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《07级《流体力学》ⅰ试卷(a)标准答案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2008〜2009学年第二学期期末考试《流体力学与流体机械》I试卷(A)标准答案和评分标准是非判断题:(对者打“V”,错者打“X”,每小题2分,共20分)1、流体的形变是遵循“应变速率与应力成正比”这一规律的。V2、流体的体积压缩系数的单位与压强的单位是相同的。X3、所谓理想流体就是流体在运动过程中,其粘性PJ摩擦力等于零的流体。X4、在连续介质中,表面力不是一个集中的力,而是沿着表面连续分布的。V5、容器内热气体的绝对压力和相对压力沿高度方向都是逐渐减小的。X6、流线就是众多流体质点在一段时间内的运动方句线。X7、••般情况下,弯曲河道外侧的水位较高,
2、流速也较大。X8、流场中流线愈密集的地方,其流速愈大、而压力愈小。V9、紊流附加切应力主要是由流体分子的扩散造成的、X10、由丁绕流阻力系数CD随雷诺数Re的增人而减小,所以,绕流总阻力也将随雷诺数Re的增人而减小。X二、解答下列各题:(每小题6分,共36分)1、有•边长为0.45m、质量为5.0kg的木块,从*与水平面成3(T角并涂有润滑油的斜面等速下滑,已知木块下滑的速度u=1.0m/s,油膜厚度5=1.0mm,问润滑油的动力粘度为多少?鱗》已知:A=0.45mX0.45m=0.2025m2,m=5.0kg,a=30°,u=1.0m/s,8=1.0m
3、m则内摩擦力为T=mgsin30°=5.0X9.81Xsin30°=24.525N(2分)山牛顿内摩擦定律T=M,="A^~,得//=—=24,525xl°=0.121Pa>$(4分)dySAu0.452xl.O2、己知某烟囱内烟气的密度为0.3kg/m烟囱外空气的密度为1.2kg/m3,烟囱高度为30m,烟囱出口处的大气压力为IO5Pa,忽略烟囱内烟气的流动,问烟囱底部烟气的相对压力和绝对压力各为多少?經i已知:Pg=0.3kg/mpa=1.2kg/nrH=30m,pa2=105Pa,pm2=0由流体静力学方程得pttl]=pm2+(z,-zJH
4、=(0.3-1.2)x9.81x30=-264.87Pa(3分)p}=p2+/gH=105+0.3x9.81x30=100088.29Pa(3分)3、有一方程组为:=6x+6v2,uy=2y+zuz=x+y-4z,问该方程组可以用来描述不口Hk缩流体的空间流动吗?謹之已知:ux-6x4-6y2,uy=2y+uz=x4-y-4zduxdx8uydydu..du-—1+—L+—-=6+2-4=4y:0dxdy8z(6分)该方程组不可以描述不可压缩流体的空间流动。4、己知平面势流的流函数v=5;Q,-4;v+3y+10(m2/s),问通过连接(0,0)点和(
5、1,1)点的直线段间单位深度流体的体积流量为多少?經*已知:=5xy-4x+3y4-10因为i//(0,0)=10m2/s,y/(U)=14nr/s(3分)所以Q=^(l?l)-^(0,0)=14-10=4m2/s(3分)5、运动粘度为l(T6m2/s的水在直径为10mm的管道中稳定流动,已知管轴线上的最大速度为0.4m/s。问管内流动是屄流还是紊流?經i已知:v=106m2/s,d=10mm,uraax=0.4m/s首先假定管内流动为层流,则有«=
6、«niax=
7、x0.4=0.2m/s(2分)Re=—=02><0.01=2000<2300(4分)v10
8、'6故管内流动为层流流动。6、一小型室状炉lAl气体的相对压力为2.5Pa,通过一直径为0.16m的观察孔向外逸气,已知炉气的密度为0.288kg/m3,观察孔的流量系数为0.6,问通过观察孔的逸气量为多少?鹱i已知:pmg=2.5Pa,A=—>rd2=«^x3.14x0.162=0.02m2,Pg=0.288kg/nru=0.6(1分)由孔口流出计算式得Q=MP^=0.6x0.02'=0.05m3/s(5分)pV0.288三、计算题:(第1、3小题每题10分,第2、4小题每题I2分,共44分)1、用一圆柱形圆木挡住左边的油,油层浮在水面上,设圆木正
9、处于平衡状态,试求:(1)单位长圆木对岸的推力;(2)单位长圆木的重量:(3)圆木的B(»)由r圆木下部左右两侧所受水的水平作用力人小相等,方向相反,互相抵消,所以,圆木所受的水平分力为油的水平作用力,即PK=iz^7?2/=1X0.85X9810X0.82x1=2668N那么,单位长圆木对岸的水平推力为2668N。(3分)(2)依据图意可知在油面下,圆木上部油的压力体体积为VP1=(/?2-j/r/?2)/,其垂直分力的A向向下;若设油水分界面上的相对压力为仏,p0=y油R,圆木下部水的压力体体积为其垂直分力的方向向上。所以圆木所受的总垂直分力为2尺=
10、〜/油-(八42+VP2/水)=(/?2-(2/?2//油水)=[(1--^x3