资源描述：
《流体力学试卷10》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、流体力学试卷5及参考答案一、简答题。简要解释下列各名词或概念（共32分,每小题4分）1.真空度：当相对压力为负值时，称其绝对值为真空度。2.理想流体:不考虑流体的粘性，并忽略其可压缩性的流体。3.紊流：流体质点不仅在轴（横）向而且在纵向均有不规则脉动速度，流体质点杂乱交错的混沌流动现象，称为紊流。4.迹线：就是流体质点的运动轨迹。5.粘性：物体运动时，具内部质点沿接触面相对运动，产牛内摩擦力以抗阻流体变形的性质，就是流体的粘性。6.水力长管：流动中局部损火与沿程损失相比较而可以忽略不计时，称为水力长管。或：流动中，局
2、部损失与出口速度水头Z和小于沿程损失的5%吋，可以忽略不计，称为水力长管。7.水力粗糙管：层流边层的厚度小于管壁的绝对粗糙度的流管称为水力粗糙管。8.量纲：也称因次，它是表征各类物理量类别的标志，如密度、速度、吋间和力等。二、雷诺数Ro冇什么物理意义？它为什么能起到判别流态的作用？（7分）答：（1）雷诺数Re=—反映了惯性力（分子）与粘性力（分母）作用的对比关系。V（2）Re较小，反映出粘滞作用力大，对流体的质点运动起子着约束作用，因此当Re小到—•定程度时，质点呈现有次序的线状运动，互不混掺，也即层流形态。当流动的
3、Re数逐渐加大时，说明惯性力增大，粘滞力的控制作用则随之减少，当这种作用减弱到一定程度时,层流失去了稳定，流体质点离开了线状运动，从而形成了紊流流态。所以雷诺数Re能起到判别流态的作用。三、实际流体与理想流体在能量方程上有什么区别？实际流体屮总流和元流的能量方程有什么区别？（8分）答：（1）实际流体能虽方程上多了一项能量损失项。22（2）元流的能最方程2
4、+邑+工=2?+厶+宜+力.广2gr2g22实际流体中总流的能量方程Z.+邑+虫匸二+厶+空〃厂2gr2g总流的能量方程中的卩为过流断血的平均流速，（】为过流断血的
5、动能修正系数。而元流的能量方程中的卩为流休的流线速度。四.计算题（共53分）1.一铅•肓矩形平板AB如图4所示，板宽为1.5米，板高h二2.0米，板顶水深h=l米，求板所受的总压力的人小及力的作用点。Jc=Bh3/12；（10分）解：板形心点距液面的高度为：hc=hi+h/2=l+2/2=2（米）（2分）乡-CJ板所受的总压力为：P二YhcA=9800(N/m3)*2(m)*(1•5*2.0)(m2)二58800N(4分)总压力的作用点仏：你he+JchcA=/tc+业^2+竺空hcAL5*2*2=2.17m(4分)
6、2.流量0=O.OO2m3/s的水流过"45°的收缩弯管（在水平面内），弯管进口直径=0.05m,压力A=4xlO4N/ni2,弯管出口直径心=0.025m。设流动定常，不计阻力损失，求水流以水平方向为X轴，以右向为正方向。以垂直方向为Y轴，以上方为止方向。Q0.020.002—s/-八、V.=——=:==1.019/72/5（1）1A3.14*0.052/40.0019625Q_0.02石—3.14*0.0252/40.0020.00049=4.082m/5（1分）判别流态:雷诺数：Re=—V1.019x0.051
7、x10"=50950>2320,紊流（1分）在断面1—1和2—2建立伯努里方程:（3分）由题意：Z)=z2,/zu.=0,取0=⑦=1整理得：P2=A+y(K-v;)（2分）对控制体建立动竝方程:=4xl04+^y^(1.0192-4.0822)=32187.82Pa取1—1,2—2两断面及其间的管内壁为控制耐在x轴方向：EFr=PjA,-p2A2cos45°-R=pQ(y2cos45°-v,)(2分)得:Rx=-p2A2cos45°-pQ(v2cos45°-片)=4x104x0.0019625-32187.82x0
8、.00049cos45°-1000x0.002(4.082cos45°-1.019)=63.60593N(1分)在y轴方向：工Fy=-p2A2sin45°+/?v=pQ(v2sin45°-0)(2分)得：R=p2A2sin45°+pQv,sin45°=32187.82x0.00049sin45°+1000x0.002x4.082sin45°(1分)=16.91858N则R=+R：=a/63.612+16.922=65.82187N则水流对弯管壁的作用力为65.82N,其方向与弯管壁对水流的作用力/?相反。（1分）4
9、.冇压管路中压力损失力“与管长管径d,悸壁粗糙度力，流体运动粘度I密度Q和平均速度”有关。试求力〃的表达式。（13分）解：将压力损失Ap表示为其余6个变量的函数妙=基木量纲数位3（L,T,M）因而选择3个基木变量，不妨取管径d[d]=L平均流速u[w]=LT一'[p]=MU'（2分）用未知指数写出无量纲数兀2=l~（n—m）,n-m=l-3=4
