流体力学与流体机械习题参考答案
流体力学与流体机械同济大学课后答案
流体力学与流体机械同济大学课后答案一、单选题(分)1.流体的静压力国际单位是( )。
[单选题] *A、 N。
B、Pa(正确答案)C、atmD、bar。
2. 流体粘度的主要影响因素有( )。
[单选题] *A、温度和压力B、流体的种类C、温度、压力和流动状态D、温度和流体的种类(正确答案)3. 发电厂烟囱的自生抽力来源于空气和烟气的( )。
[单选题] *A、密度差(正确答案)B、流量差C、压力差D、粘度差4.形成流体流动过程中能量损失的根本原因是( )。
[单选题] *A、流体具有重量B、流体具有黏性(正确答案)C、流体具有压缩性D、流体的压力5. 流体的静压力( )。
[单选题] *A、是指静止流体内部的作用力。
B、是指流体内垂直于作用面的方向上单位面积的作用力。
(正确答案)C、既有法向力又有切向力。
D、仅出现在静止流体中。
6. 如果流动状态为层流,则该管段的阻力损失hf与流速的( )次方成正比。
[单选题] *A、0B、1/2C、1(正确答案)D、27.对于等直径直管道,其流动的能量损失( ) 。
[单选题] *A、仅有沿程损失(正确答案)B、仅有局部损失C、既有沿程损失也有局部损失D、不确定8. 绕流流动的压差阻力来源于( )。
[单选题] *A、边界层形成B、边界层分离(正确答案)C、压力差D、流体的惯性和压缩性9.对于管内流动时的能量损失,若用高度△H表示时,其物理意义是( )。
[单选题] *A、单位重量流体的能量损失(正确答案)B、单位质量流体的能量损失C、单位体积流体的能量损失D、单位时间内流体的能量损失10.流动状态为层流时,圆管过流断面最大流速是该断面平均流速的( )倍。
[单选题] *A、1/2B、1C、2(正确答案)D、411. 水力粗糙管是指( )。
[单选题] *A、内表面粗糙的管道B、内表面没有涂层的管道C、内表面腐蚀严重的管道D、层流底层不能覆盖内壁突起的管道(正确答案)12. 流体是在任何微小剪切力作用下,能够产生( )。
环保工程师-专业基础-工程流体力学与流体机械-相似原理和模型实验方法
环保工程师-专业基础-工程流体力学与流体机械-相似原理和模型实验方法[单选题]1.压力输水管同种流体的模型试验,已知长度比为4,则两者的流量比为()。
[2012年真题]A.2(江南博哥)B.4C.8D.1/4正确答案:B参考解析:同种压力输水管中,作用力主要为黏滞力,采用雷诺准则:λuλl/λv=1,又因为是同种流体,则运动黏度相等,可得λu=λl-1,且流量比尺λQ=λA λu=λl2λl-1=λl,所以Q1/Q2>=λQ=L<s ub>1/L2=4。
[单选题]2.明渠水流模型实验,长度比尺为4,则原型流量为模型流量的()倍。
[2013年真题]A.2B.4C.8D.32正确答案:D参考解析:由弗劳德准则可得原型与模型的速度比为:。
式中,v p为原型的速度;l p为原型的长度;v m为模型的速度;l m为模型的长度。
即。
则:,故原型流量为模型流量的32倍。
[单选题]3.下列关于流动相似的条件中可以不满足的是()。
[2016年真题]A.几何相似B.运动相似C.动力相似D.同一种流体介质正确答案:D参考解析:要做到模型与原型的水(气)流现象相似,并且把模型实验结果应用于原型,则模型与原型须做到几何相似、运动相似及动力相似,初始条件及边界条件亦应相似。
流动相似条件,流动相似是图形相似的推广。
流动相似是指两个流动的对应点上同名物理量(如线性长度、速度、压强、各种力等)应具有各自的比例关系,也就是两个流动应满足几何相似、运动相似、动力相似、初始条件和边界条件相似,所以D项不需满足。
几何相似是运动相似和动力相似的前提和依据。
动力相似是决定两流相似的主导因素。
运动相似是几何相似和动力相似的表现。
因此流动相似要满足几何相似、运动相似、动力相似。
[单选题]4.要保证两个流动问题的力学相似,下列描述错误的是()。
[2014年真题]A.应同时满足几何、运动、动力相似B.相应点的同名速度方向相同、大小成比例C.相应线段长度和夹角均成同一比例D.相应点的同名力方向相同、大小成比例正确答案:C参考解析:流体运动的相似包括:几何相似、运动相似、动力相似、边界条件和初始条件相似。
流体力学与流体机械复习题试卷A(带答案)
9.某台水泵在转速不变时,当输送的水温度增加时,其轴功率( B )
A.增加
B.降低
C.不变
D.先降低,后增加
10.当流体以α1=90°的方向进入叶轮时,离心式泵的无限多叶片的理论扬程为( A )
A.
HT ,
u2 2u, g
B.
HT,
u22u g
C.
H T,
w 2 2 u , g
D.
