每题2分.共20分)1. 液体的粘度随温度的升高而降低.随压力的升高而增大。
√2. 平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定.而与该压强的 作用方向无关。
即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。
√3. 若平衡流体在x 、y 、z 方向的单位质量力分别为X =5、Y =4、 Z =3.则等压面方程为0345=++z y x 。
ⅹ 4.流线和迹线实质是一回事。
ⅹ5. 理想流体在有势质量力的作用下作定常流动时.函数)2(2u p W --ρ的值在任一点上保持不变。
ⅹ6.同一水头作用下.出流直径相同的管嘴与孔口.管嘴出流量大于孔口出流√ 7.实际流体流经水力半径小的过水断面时.流动阻力小。
ⅹ8.实际流体圆管层流的切应力分布是中间最大、管壁边缘为零的线性分布。
ⅹ 9.尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 有关。
ⅹ 10. 串联管路的总水头等于各管段水头损失之和。
√ 二、选择题(每题3分.共15分)1.A 2.C 3.A 4.D 5.C三、画图题(绘出AB 曲面上的压力体.8分)实压力体EE ’A 虚压力体EE ’D ’D 实压力体D ’DBB ’ 四、计算题(12分)解: hvμA dy du μAF == (7分) πdl A =;60πdn v =;62mm .02='=-dd h (3分) 2d T Fr F == 3-100.6260215.010025.015.0091.9⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=πμπ s 792Pa .0⋅=μ (12分)五、计算题(20分)解:(1)以B 为基准.取A 、B 断面列伯努利方程22222;0;1;2AA A BB B A B lAA B A B l p v p v z z h ggv z a z h gααγγααξ++=+++===== (8分)又24A Ad Q v π=.24BB d Qv π= (12分) 代入数值.ξ=3.4 (14分) (2)设B 断面到水银测压计左支管水银交界面的垂直距离为b .从B p 开始.用逐段加减的方法推演到A p .可得'-()B A p b h h b a p γγγ++++= (18分) 由'-A B p p h h γγ-=.得1h=()9.5mm '-A B p p a γγγ-+= (20分) 六、计算题(20分)解:取水平基准面0-0.过水断面的压强、速度及位置高度如图由于Ⅰ、Ⅱ两过水断面上流线已接近平行.即属于缓变流.因此可写出两断面的伯努利方程(设121==αα)j h gv p z g v p z +++=++2222222111γγ (1)(7分)由于在dt 时间内从断面Ⅰ到Ⅱ的流速由1v 变为2v .根据动量定理得)()()(12222121212211v v v A z z A A A p A p A p -=-+-+-ργ整理得)()()(2211122z pz p v v g v +-+=-γγ (2) (14分) 由(1) 和(2)得gv v h j 2)(221-=由连续性方程1212v A A v =代入上式得 (18分) 其中 2211211)1(;2A A gv h j -==ζζ (20分)七、计算题(10分)解:由21f f h h =; (3分))2/(/)2/(/2222221111g d l g d l υλυλ⋅=⋅1112222221l d d l λλυυ⋅= 则.代入数值得 21υυ= (7分)2221212144/υππd v d Q Q =则QQ Q Q Q =+=21219/16/所以解出1216/2519.21(l/s)9/2510.80(l/s)Q Q Q Q ==== (10分)二.选择题(共10小题.每题3分.共30分)1.绝对压强p abs 与相对压强p 、真空度p v 、当地大气压p a 之间的关系是:A. p abs =p+p v ;B. p=p abs -p aC. p v = p a -p absD. p=p abs +p a 2.如图所示 A. p 0=p a ; B. p 0>p a ; C. p 0<p a ; D. 无法判断。