哈工大2008年春季学期工程流体力学试题

哈工大2008年春季学期《工程流体力学》试题

一．简述题（20分）

1.简述管路水力计算要点.

2.简述边界层的概念

3.简述研究流体运动阻力与损失的意义

4.简述研究流体平面势流在工程应用中的实际意义

二、作图题（10分）

试绘出(,)

e

f R

λ-

=∆图线，并分五个区域进行简要的讨论。

三、证明题（20分）

1、试证明等势线和流线正交。

2、试证明有压管路产生直接水击时其压强最大压强升高值为p cV

ρ

∆=

式中：

ρ为流体的密度；

V为端面平均流速。

四、推导题（20分）

1、试推导对于突然扩大损失计算中，若用损失前的流速1V 则2

112(1/)A A ξ=-

2、试推导对于圆管层流流动，管流的速度分布为

22max 1v r v R ⎛⎫=- ⎪⎝⎭

式中：

R 为管道半径，

r 为点到轴线的距离，

max v 是轴线上的流体速度。

五、实验题（6分）

试绘出孔口出流实验装置简图，并说明测量流量、流速、端面收缩、局部阻力因数的方法。

六、计算题（24分）

1.已知流线为同心圆簇，速度分布为

1/5x v y =-，1/5y v x =-，0z v =

试求沿圆周2210x y +=的速度环量。（5分）

2.已知平面不可压缩流场速度分布为224x v x x y =+-，24y v xy y =-- 试确定：

（1） 速度势函数ϕ； （2） 流函数ψ。（5分）

3.由水泵供水的管路系统如图所示，已知泵出口距主管的高度为h ，泵的流量为v q ，各管段的直径、管长及已确定改的沿程阻力系数如图标示，试求： （1）泵出口处得压强；

（2）并联管道2、3中的流场。（不及局部损失）（14分）

λ1d 1l 1 λ 3 d 3 l 3

λ 2 d 2 l 2

λ 4 d 4 l 4

λ1d 1l 1

h