HT,
w22u g
H LC
pm2
( a
g )H
(1
a0
t
a
1
g0 tg
)
gH
(1
1.293 20 / 273
1
1.32 700 /
273)
9.81
85
695.7
Pa
则烟囱的理论抽力为 695.7 Pa。 6.有一离心式水泵,其叶轮外径为 D2=200mm,叶片出口安装角为β2=30°,出口径向分速度 为 cr2=5.4m/s,转速为 n=1800r/min。设流体径向流入叶轮。(1)试求理论扬程 HT;(2)若使叶轮反 向旋转,理论扬程又为多少?
A.离心泵的吸水性能
B.离心泵的吸水管路大小
C.离心泵的进水口位置
D.离心泵叶轮的进水口性能
21.水泵气蚀余量是指在水泵进口处单位重量液体所具有的超过该工作温度时汽化压力的( C
)
A.吸水高度
B.富余能量
C.饱和蒸汽压力
D.水的温度差
22.实践证明在切削限度内,叶轮切削前后水泵效率变化不大,因此切削抛物线也称为( A )。
0.84 (m)
2.如图所示,已知水泵的流量 Q 0.314m3 / s ,吸水管的直径 d 500mm ,吸水管中的水头损失
流体力学与流体机械答案
流体力学与流体机械一、名词解释1、粘性:对物体表面附近的流体运动产生重要作用,施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性。
2、静压力基本方程式:3、过水断面:某一研究时刻的水面线与河底线包围的面积,称过水断面。
过水断面是与元流或总流所有流线正交的横断面。
4、总流:总流是封闭曲线取在管道内壁周线上的流束,是无数元流所组成的大的流束。
它是许多元流的有限集合体。
如实际工程中的管流及明渠水流都是总流。
5、临界雷诺数:当流体在管道中、板面上或具有一定形状的物体表面上流过时,流体的一部或全部会随条件的变化而由层流转变为湍流,此时,摩擦系统、阻力系数等会发生显著的变化。
转变点处的雷诺数即为临界雷诺数。
用Rec表示。
二、填空1、巴(bar)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)2、摩擦阻力、流体流速3、自流式排水、扬升式排水4、单侧进水式泵(单吸泵)双侧进水式泵(双吸泵)5、自然通风机械通风三、简答题1、流体流动阻力有哪两种形式?答:(1)由于流体与器壁相摩擦而产生的阻力,称摩擦阻力;(2)流体在流动过程中由于方向改变或速度改变以及经过管件而产生的阻力,称局部阻力2、风机工作参数有几个?答:(1)流量(2)压力风机压力是指气体在通风机内的压力升高值,或者说是风机进出口处气体压力之差(3)功率(4)效率3、请写出管路特性曲线方程式?4、何谓风机工况?通风机个体特性曲线与矿井或管道风阻特性曲线在同一坐标图上的交点风机在网路工作时,是依靠风机的静压来克服网路的阻力的,因此,风机的工况点是由静压特性曲线与网路特性曲线的交点M来决定的。
5、请写出涡轮机的比例定律。
答:四、问答题1、离心式水泵为什么采用后弯叶片叶轮?答:⑴在转速、叶轮半径、流量都相同的条件下,前弯式叶轮产生的绝对速度比后弯式叶片叶轮,而流动损失与速度的平方成正比。
因此当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时,其能量损失比后弯式叶片叶轮;⑵前弯式叶轮产生的动压比静压大,而水泵应产生高的静压以克服高的阻力来输送流体,若动压高,还得在导叶或蜗壳中转换为静压,在转换中必然要伴随较大的能量损失。
流体力学与流体机械第二章重要概念及其重要课后习题及其答案
流体力学第二章作业(流体力学与流体机械)思考题1流体力学的平衡有哪些?共同特点是什么?答:流体的平衡状态有两种,一种是绝对平衡,即重力场的平衡,流体对地球没有相对运动,另一种平衡是相对平衡,即流体相对与运动容器或流体质点相互之间没有相对运动。
这分为匀加速运动,以及流体处于等角速度旋转状态。
处于平衡状态的流体的共性是流体质点之间没有相对运动,流体的黏性作用表现不出来,切向应力等于 0.。
2什么是流体的静压强,试述其特性。
答:流体处于平衡时的压强称为流体的静压强。
他有两个特性:第一是流体的静压强的方向与作用面相互垂直,并指向作用面的内法线方向;第二平衡流体中任意一点处各个方向上作用的静压强大小相等,与作用面的方位无关,只是坐标的函数3什么是等压面,等压面有何性质?答:流体中压强相等的各点组成的平面或曲面称为等压面。
第一等压面也是等势面,第二等压面与质量力垂直,第三两种互不相混的液体平衡时,交界面必是等压面。
4写出流体静力学基本方程,并阐述其物理几何意义?答:物理意义:z+P/pg=单位重量流体的位置势能+单位重量流体的压强势能=常数,该方程式表示静止流体中各点单位重量流体的重势能保持不变。
几何意义:方程式中的 z 表示某一点在基准面以上的高度,P/pg 代表一定的液柱高度,即两者都可以用线段高度表示。
计算题流体力学第二次作业思考题:1什么是面积矩与惯性矩?能否为零?等于零的条件是什么?答:假定某块面积具有均匀的面密度,于是具有均匀的质量分布;对某固定点求该面积的重力的力矩,最后把这个力矩值除以面密度,就得到了面积对该点的面积矩。
惯性矩是物体相对与一个点而言的(围绕旋转的点)惯性矩是物体相对与一个点而言的(围绕旋转的点) 质量M*质心到该点的距离 L,角动惯量=惯性矩*角速度。
惯性矩的数值恒大于零,面积矩可以等于零。
面积矩为零的条件:若截面图形有对称轴,则对于对称轴的面积矩必为零。
2简述压力体的概念及其特性。
流体力学练习题库+参考答案
流体力学练习题库+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、离心泵抽空、无流量,其发生的原因可能有:①启动时泵内未灌满液体;②吸入管路堵塞或仪表漏气;③吸入容器内液面过低;④泵轴反向转动;⑤泵内漏进气体;⑥底阀漏液。
