流体力学2014-2015(A)

2. 尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系的试验。 （ 3. 一与液体接触的平面其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。（ ） 4. 理想不可压均质重力流体作恒定或非恒定流动时，沿流线总机械能守恒。( ) ）
5. 流体在水平等径圆管内流动，如果流量增大一倍而其它条件不变的话，沿程阻力也将增 大一倍。（ ） ）
2
6.水力光滑管是指粘性底层厚度大于管壁粗糙度， 流动不受管壁粗糙度影响的管道。 （
四．计算题（共计 56 分）
1.已知二种不相混的流体有一水平的交界面 O-O。二种液体的粘度分别为μ 1＝0.16Pa.s， 2 μ 2＝0.24Pa.s，二液层厚度分别 h1＝1.20mm, h2＝2.00mm, 试求推动面积为 A＝1000cm 平板以速度 V＝1m/s 运动所需的 F。假定速度分布为直线规律。（8 分）
1
二.填空题（每题 2 分，共计 16 分）
1．工程上常用 工具来测量流量。 。
2．在平衡液体中，质量力与等压面
3．已知某流体的粘性切应力为 5.0N ／ m2 ，动力粘度为 0.1Pa· s，则其剪切变形速率为 __________s-1。 4．水的体积模量(体积弹性模量)K=2.1×109N/m2，压强增加 196kPa 后，8m3 水的体积减小 量为__________m3。 5. 某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数Δ h=4cm，通过的流量为 2L/s， 分析当汞-水压差计读数Δ h=9cm，通过流量为__________L/s。 6．断面面积相同的圆形和正方形有压管道，圆形管道和方形管道的当量直径之比为 。
v (1) 如果 A、B 之间的水头损失表示为 A ，试求 值。 2g
(2) 求出水银差压计中的读数 h。（提示：B 截面和水银测压计左支管中水和水银交界 不是等高的）（10 分）
2
6.
水塔 A 经串并联管路向用户 B 供水，已知供水量 Q=0.1m3/s，各段直径 d1=d4=200mm， d2=d3=150mm，各段管长 l1=l4=150m，l2=100m，l3=200m，设各段沿程阻力系数均为 λ =0.02，局部阻力不计。试求并联管段的流量 Q2、Q3 及水塔水面高度 H 值。 （10 分）
教研室主任
出卷人 材料与力学考研室
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2. 如图所示一盛水容器，已知平壁 AB=CD=2.5m，BC 及 AD 为半个圆柱体，半径 R=1m， 自由表面处压强为一个大气压，高度 H=3m，试分别计算作用在单位长度上 AB 面、BC 面和 CD 面所受到的静水总压力。（10 分）
3
3. 已知 U 形管水平段长 l ＝40cm，当它沿水平方向作等加速运动时，h＝10cm，试求它的 加速度 a。 （8 分）
4．图示分岔管水流射入大气，干管及分岔管的轴线处于同一水平面上。已知 ɑ=30°， V2=V3=12m／s，d1=200mm，d2=d3=100mm，不计水头损失，求水流对分岔管的作用力。 （10 分）
4
5. 如图，已知 dA=150mm，dB=75mm，a=2.4m，水的流量 Q=0.02m3/s，PA-PB=1172N/m2
。
6．如图所示截面突然扩大的管路局部损失公式为
hj （A）
2 v1 v2 (v v 2 ) 2 v2 v2 (v v 2 ) 2 2 2 hj 1 hj 1 ； （B） ； （C ） h j 1 ； （D） 。 2g g 2g g
7．水流一定方向应该是
。
（A）从单位重量流体机械能高的地方向低的地方流；(B）从压强大处向压强小处流； （C）从流速大的地方向流速小的地方流； （D）从高处向低处流。 。
7．图示半径为 R、高度为 H 圆柱形容器，初始静止水深 h，当以某角速度ω 旋转时容器内 液体恰好处在即将溢出的临界状态，则此时容器底部 A 点的相对压强为__________。 8． 符合牛顿内摩擦阻力定律的流体是__________。
（第 7 题图）
（第 8 题图）
三、判断题：(对的打“√”，错的打“×”，每小题 2 分，共 12 分) 1. 圆管层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 ( )
4．圆管层流动时， 过流断面上切应力分布为（见图）_____________。 5． 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) Re1= 。
1 Re2； (B) Re1=Re2 ； 2
(C) Re1=
3 Re2 ； (D) Re1=2Re2 。 2
8．如图并联长管 A、 B， 两管材料、 直径相同， 长度 lB=3lA， 两管的水头损失关系为 (A) hfB=hfA； (B) hfB=1.73hfA； (C) hfB=3hfA ；
v1
(a) (b) (c) (d)
(D) hfB=9hfA 。
v2
（第 4 题图）
（第 6 题图）
（第 8 题图）
2．在渐变流的同一过水截面中，流体的压强分布满足 （A) Z
P c； g
(B) P＝C；
(C)
P 2 c； g 2 g
。
P 2 c。 g 2 g
3．圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ (A) 与雷诺数 Re 有关 ； (C) 与 Re 和Δ /d 有关；
（B）与管壁相对粗糙度Δ /d 有关； （D）与 Re 和管长 l 有关。
本试卷适应范围 机制 121-126 课程 流体力学
南京农业大学试题纸
2014-2015 学年 第 1 学期 课程类型：必修√、选修 试卷类型： A（√）、B班级学号 Nhomakorabea姓名 成绩
一、 选择题（每题 2 分，共计 16 分）
1．过流断面是指_____________。 （A）与流线平行的横截面； （C）与流线斜交的横截面； （B）与流线正交的横截面； （D）与迹线正交的横截面。 。 (D) Z