工程流体力学试题

工程流体力学试题

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时间:2019-01-03

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1、工程流体力学试题(木试题的答案必须全部写在答题纸上,写在试题及草稿纸上无效)说明:1)考生允许携带计算器;2)重力加速度g=9.81m/s2;3)水的密度为1000kg/m3;4)空气的密度为1.25kg/m3;5)空气的绝热指数k=1.40;6)空气的气体常数R=287J/(Kg.K);7)兀取3.1416一、是非题(每题4分,共40分。正确的打错误的打x,答错不扣分)1、温度升高时,水的表面张力减小。()2、温度升高时,空气的粘度减小。()3、对于可压缩的流体,在定常流动时流线与迹线是重合的。()4、在理想不可压缩流体的空间流动中,如果流动是无旋的,则流场中任一封闭曲

2、线的速度环量都等于零。()5、在相同位置湍流边界层内的壁面切应力比层流的小。()6、在激波两侧,上游气流相对激波一定是超音速的。()7、伯努力方程适用于可压缩流体。()8、雷诺数表征了流体运动的惯性力与粘性力之比值。()9、激波的压缩是绝热、等爛的过程。()10、流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。()二、填空题(每题5分,共50分)1、两块平板平行相对运动,中间充满了液体。它们之间的距离是h=0.5mm,相对运动速度为0.25m/s,为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2,则液体的动力粘度是Pa.So2、常温下水的体积模量为E=2.81xlO9Pa,如果水

3、的压强从O.IMPa增至12MPa,求水的体积变化率为%。3、己知流体速度分布为u=・(y+t2),v=x+t,w=0,贝ljt=2时经过(0,0)点的流线方程是o4、压缩空气以超音速从喷管小流出,喉部直径为25mm,喉部绝对压强为0.5xl05Pa,喉部温度为・20°C,则喷管的质量流量为kg/so5、流速从4m/s变到10m/s突扩管道,为了减小局部损失可以分两次扩大管道,则当中间流速为7m/s时,可使得产生的局部损失最小。6、描述流体运动的两种方法是和拉格朗日发与质点系o7、边长为lm的敞口立方水箱装满了水,当水箱以匀加速度向其中一侧面运动时,则加速度为m/s?时水

4、箱里的水溢出1/3o8、距台风中心8km处的风速为48km/h,气压表读数为O.IMPa。若假定台风为自市涡,且空气密度恒为1.25kg/m则距台风屮心0.8km处的气压表读数为MPao9、在堰流的模型试验中模型水流应与原型水流相似,若模型与原型的长度比例为1:100,则当原型流量为1000m3/h时,模型流量为0.01m3/ho10、温度为300k,马赫数为0.5的空气气流绕圆柱体流动,则驻点温度为286三、计算题(共60分)1、在水箱水面下H=3m处装有一个缩放管,其喉部直径为di=4cm,喉部绝对压强为Pi=2.5m水柱,大气压强为p()=10.33m水柱。如不考

5、虑收缩部分的损失,扩张部分的损失假定为从d]到山突然扩大损失的20%。试求:(1)流量Q;(2)出口断面的直径心。(本题15分)2、空气在缩放管内流动,进口处参数为P1=3xl05pa,T】=400k,面积为A1=20cm2,出口压强为p2=0.4xl05pa,设计质量流量为0.8kg/s,求岀口面积A?和喉部面积A3。(本题20分)3、离心轮鼓风机叶轮内径di=12.5cm,外径d2=30cm,叶轮流道宽度为B=2・5cm,叶轮转速n=1725r/min,流量为Q=372n?/h,入口绝对压力为97000Pa,入口温度为20°Co用山、血表示气流的入口与出口的气流方向角

6、(即绝对速度v与牵连速度u之间的夹角),用卩1、卩2表示气流的入口与岀口的叶片安装角(即相对速度w与圆周切线之间的夹角)已知:血=900,处=300,假设空气密度恒为入口密度。试求:(1)入口叶片安装角31;(2)岀口气流绝对速度巾与出口气流角也;(3)鼓风机的扭矩M和输入功率N。(本题25分)

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