你认为可能的是( )A、①③⑤B、全都是C、全都不是D、②④⑥正确答案:B2、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、增加B、不确定、不变C、减小D、增加、增加正确答案:D3、转子流量计的设计原理是依据 ( )A、液体对转子的浮力B、流动时在转子的上、下端产生了压强差C、流体的密度D、流动的速度正确答案:B4、为防止离心泵发生气缚现象,采取的措施是( )。
A、降低被输送液体的温度B、降低泵的安装高度C、关小泵出口调节阀D、启泵前灌泵正确答案:D5、单级单吸式离心清水泵,系列代号为( )A、ISB、DC、SHD、S正确答案:A6、某塔高30m,进行水压试验时,离塔底l0m高处的压力表的读数为500kPa,(塔外大气压强为100kPa)。
那么塔顶处水的压强( )A、698.1kPaB、无法确定C、600kPaD、403.8kPa正确答案:D7、离心泵内导轮的作用是( )A、密封B、转变能量形式C、改变叶轮转向D、增加转速正确答案:B8、一台离心泵开动不久,泵入口处的真空度正常,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是( )A、忘了灌水B、吸入管路堵塞C、吸入管路漏气D、压出管路堵塞正确答案:B9、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应( )A、检查进口管路是否漏液B、停泵向泵内灌液C、降低泵的安装高度D、检查出口管阻力是否过大正确答案:A10、离心泵在正常运转时,其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程<升扬高度B、扬程>升扬高度C、扬程=升扬高度D、不能确定正确答案:B11、离心通风机铭牌上的标明风压是100mmH2O意思是( )A、输任何条件的气体介质的全风压都达到l00mmH2OB、输送任何气体介质当效率最高时,全风压为l00mmH2OC、输送20℃,l01325Pa、的空气,在效率最高时全风压为l00mmH2OD、输送空气时不论流量的多少,全风压都可达到100mmH2O正确答案:C12、泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泵的( )A、吸上高度B、升扬高度C、扬程D、安装高度正确答案:B13、离心泵在启动前应()出口阀,旋涡泵启动前应( )出口阀A、关闭,打开B、关闭,关闭C、打开,关闭D、打开,打开正确答案:A14、离心泵发生气蚀可能是由于( )。
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()。
流体力学与流体机械习题参考答案教学文案
流体力学与流体机械习题参考答案高等学校教学用书流体力学与流体机械习题参考答案主讲:陈庆光中国矿业大学出版社张景松编.流体力学与流体机械, 徐州:中国矿业大学出版社,2001.6(2005.1重印)删掉的题目:1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解:312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯;38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动(图1-6)。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解:29.6N/m F A τ==,U h τμ=, 所以,0.12Pa s hU τμ==g ,42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=g 的油液(图1-7)。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解:sin 20 6.84F G N ==o ,57Pa s FAτ==g , 因为Uhτμ=,所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动(图1-8)。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=g 。
当转速950r/min n =时,求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解:将接触面沿圆柱展开,可得接触面的面积为:20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为:2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为:0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力:358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为:8.9N m 2dM F==g 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
流体力学与流体机械试题及答案
一.填空题:(每小题2分,共20分)1.按规模的不同,可将模型实验分为和两种。
2.马赫准数体现的是可压缩流体在运动过程中与之间的比值关系。
3.对于超音速等熵流动,随着管道截面的增加,流体的速度将逐渐,温度逐渐,流体的体积得到。
4.超音速气流在等截面有摩擦的管道中作等温流动时,其流速沿程将不断,压力和密度沿程将不断,在这种情况下,气流必须不断地向外界放出热量才能够维持其等温流动。
