流体力学试卷、习题及答案
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流体力学与叶栅理论课程考试试题
一、选择题(每小题1分,共10分)
1、在括号内填上“表面力”或“质量力”:
摩擦力();重力();
离心力();浮力();
压力()。
2、判断下列叙述是否正确(对者画√,错者画╳):
(a) 基准面可以任意选取。()
(b) 流体在水平圆管内流动,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。()
(c) 因为并联管路中各并联支路的水力损失相等,所以其能量损失也一定相
等。()
(d) 定常流动时,流线与迹线重合。()
(e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。()
二、回答下列各题(1—2题每题5分,3题10分,共20分)
1、什么是流体的连续介质模型?它在流体力学中有何作用?
2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时,管流的雷诺数4
Re ,
10
问采用国际单位制时,该条件下的雷诺数是多少?为什么?
3、常见的流量的测量方法有哪些?各有何特点?
三、计算题(70分)
1、如图所示,一油缸及其中滑动栓塞,尺寸D=120.2mm,d=119.8mm,L=160mm,
间隙内充满μ=0.065Pa·S的润滑油,若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少?(10分)
题1图
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)
题2图
3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s,其几何尺度为模型的5倍,如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数,试问模型中流体运动粘性系数υm=?(10分)
4、如图所示,变直径圆管在水平面内以α=30。弯曲,直径分别为d1=0.2m,d2=0.15m,过水流量若为Q=0.1m3/s,P1=1000N/m2时,不计损失的情况下,求水流对圆管的作用
力及作用力的位置。(20分)
题4图
5、两水池的水位差H=6m,用一组管道连接,管道的第一段BC长L1=3000m,直径d1=600mm,C点后分为两根长L2=L3=3000m,直径d2=d3=300mm的并联管,各在D点及E点进入下水池。设管道的沿程阻力系数λ=0.04,求总流量Q=?(20分)
题5图
习题
第一章绪论
1. 连续介质假设意味着________ 。
(A)流体分子互相紧连(B) 流体的物理量是连续函数
(C) 流体分子间有空隙(D) 流体不可压缩
2. 流体的体积压缩系数k p是在____条件下单位压强变化引起的体积变化率。
(A) 等压(B) 等温(C) 等密度
3. 在常温下水的密度为____kg/m3。
(A) 1 (B) 10 (C) 100 (D) 1000
4. 空气的体积弹性模数E=____ 。
(A) (B) (C) (D)
5. 温度为20℃,压强为105Pa的空气密度为____kg/m3。
(A) 341 (B) 17.42 (C) 1.19 (D) 0.041
6. 水的体积弹性模数____空气的弹性模数。
(A) 小于(B) 近似等于(C) 大于
7. 静止流体____剪切应力。
(A) 不能承受(B) 可以承受(C) 能承受很小的(D) 具有粘性时可承受
8. 温度升高时,空气的粘性系数____ 。
(A) 变小(B) 变大(C) 不变
9. 运动粘性系数的单位是____ 。
(A) (B)(C) (D)
10. ____是非牛顿流体。
(A) 水(B) 空气(C) 血液(D) 沥青
11. 动力粘性系数与运动粘性系数的关系为____ 。
(A) (B) (C) (D)
12. 流体的粘性与流体的____无关。
(A) 分子内聚力(B) 分子动量交换(C) 温度(D) 速度剃度
13. 润滑油的动力粘性系数,已测得剪切应力为
,流体微团的角变形速率则为____ 。
(A) 4 (B) 1/4 (C) 25 (D) 0.04
14. ____的流体称为理想流体。
(A) 速度很小(B) 速度很大(C) 忽略粘性切力(D) 密度不变
15. 表面张力系数的量纲是____ 。
(A)(B)(C)(D)
16. 下列四种液体中,接触角的液体不润湿固体。
(A) 120o (B) 20o(C) 10o(D) 0o
17. 动力粘性系数的流体沿平板壁面流动,测得离壁面
处的速度分布为,在y=5mm 处的粘性切应力为。
(A) -2.97 (B) 0 (C) 8.9×10-4 (D) 0.027
18. 温度升高时,表面张力系数____ 。
(A) 增大(B) 减小(C) 不变
19. 毛细液柱高度h与____成反比。
(A) 表面张力系数(B) 接触角(C) 管径(D) 粘性系数
20. 液滴内的压强与大气压强之差。
(A) >(B) =(C) <
第二章流体静力学
1.什么是绝对压力、相对压力、真空?它们之间的关系如何?
2.已知大气压力为98.1kN/m2。求:(1)绝对压力为117.72 kN/m2时的相对压力;
(2)绝对压力为68.5 kN/m2时的真空值各是多少?(用水柱高度表示)3.流体静压力有哪些特性?
4.什么是等压面?等压面的两个重要性质是什么?
5.流体静力学基本方程式有哪几个表达式?方程式的物理意义、几何意义如何?6.如图2-34所示,已知ρ = 800k g/m3, p1 =64 kpa, p2=79.68kpa,求∆z。
图2-34题6图
7.如图2-35所示,已知A1= 0.2m2, A2= 10.0m2, P1= 100kN, 试求P2为多少。