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1、一、简答题：（共20分，每小题4分）1、何谓流线和迹线？各有何特点？答：流线是在某一瞬间，将流场中各点的流体微团的运动方向连接而成的一条光滑曲线。迹线是流体微团运动的轨迹线。流线具有以下特点：①流线上各点的切线方向为该点流体微团的速度方向；②一般情况下，流线彼此不相交；③流体微团不会跨越流线流动；④在不定常流中，流线和迹线一般不重合；在定常流中，二者必然重合。迹线只随流体微团的不同而不同，与时间无关。2、说明不可压流的流速如何测量？写出所用公式。答：用先渐缩后渐扩的文特利管分别测量管道两个面积不同截面的压
2、力，在己知流体密度和两个截面面积情况V2=—半一下，可以计算出流体在2-2截面处的速度为：才円3、马赫波与激波的形成有何不同？气流穿过马赫波和激波的总参数及爛的变化有何特点？答：马赫波是微弱扰动在超音速气流中的传播形成的。激波是超音速气流中n道微弱压缩波叠加在一起形成的。气流穿过马赫波后总温、总压不变，是等嫡过程。气流穿过激波后总温不变,总压下降，是爛增过程。4、何为范诺线？由范诺线可以得到摩擦管流的哪些特性？答：范诺线是摩擦管流中给定总恰和密流情况下作出的等截面管流的焙-嫡曲线。由范诺线可以得到血数在不
3、同范围时熠和炳的变化关系：呛数小于1吋,焙随爛的增加而减小；Ma数大于1时，焙随嫡的增加而增大。另外，由范诺线也可以看到，单纯的摩擦作用不可能使亚音速流变为超音速流，也不可能使超音速流变为亚音速流。最终的趋势都是临界状态。5、体流过管路的损失有几种？如何减小各种损失？答：有沿程损失和局部损失。减小摩擦、减小管长及加大管径可减少沿程损失;减缓管截面变化、弯管加导流片等可减少局部损失。二、多项判断题，将止确答案填在括号中：(共20分，每小题4分)1、流体的流线(b,d)(a)只在采用拉格朗日法表示流体微团运动
4、时才采用；(b)只在采用欧拉法表示流体微团运动吋才采用；(c)只随流体微团不同而变化，与时间无关；(cl)随时间不断发生变化；2、贝努利方程(b,d)(a)与能量方程无关；(b)也称为机械能形式的能量方程；(c)仅用于不可压缩流体；(d)既可用于不可压缩流体，也可用于可压缩流体；3、可压缩流体在收缩-扩张管道中流动，并出现壅塞时，(b,d)(a)收缩段中的流动始终是超声速的；(b)扩张段可能出现正激波；(C)正激波的位置与反压无关；(d)喉部压力与入口压力Z比与流动的几何形状无关；4、等面积管道中，具有摩
5、擦的绝热亚音速流动，沿流向(c,d)(a)温度将升高；(b)总温下降；(c)总压下降；(d)极限马赫数是1；5、理想气体在无摩擦等面积管道屮作绝热流动，(b,d)(a)沿流向压力一定减小；(b)速度将保持不变；(c)嫡将增大；(d)马赫数将保持不变；三、计算题：（共60分）1、（15分）不可压流体流过水平放置的180”弯管，管道进口截面积是出口截面积的2倍，若忽略流动过程的摩擦损失，且已知进口截面的面积A..流速£、压力R、密度P,求流体作用在弯管上的力。已知：A1=2A2,A】、V]、Pi、P求：F解：
6、由连续性方程：所以：V1=V[^-=2Vj…A2由贝努力方程：空二+丄（仏2-％2）=0P2~得：E話+彳（％2-呀）=片一号岭2设弯管对水流的作用力为R,由动量守恒方程：片4]+/?+竹人2=0%內（_卩2-Vj）R=-PiAi-P2A2-pViASV2+Vi）得：二一片內一*旳（片一乎％2）-399=~~PA-才刖旳水流对弯管的作用力为：F=-R=-PiA[^--pV[2Ai方向与水流进口方向相同。2、（15分）一绝热管道在肓径10cm处，空气流速为30m/s,压力为3atmo在下游某截面处压力为
7、1.5atm,温度为200K。试求空气质量流量、两个截面的马赫数和管道下游截面处的直径。空气的Y=1.4,R=287J/Kg.Ko已知：Di=10cm,Vi=30m/s,Pi=3atm,P2=l.5atm,T2=200K求：qm、Mai>Ma2>D20.4Zzl_解:由绝热过程方程得：T"喘），200吕耳243.8K=1.023Kg/s片岭加J_3*1.013*1（）5*30*龙*0・124R7］一4*287*243.8Max=2j_=z30=0.0959y^R7Ji.4*287*243.8由Ma}=0
8、.0959查表得:冬=0.9935计算得：=—=—0.9935=0.4968PPP3查表得：M©=1.051由流量关系得：xq（2］）=人2§（砂£>2=D］卜（［）=0.1*J0-1648=4.06cmq（A2）V0.9983、（20分）拉瓦尔喷管喉部最小截面积为4*10缶，岀口截面的面积为6.76*10TnA喷管周围的大气压力为l*"Pa,喷管进口气流总温为288K,求:当进口气流总压为1.5*105Pa时，喷管出口