5.在等压条件下,若以周围流体介质的为起点,单位时间内通过射流各截面的相对焓值是相等的,这是射流的。
6.所谓质量平均浓差,就是用乘以相应截面的,便可得到射流某截面上真实的物质相对量。
7.在烟囱抽力不变的情况下,若将烟道闸板逐渐提升,则烟道的阻力将会,炉膛内的零压面将逐渐。
8.按出口安装角的不同,叶轮一般可以分为三种型式,当出口安装角90°时,称为前弯式叶轮,这时叶片的出口方向与叶轮的旋转方向。
9.泵或风机的叶片工作角是指与的夹角,它表示的方向。
10.两台相同规格的离心式风机并联运行时所提供的总流量它们单独运行时的流量之和,而所提供的总压头它们单独运行时的压头。
二.解答题:(每小题10分,共40分)1.对某防浪堤进行模型实验,几何相似倍数为1/50,测得浪的压力为120N,问作用在原型防浪堤上浪的压力是多少?2.滞止温度为33℃的空气在直径为200mm的管道内作绝热流动,已知空气的绝热指数为1.4,气体常数为287J/kg·K。
问其临界流速和极限流速各为多少?3.已知旋流器叶片的内外径之比为0.8,叶片安装角为45°,问该旋流器所产生的旋流是弱旋流还是强旋流?4、已知某水泵铭牌上参量为n=1450r/min,H=18m,Q=288m3/h。
问该水泵的比转数n s是多少?三.计算题:(第1小题10分,共40)1.用同一根管路通过空气进行水管阀门的局部阻力系数测定,已知水的密度为1000kg/m3,运动粘度为1.0×10-6m2/s,空气的密度为1.2kg/m3,运动粘度为15×10-6m2/s,管路直径为60mm,水的流速为2.0m/s时。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
Q v1A1 v2 A2
Q
v2 A2
4
0.12
3
0.0234 m3
/
s
v1
4Q
d12
4 0.0234
0.152
1.3
3
6 m
/
s
2021/7/9
9
• 习题3-15 判断流动 ux = xy;uy = -xy 是否满足不可压缩流动的连续性条件 。 • 解: 因为 ux = xy;uy = -xy 与时间无关,所以流动定常,根据定常不可压微分形式连续方程,
解:1.取研究截面1-1、2-2
2.取基准面1-1
3.取相对压强。 4.列方程
v2
4Q
d
2 2
z1
p1
v12 2g
H
z2
p2
v22 2g
hw
H
Hs
Hd
1 2g
4Q 2
1
d
4 2
hw
300
1 4 200 2 2 9.8 3600 3.14
1 0.24
0.1H
H = 337m矿水
2021/7/9
1
H
2021/7/9
0
0
2
2
12
• 补充例题三 20℃的水通过虹吸管从水箱吸至B点。虹吸管直径d1=60mm,出口 B处喷嘴直 径 d2=30 mm。当 hi= 2 m、h2=4 m时,在不计水头损失条件下,试求流量和C点的压强。
• 解:①取缓变流截面,1-1,2-2。
•
②取基准面,2-2。
•
③确定p的基准,相对或绝对。
轴匀速旋转。问水恰好开始溢出时,转速ω为多少?而此时距中心线r=0.4m处桶底
流体力学及流体机械复习习题及答案
第一部分:流体力学1.力按物理性质的不同分类:重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。
2。
力按作用方式分:质量力和面积力.3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比4 最常见的质量力有:重力、惯性力。
5 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; C。
f水〉f水银; B。
f水=f水银; D、不一定。
6 试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小(f X. f Y. f Z)分别为多少?自由落体:X=Y=0,Z=0。
加速运动:X=-a,Y=0,Z=-g.7。
静止的流体受到哪几种力的作用?理想流体受到哪几种力的作用?重力与压应力,无法承受剪切力. 重力与压应力,因为无粘性,故无剪切力8判断:在弯曲断面上,理想流体动压强呈静压强分布特征。
对错9如图所示的密闭容器中,液面压强p0=9。
8kPa,A点压强为49kPa,则B点压强为39.2kPa ,在液面下的深度为3m .10.露天水池水深5m处的相对压强为:A。
5kPa; B. 49kPa; C。
147kPa; D。
205kPa。
重力作用下静水压强的分布规律,如图2—9所示。
图2-911. 仅受重力作用处于静止状态的流体中,任意点对同一基准面的单位势能为一常数,即各点测压管水头相等,位头增高,压头减小。
12. 在均质连通的液体中,水平面必然是等压面13:仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_b__ A。
随深度增加而增加; C。
随深度增加而减少; B. 常数; D。
不确定。
14:试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度,测压管水头.(D点闸门关闭,以D点所在的水平面为基准面)A:测压管高度,测压管水头B:测压管高度,测压管水头C:测压管高度,测压管水头D:测压管高度,测压管水头A:0m,6m B:2m,6m C:3m,6m D:6m,6m15:如图2-10所示,,下述两个静力学方程哪个正确?图2—1016.求淡水自由表面下2m 深处的绝对压强和相对压强.解: 绝对压强:=1。
流体力学与流体机械试卷及答案7套
《流体力学与流体机械》期终试题1一、是非判断题:(对者打“√”,错者打“×”,每小题2.5分,计30分)1.在一定剪切力作用下,能够变形的物质都叫做流体。
