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工程流体力学试题与答案3

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1.1 附件1:ace与GBT19011-2008标准主要差异性分析

一、判断题( 对的打“√”,错的打“×”,每题1分,共12分) 1.无黏性流体的特征是黏度为常数。

2.流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。 3.静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。 4.连通管中的任一水平面都是等压面。

5. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。 6.湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。

7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数Re和管长l有关。 8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。 9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。

10.在平行平面缝隙流动中,使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。 11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。 12.亚声速加速管也是超声速扩压管。 二、选择题(每题2分,共18分)

1.如图所示,一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s,平板与固定边界的距离δ=5mm,油的动力粘度μ=0.1Pa·s,则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为( ) A.10Pa; B.15Pa; C.20Pa; D.25Pa;

2. 在同一瞬时,位于流线上各个流体( )

A.相切;B.重合; C.平行; D.相交。

3. 实际流体总水头线的沿程变化是:

A.保持水平; B.沿程上升;C.沿程下降;D.前三种情况都有可能。 4.圆管层流,实测管轴上流速为0.4m/s,则断面平均流速为( )

A.0.4m/s B.0.32m/s C.0.2m/s D.0.1m/s 5.绝对压强pabs,相对压强p,真空度pv,当地大气压pa之间的关系是:

A.pabsppv; B.pvpapabs; C.ppabspa;D.ppvpa。 6.下列说法正确的是:

A.水一定从高处向低处流动;

B.水一定从压强大的地方向压强小的地方流动; C.水总是从流速大的地方向流速小的地方流动;

D.以上说法都错误。

7. 弗劳德数的物理意义为( )

A.惯性力与重力之比;

B.惯性力与粘滞力之比;

C.压力与惯性力之比; D.粘滞力与重力之比。

8. 并联管道1、2,两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度l23l1,通过的流量为( )

A.Q1Q2;B.Q11.5Q2;C.Q13Q2;D.Q11.73Q2。

1d

质点的速度方向总是在该点与此流线

1.1 附件1:ace与GBT19011-2008标准主要差异性分析

9. 圆柱形外管嘴的正常工作条件是

A.L3~4d,H09m B.L3~4d,H09m C.L3~4d,H09mL〉 D. L3~4d,H09mL 三、画图题(共10分)

1.绘出AB壁面上的相对压强分布图(6分) 2.绘出AB曲面上的压力体(4分)

四、计算题(10分)

输直径d150mm,流量Q15mh,油的运动粘度0.2cms,求每公里管长的沿程水头损失。 五、计算题(15分)

v1 32由一高位水池引出一条供水管路AB,如图所示。已知:流量读

H A D 压力表

O O B v2 Q0.034m3s管路的直径D0.15m;压力表的pB4.9104Nm2;高度H20m,试计算水

的水头损失。

六、计算题(15分)

如右图所示为一内径D0.5m的90水平弯管,流的速度v3.0m/s,进出口处的相对压强

数

流在AB 段

弯管内水的

p25.05104N/m2,求流体作用在弯管上p1力的大小和方向(不计损失)。 七、计算题(15分)

一段直径d100mm的管路长l10m。其中有两个90

0

的弯管(百分之几?

090

=

0.294),管段的沿程阻力系数= 0.037。如拆除这两个弯用于管段两端的总水头也维持不变,问管段中的流量能增加八、叙述题:说出该题的解题过程(5分)

某厂自高位水池加装一条管路,向一个新建的居民点供水,差H,管长l,管径d,用普通镀锌管(已知)。问在平管路在一个昼夜中能供应多少水量?

管而管段长度不变,作

如右图所示。已知水头均温度20°C时,这条

答 案

一、判断题(每题1分,共12分)

1.无黏性流体的特征是黏度为常数。ⅹ

2.流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。√ 3.静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。ⅹ

2d

1.1 附件1:ace与GBT19011-2008标准主要差异性分析

4.连通管中的任一水平面都是等压面。ⅹ

5.实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。√ 6.湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。√

7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数Re和管长l有关。ⅹ 8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。√ 9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。ⅹ

10.在平行平面缝隙流动中,使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。ⅹ 11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。√ 12.亚声速加速管也是超声速扩压管。√ 二、选择题(每题2分,共18分)

1.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.D 7. A 8. D 9. B 三、画图题(10分) 1. (6分)

2.(4分) (a) 虚压力体(2分) (b)虚压力体(2分)

四、计算题(10分)

1vd4Q3600解:Re1768.4 d0.21040.115Re2000,属于层流 (5分)

4Q2)161000(151)2lvld23600=0.685m油柱(10分) hfd2gRed2g1768.420.15529.82(五、计算题(15分)

解:取O-O为水平基准面,对过水断面1-1和过水断面2-2列出伯努利方程

3d

1.1 附件1:ace与GBT19011-2008标准主要差异性分析

z1p11v122gp1z2p22v222ghl (5分)

由于z1H20m,z20,

0,

p2pb4.91045m, g1039.8pb121,v10 v2Q0.0341.92ms(10分) A0.152411.922hl 将以上各量之值代入伯努利方程,得20000529.80所以 hl205.18814.812m(15分)

六、计算题(15分)

解:p1A1RxρQvRyp2A2ρQv(4分)

πD20.52Qv30.59m3/s

44πD20.521000kg/m,A0.196m2(6分)

4434则 Rxp1A1ρQv5.05100.19610000.59311870N

Ryp2A2ρQv5.051040.19610000.59311870N(10分)

弯管对流体的作用力:R方向为:

22RxRy11870211870211786.7N(12分)

arctan11870arctan45(14分) Rx11870Ry因此,流体对弯管的作用力R与R大小相等,方向相反。 (15分)

七、计算题(15分)

解:在拆除弯管之前,在一定流量下的水头损失为

v12llv12hw22d2g2gd22v1210v1v10.03720.2944.29 2g0.12g2g (5分)

式中v1为该流量下的圆管断面流速。 拆除弯管后的沿程水头损失为

4d

1.1 附件1:ace与GBT19011-2008标准主要差异性分析

222v2lv210v2hf0.0373.7 (10分)

d2g0.12g2g式中v2为拆除弯管后该流量下的圆管断面流速。 若两端的总水头差不变,则得

2v12v23.74.29 (12分)

2g2g因而

v2v14.291.077 3.7流量QvA,A不变,所以Q21.077Q1,即流量增加7.7% 。 (15分) 八、叙述题:说出该题的解题过程(5分)

答:(1)查出各个局部损失的系数;(2)算出相对粗糙度;(3)列伯努利方程并化简;(4)判断流动状态并假设流动处于某个阻力区域;(5)试算和验证。 (每步1分,共5分) 精品文档word文档可以编辑!谢谢下载!

5d

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