多套完整流体力学试卷及答案(期末考试)

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1、多套完整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在相同条件下管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数稳定定常流一定是缓变流动水击产生的根本原因是液体具有粘性长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道外径为D内径为d的环形过流有效断面其水力半

2、径为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Ls2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稳定流动与不稳定流动产生流动阻力的原因串联管路的水力特性如何区

3、分水力光滑管和水力粗糙管两者是否固定不变静压强的两个特性连续介质假设的内容实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件因次分析方法的基本原理欧拉数的定义式及物理意义压力管路的定义长管计算的第一类问题作用水头的定义喷射泵的工作原理动量方程的标量形式等压面的特性空间连续性微分方程式及其物理意义分析局部水头损失产生的原因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流线的特性四计算题1如图所示将一平板垂直探入水的自由射流中设平板截去射流的部分流量Q1＝0012m3s并引起射流的剩余部分偏转一角度已知射流

4、速度为30ms总流量Q0＝0036m3s不计重量及水头损失求射流加于平板上的力2有泵管路如图所示流量泵的吸入管长沿程阻力系数总局部阻力系数为压力管长管径为求1已知泵入口处真空表读数求吸入高度2两个液面高差求泵的扬程3水平直管半径为R不可压缩流体作层流流动其半径处点流速为并等于管内平均流速V求证4如图所示一贮水容器器壁上有两个半球形盖设试分别求出作用在两个球盖上的液体总压力5如图水泵进水系统h3m管径d025m1、2断面间的总水头损失断面2处的真空度为求流量参考答案一判断题×√×√××××√×二填空题3

5、Ls斯因次和谐的原理稳定流不可压缩流体作用于流体上的质量力只有重力所取断面为缓变流动单位重量液体所增加的机械能是指在温度不变的条件下随着流速梯度的变化μ值始终保持一常数串联管路无中途分流和合流时流量相等阻力叠加串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量静压强的两个特性---1静压强的方向是垂直受压面并指向受压面2任一点静压强的大小和受压面方向无关或者说任一点各方向的静压强均相等连续介质假设的内容---即认为真实的流体和固体可以近似看作连续的充满

6、全空间的介质组成物质的宏观性质依然受牛顿力学的支配这一假设忽略物质的具体微观结构而用一组偏微分方程来表达宏观物理量如质量数度压力等这些方程包括描述介质性质的方程和基本的物理定律如质量守恒定律动量守恒定律等其适用条件是稳定流不可压缩流体作用于流体上的质量力只有重力所取断面为缓变流动因次分析方法的基本原理---就是因次和谐的原理根据物理方程式中各个项的因次必须相同将描述复杂物理现象的各个物理量组合而成无因次数群π从而使变量减少其物理意义为压力与惯性力的比压力管路的定义---凡是液流充满全管在一定压差下流动

7、的管路都称为压力管路长管计算的第一类问题已知管径管长和地形当一定流量的某种液体通过时确定管路中的压力降或确定起点所需的压头或计算水利坡降作用水头的定义----任意断面处单位重量水的能量等于比能除以重力加速度含位置水头压力水头和速度水头单位为m三个方程为动量方程的标量形式等压面的特性---作用于静止流体中任一点上的质量力必定垂直于通过该点的等压面空间连续性微分方程式及其物理意义---其物理意义为流体在单位时间内经过单位体积空间流出与流入的质量差与其内部质量变化的代数和为零分析局部水头损失产生的原因---

8、a任何断面形状的改变都必将引起流速的重新分布因而附加了流体间的相对运动和流体质点的急剧变形结果导致质点间附加摩擦和相互撞击使流体能量受到损失液流中流速重新分布b流速的重新分布总是伴随有流动分离和旋涡的形成在旋涡区由于粘性的存在便有摩擦的能量损失在旋涡中粘性力作功c在旋涡区中又有质点被主流所带走即有动量交换因而消耗运动流体的能量流体质点的混掺引起的动量变化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---雷诺数惯性力与粘性力之比富劳德数惯性力与重力