2.流体之所以作为连续介质假设,是因为我们所研究的对象是由大量分子组成的宏观流体的机械运动。
3.流体的体积压缩系数βP 是一个有因次的物理量,其单位与流体压强的单位相反。
4.有势质量力的势函数与流体压强之间的关系可以写成 C pU +=ρ。
5.冷、热流体的相对压力沿高度方向的变化规律是不同的,位置越高的地方,冷气体的相对压力越大。
6.在稳定流场中,流体的当地加速度为零;在均匀流场中,流体的迁移加速度为零。
7.由速度分布式 k j x i y u 22935ττ-+=可知,该速度场为三维的不稳定速度场。
8.若流场中流体质点的流线与迹线均为圆周线,那么该流场一定是有旋流场。
9.在不可压缩三维无旋流场中,流函数与速度势函数同时满足拉普拉斯方程。
10.对于稳定的缓变流来说,在流道的某一过流截面上,各点的)(z g p+ρ都相等。
11.由A u Q =可知,通过圆管内层流流动的流体,其体积流量与管径的平方成正比。
12.在紊流附面层的层流底层区内,由于流体是分层流动的,所以该区域定为无旋流动。
二、解答题:(每小题6分,计36分)1、在一直径为200 mm 的圆筒内置一同心小圆筒,两筒之间的间隙为1.0 mm ,其间充满动力粘度为0.52 Pa ·s 的油液,相对移动速度为0.5 m/s ,问每米长圆筒所受的摩擦力是多少?2、某密闭圆筒形容器内充满液体水,在以等角速度ω=8.0 rad/s 旋转的同时,还以等加速度a =2.2 m/s 2向上提升,试写出容器中液体水的等压面方程式。
3、已知流体质点沿流线方向的速度分布式为 τ1252+=s u ,试写出流线方向的加速度表达式s a 。
4、已知平面流场的速度分布为 y x y u x 22-=,22y x x u y +=,问流场中(1,1)点处的角变形速度及体积膨胀率各为多少5、已知某油嘴出口流量为3.92×10-5 m 3/s ,油嘴前压力表读数为0.25 MPa ,燃油密度为850 kg/m 3,油嘴流量系数取0.82。
流体力学与流体机械教材课后题答案
第一章 流体及其物理性质1-4.解: 由已知可知:△P=20000Pa%02.0d =ρρ由m=ρV 可得:dm=ρdV+Vd ρ,在压强变化时,质量没有变化, 则dm=0,即ρdV+Vd ρ=0,则Vd -d V=ρρ所以体积压缩系数8-10d dp 1d dp 1-=⨯==ρρκV V 1-5.解:由体积膨胀系数:VVT d d 1k =α可得: 34-k m 41.01555105d d =⨯⨯⨯=**=V T V α 所以说膨胀水箱的最小体积应该是0.41m 3。
第二章 流体静力学2-2.解:由gh ρ=V P 可得m 88.31880.928.14000g P h V =⨯==ρ 2-3解:如图所示:同种液体能够互相连通位于同一高度处是等压面,分析可知:a139h h g -h h g -gh h -h h g -gh gh P 2141143223B KP P P P B A A =+=-+++++=)()()()(油水银油水银油水银油ρρρρρρρA Bh 1h 2油油水银油h 3h 4图2-32-11解:由题意可知:侧面BC 的总压力大小为:NAF 52110048.20.24.22.18.910008.38.9830gh gh ⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=)()(水油ρρ 2-14解:真空表C 的读数是1.49×104Pa ,则自由液面在原来的基础上还要补充一段h :m 52.180.910001049.1g Ph 4-=⨯⨯-==水ρ左侧水对闸门AB 的压力:N H H F 521c 100.1829.1829.12-h 8.91000A gh ⨯=⨯⨯+⨯⨯==)(水左ρ 左侧压力中心:m 14.3829.105.3829.1829.112105.3y bh 121h y xy y 23c 3c c c =⨯⨯⨯+=+=+=A A I D 左右侧油对闸门AB 的压力:N H F 42c 1025.2829.1829.128.9750A gh ⨯=⨯⨯⨯⨯==油右ρ 右侧压力中心:根据力矩平衡得:(假设作用于B 点力的方向向左)F 左×L 左= F 右×L 右+F B ×L可得:F B =39893.79N[其中L 左=y D 左—(H 1+h-H 2)] 2-15解:曲面ab 的压力: 水平方向分力:N F 6x c x 10225.11052/58.91000A gh ⨯=⨯⨯⨯⨯==ρ竖直方向分力:N B R V F 6p z 100.1S -L 21g g ⨯=⨯==∆)(ρρ则曲面所受合力:m2193.1829.12829.1829.1829.11212829.1y bh 121h y y y 23c 3c 'C 'c =⨯⨯⨯+=+=+=A A I XD ’右N F F F 62z 2x 1058.1⨯=+=合受力方向:225.10.1225.1tan z x ===F F θ 2-17解:曲面abcd 所受的静水压力:水平方向分力为:N A F 279305.10.12.1-4.28.91000gh x c x =⨯⨯⨯⨯==)(ρ 竖直方向分力为:NB R B R V F 5.698985.10.1434.25.10.18.9100043h g g 22P z =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯==)()(ππρρ则曲面所受合力为:N F F F 752722z 2x =+=合受力方向为:4.05.6989827930tan z x ===F F θ 2-19解:这道题关键是自由液面的选取:因为在C 点的绝对压强是196120Pa ,其相对压强是:m 67.98.910001001325.1-109612.1g a 55=⨯⨯⨯=-ρP P 作用于半球的总压力只有竖直方向的分力:NR R V F F 532p z 105.23421-2h -67.98.91000g ⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯===ππρ)(第三章 流体运动学和动力学基础3-4解:由连续方程A 1V 1=A 2V 2可得:s m V d d V d d A V A V /5.0215.0442212221122212112=⨯====ππ所以说截面2-2处的平均流速为0.5m/s 。
流体力学与流体机械的习题参考答案
流体力学与流体机械习题参考答案《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解:312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯;38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动(图1-6)。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解:29.6N/m F A τ==,Uh τμ=, 所以,0.12Pa s hU τμ==,42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯ 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液(图1-7)。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解:sin 20 6.84F G N ==,57Pa s FAτ==, 因为Uhτμ=,所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动(图1-8)。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。
当转速950r/min n =时,求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解:将接触面沿圆柱展开,可得接触面的面积为:20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为:2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为:0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力:358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为:8.9N m 2dM F== 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
当驱动圆盘以转速n 旋转时,试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为:24960hMnD μπ=证明:26030n n ππω==,30nrv r πω== 2dA rdr π=,2215v nr dr dF dA h h μπμ==,2315nr drdM dFr h μπ== /2232415960D nr drnD hM hμπμπ==⎰所以:24960hM nDμπ=第二章 流体静力学2-5 试求潜水员在海面以下50m 处受到的压力。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
1 2
总结词
掌握流体流动阻力和能量损失的计算方法,了解 流体流动过程中阻力和能量的变化规律。
流体流动阻力计算
根据流体流动的雷诺数和流体性质,计算流体在 管道中的流动阻力,包括直管阻力和局部阻力。
3
能量损失计算
根据伯努利方程和流体流动的能量守恒原理,计 算流体在管道中的能量损失,包括沿程损失和局 部损失。
分析流体在流动过程中 的温度变化,以及由此
产生的热能转换。
03
探讨流体流动与热能转 换之间的关系,以及其 对流体机械性能的影响。
05
详细描述
02
计算流体在流动过程中 由于热传导、对流和辐 射等热传递方式而产生
的热量交换。
04
流体流动与化学能转换计算
总结词:计算流体在流动 过程中由于化学反应而产 生的化学能转换。
详细描述
分析流体在流动过程中可 能发生的化学反应,以及 由此产生的化学能转换。
探讨流体流动与化学能转 换之间的关系,以及其在 化工、制药等领域中的应 用。
计算化学反应过程中流体 的能量变化,以及其对流 体机械性能的影响。
THANKS
感谢观看
计算流体在流动过程中由于机械能转换 而产生的能量损失或增益。
分析流体在流动过程中所受的阻力,如 摩擦力和局部阻力,对机械能转换的影 响。
详细描述
计算流体在管道中流动时的压力能变化 ,以及由此产生的速度和流量的变化。
流体流动与热能转换计算
总结词:计算流体在流 动过程中由于温度变化
而产生的热能转换。
01
必需汽蚀余量(NPSHr)
泵开始发生汽蚀时,所必须的最低有效汽蚀余量。
有效汽蚀余量(NPSHa)
泵在实际运行中,所实际具有的有效汽蚀余量。
流体力学与流体机械大题
2=p1/1000g+0.942/2g+12×0.942/2g
p1=13.88×103 Pa=13.88KPa=1.415m
10. 15℃水在内径为 10mm 的钢管内流动,流速为 0.15 m/s,试问:(1)该流动类型是层流还是湍流?(2)如上游压强为 7kgf/cm2,
流经多长管子,流体的压强降至 3 kgf/cm2?(15℃水的密度为 999.1kg/m3,粘度为 1.14cp.)
=(12-6.5)-1.752/(2×9.81)-2 =3.344 m 水柱(表压) ∴ P2=3.344×1000×9.81=32804Pa
12.喷水泉的喷嘴为一截头圆锥体,其长度l=0.5m,其两端的直径 d1=40mm,d2=20mm,竖直装置。若把表压为 9.807kN/m2 的
水引入喷嘴,而喷嘴的阻力损失为 1.5mH2O,如不计空气阻力,试求喷出的流量和射流的上升高度。
【解】选 1-1、2-2 截面与基准面 0-0,如图所示。
在两截面之间列柏方程并简化得到:
(p1/ρ)+(u12/2)=(p2/ρ)+(u22/2)
(1)
由已知数据:p1=0.025×13600×9.81=3335N./m2
p2=-0.15×1000×9.81=-1472N/m2
√2019年《流体力学与流体机械》试卷(含答案)
《流体力学与流体机械》试卷1一、单项选择(40题,每题1分,计40分)1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是()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()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.动力粘性系数M与运动粘性系数v的关系为()。
A. P vB. v / pC. v /pD. p v4.串联管道各串联管段的()A.水头损失相等;B.总能量损失相等;C.水力坡度相等;D.所通过的流量相等。
5.长管并联管道各并联管段的()A.水头损失相等;B.总能量损失相等;C.水力坡度相等;D.通过的水量相等;6.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,乂含有大量分子的微元体7. 一下哪种流体为非牛顿流体()。
A.空气B.清水C.血液D.酒精8.绝对压强P而、相对压强P、真空值Pv、当地大气压强Pa之间的关系是()。
A.Pabs=P+ Pv B- P= Pabs + Pa C.Pv=P a- P abs9.一密闭容器内下部为密度为夕的水,上部为空气,空气的压强为四。
若容器由静止状态自由下落,则在下落过程中容器内水深为h处的压强为():A. “° + pghB. PoC. 0D. p° - pgh10.定常流动是()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相同;D.各过流断面的压强相同。
11.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12、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13.圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数()。
A.与雷诺数Re有关B.与管壁相对粗糙度上有关 dC.与Re和二有关D.与和管长1有关 d14.圆管断面直径由di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()。
(完整word版)流体力学与流体机械习题(含答案)参考答案
高等学校教学用书主讲:张明辉中国矿业大学出版社张景松编.流体力学与流体机械, 徐州:中国矿业大学出版社,2001.6(2005.1重印)删掉的题目:1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解:312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯;38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用平力拉它以0.8m/s U =速度移动(图1-6)。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解:29.6N/m F A τ==,Uh τμ=, 所以,0.12Pa s hU τμ==g ,42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯ 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=g 的油液(图1-7)。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解:sin 20 6.84F G N ==o ,57Pa s FAτ==g , 因为Uhτμ=,所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动(图1-8)。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=g 。
当转速950r/min n =时,求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解:将接触面沿圆柱展开,可得接触面的面积为:20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为:2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为:0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力:358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为:8.9N m 2dM F==g 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
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~高等学校教学用书》流体力学与流体机械习题参考答案:主讲:张明辉中国矿业大学出版社&张景松编.流体力学与流体机械, 徐州:中国矿业大学出版社,(重印)删掉的题目:1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 3m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解:312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯;38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动(图1-6)。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
.解:29.6N/m F A τ==,Uh τμ=, 所以,0.12Pa s hU τμ==,42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液(图1-7)。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解:sin 20 6.84F G N ==,57Pa s FAτ==, 因为Uhτμ=,所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动(图1-8)。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。
当转速950r/min n =时,求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
/解:将接触面沿圆柱展开,可得接触面的面积为:20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为:2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为:0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力:358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为:8.9N m 2dM F== 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
当驱动圆盘以转速n 旋转时,试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为: —24960hM nDμπ=证明:26030n n ππω==,30nrv r πω== 2dA rdr π=,2215v nr dr dF dA h h μπμ==,2315nr drdM dFr h μπ== /2232415960D nr drnD hM hμπμπ==⎰所以:24960hMnD μπ=第二章 流体静力学2-5 试求潜水员在海面以下50m 处受到的压力。
海面上为标准大气压,海水重度39990N/m γ=。
解:55110999050610Pa a P P h γ=+=⨯+⨯=⨯【2-6 开敞容器,盛装21γγ>两种液体,如图2-27所示,求:①在下层液体中任一点的压力;②1和2两测压管中的液面哪个高些哪个和容器内的液面同高为什么解:①1122a P P h h γλ=++ 其中,1h 为上层液体的深度,2h 为下层液体中任一点距离分界面的距离。
②测压管1的液面高些,与容器的液面同高。
管1中的流体与容器中上层流体为同一种流体,并相互连通,根据等压面的性质,对于同一种流体并连通时,任一水平面为等压面,即管1中的液面与容器内的液面等高。
划交界面的延长线,并与管2相交,根据等压面的定义可知,这是一个等压面:'112p h h γγ==21γγ>'1h h ∴>·2-7 如图2-28所示的双U 形管,用来测定重度比水小的液体的密度。
试用液柱高度差来确定位置液体的密度ρ。
(管中的水是在标准大气压下,4C 的纯水)解:43()a P h h h γγ+-=水 1)1232()()a P h h h h h γγ+-=+-水 2)将1)式代入2)式得:123412343232)h h h h h h h h h h h h γγγ-+--+-==--水水(123432h h h gh h h γρρ-+--∴==水2-9 某地大气压为2101325N/m 。
求:①绝对压力为2026502N/m 时的相对压力及水柱高度;②相对压力为8m 水柱时的绝对压力;③绝对压力为780662N/m 时的真空度。
…解:①2202625101325101325N/m P =-=相,h P γ=水相,所以,10.34m h =②42810N/m P h γ==⨯相水,所以,2181325N/m P = ③21013257806623259N/m =-=真空度2-10 用两个U 行管串联在一起去测量一个贮气罐中的气体的压力,见图2-30所示。
已知180cm h =,270cm h =,380cm h =,大气压为1013252N/m ,53==1.333210N/m γ⨯汞,气柱重力可略去,求罐内气体的压力等于多少。
解:1P h h γγ=+气汞水,32)a P h h h γγ+=+汞水( 所以:312a P h P h h γγγ+=-+汞气汞水所以: 2132()307637N/m a P P h h h γγ=++-=气汞水>2-11 两根水银测压管与盛有水的封闭容器连接,如图2-31所示。
已知160cm h =,225cm h =,330cm h =,试求下面测压管水银面距自由液面的深度4h 。
解:012a P h P h γγ+=+水汞043a P h P h γγ+=+水汞所以:02143a P h h h P h γγγγ+-+=+汞水水汞所以:3214()128cm h h h h γγγ-+==汞水水2-12 封闭容器内盛有油和水,如图2-32所示。
油层厚130cm h =,油的重度3=8370N/m γ油,另已知250cm h =,40cm h =,试求油面上的表压力。
…解:01212)P h h h h h γγγ++=+-油水汞(,2045709N/m P ∴= 2-14 如图2-34所示,欲使活塞产生7848N F =的推力,活塞左侧需引入多高压力1p 的油已知活塞直径110cm d =,活塞杆直径23cm d =,活塞和活塞杆的总摩擦力等于活塞总推力的10%,活塞右侧的表压力4229.8110N/m p =⨯.解:22211212[()](110%)7848N 44P d P d d ππ⨯-⨯-⨯+=,解得:5219.9810N/m P =⨯2-16 如图2-36所示,无盖水箱盛水深度1m h =,水箱宽度 1.5m b =,高 1.2m H =,若3m l =,试求:①水箱的水保持不致溢出时的加速度a ;②以此加速度运动时,水箱后板壁所受的总压力。
解:①'()/2blh h H bl=+,'0.8mh∴=,'0.13a H hg l-==,21.31m/sa∴=②由压力分布公式可得:()p p ay gzρ=-+^在水箱后壁板,2ly=-;将其带入上式并对水箱后壁板进行积分:222()2(2)2{()[()]}2(2)222()(2)22[()]2[]2A A AH hhlP pdA p dA a gz dAp A al gz bdzbp A al H h h g H h hbp A bHal H HhH hp A A gl A H hlHA p H h hHA pρρρργργγγ--==--+=+-=+-----=+---=+--=+--+=+⎰⎰⎰⎰两边的大气压正好相抵,即:10584N2cHP p A Aγ===2-17 贮水小车沿倾角为α的轨道向下做等加速运动,设加速度为a,如图2-37所示。
求水车内水面的倾角θ。
解:在自由液面上建立直角坐标系,以水平方向为x轴,向右为正向,竖直方向为y轴,向上为正向。
作用在液体上的单位质量力为:cosX aα=】sinY g aα=-+Z=根据压强差平均微分方程式:d(d d d)p X x Y y Z zρ=++在液面上为大气压强,d0p=,代入压强差平均微分方程式,可得:cos d d sin d 0a x g y a y αα-+=,d cos tan d sin y a x a gαθα∴=-=- cos arctansin a g a αθα∴=-2-18 尺寸为b c l ⨯⨯的飞机汽油箱如图2-38所示,其中所装的汽油为邮箱油量的三分之一。
试确定下面两种情况下飞机作水平等加速飞行时的加速度a 各是多少|解:①'/3/2blc h cl =,所以,'2/3h b =,'23a h bg c c∴==,得:2213.27m/s 33b a g gc ∴=== ②'/3(/2)/2blc c c lb =+,所以,'/6c c =,'3 1.5/2a b bg c c c∴===-,21.514.7m/s a g ∴==2-19 在一直径300mm d =,高度500mm H =的圆柱形容器中,注水至高度1300mm h =,使容器绕垂直轴作等角速度旋转,如图2-39所示。
①试确定使水之自由液面正好达到容器边缘时的转速1n 。
②求抛物面顶端碰到容器底时的转速2n ,若此时容器停止旋转,水面高度2h 将为若干<解:①2211()2r h r H h ππ=-,所以,12()400mm h H h =-=222r z h gω==,所以,1218.66rad/s gh r ω==,得30178.3r/min n ωπ== ②222r z H gω==,所以,1220.87rad/s gH r ω==,得30199.3r/min n ωπ== 容器中剩余水的体积为:222212r H r H r h πππ-=,所以,212h H =,所以,2250mm h =第三章 流体运动学3-9 直径 1.2m D =的水箱通过30mm d =的小孔泄流。
今测得水箱的液面在1s 内下降了0.8mm 。
求泄流量Q 和小孔处的平均速度v 。
解:223111.20.8100.9L/s 44Q D h ππ-==⨯⨯⨯=,'因为:214Q d v π=,所以, 1.27m/s v =3-10 密度3840kg/m ρ=的重油沿150mm d =的输油管流动。
当质量流量50kg/h m Q =时,求体积流量Q 和平均速度v 。
解:235.9510m /h mQ Q ρ-==⨯,因为:214Q d v π=,所以, 3.367m/h v = 3-11 大管1150mm d =和小管2100mm d =之间用一变径接头连接。