流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
附面层分离只能发生在增压减速区。 等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。 流体的静压是指流体的点静压。
流线和等势线一定正交。 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。
亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减
( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (
) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
10. 小。 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
11. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增12. 加。 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 相邻13. 两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。 附面层外的14. 流体流动时理想无旋流动。
15. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 16.
( 17. 流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增
大。 ( )
18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无
关。 填空卜
题。 五、 1、 1mmHO= 9.807 Pa 2、 描述流体运动的方法有 3、 流体的主要力学模型是指
欧拉法 ___________ 和 连续介质
__________ 。 粘性力 ___________
、无粘性 _____________ 和不可压缩性。
4、 雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时
与 惯性力 _________ 的对比关系。
5、 流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量 Q为 ______________ ,
总阻抗S为 _________ 。串联后总管路的流量 Q为 ___________ ,总阻抗S为 _________ 。 6、 流体紊流运动的特征是
脉动现行 __________ ,处理方法是 时均法 ____________ 。
—沿程阻力 __________ 和
__________ 。
平移运动 _________ 、 旋转流动 ___________ 和 变形
惯性力 ___________
7、 流体在管道中流动时,流动阻力包括 8、 流体微团的基本运动形式有:
运动 _________ 。
9、 马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了
与 弹性力 ____________ 的相对比值。 10、 稳定流动的流线与迹线 重合 ___________ 。
2
11、
程 z p —二常数中,其中z ■ p称为 理想流体伯努力方 __________ 水
r 2g
头。
r
12、 一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在
一切平面流动都存在 数 _______ 。
1
流线 _________ ,因而
势函
流函数 ________ ,但是,只有无旋流动才存在
13、雷诺数之所以能判别卫态 ____________ ,是因为它反映了 惯性力
和粘性力
白
粘滞性 ________
惯性
重力性
—一种仪器。 和粘性气体
O
14、 流体的主要力学性质有
、 表面张力性 _________ 和压缩膨胀性 15毕托管是广泛应用于测量 气体 、 流体的力学模型按粘性是否彳 16
用与液上的力包括
质量力
17、力学相似的三个方面包括 似 _______。
18、流体的力学模型是 19
理想气体
连续介质 伯努力方程p - (zA
模型。 和水流
—理想气体 ,表面力
几何相似
。作
与动力相
、 运动相似
P( Z1 -Z2)
称全压,
p( Z1 - Z2)
称总压。
20、紊流射流的动力特征是 _各横截面上的动量相等 _____________ 21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 为 __________ 。
22、 浓差或温差射流的热力特征是各截面的相对焓值相等 ________________ 。 23、 流体微团的运动是由 24、 几何相似是力学相似的
动力相似是运动相似的
平移 ________ 运动, 旋转 ____________ 运动, 线切变 前提 ________ ,运动相似是模型实验的 保证 ________ 。
目的 ________ ,
运动和角切变 ___________ 运动四种基本运动形式符合而成。
du
_________ ,u的单位 二 u ; pa s -dy
25、 欧拉准数是 _________和 ___________ 的相对比值。 26、 马赫数M反映了惯性力和 弹性力 __________相对比值。 27、 流体流动的状态分为 层流 _________ 和 _______________ 。 28、 弗鲁得准数反映了 ___重力 ______ 和_惯性力 __________ 相对比值。 四、选择题。
1、 按连续介质的概念,流体质点是指 _____________。 A 、流体的分子 B、流体内的固体颗粒 C、无大小的几何点 D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体 2、 一下哪种流体为非牛顿流体 ____________ 。
A 、空气B、清水C、血液D、酒精
3、绝对压强Pabs、相对压强p、真空值pv、当地大气压强pa之间的关系是 ________________ 。 、Pabs=p+ P v B、P= Pabs+Pa C、pv = Pa- P abs
A
4、圆管层流过流断面的流速分布为
2
A、均匀分布 B、对数曲线分布 C、二次抛物线分布 5、 一下那些概念属于欧拉法 _______ 。 A、流线 B 、迹线 C、液体质点
D、液体微团
6、 圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数, __________ 。
A、与雷诺数Re有关
B 、与管壁相对粗糙度 有关
d
C与Re和•有关 D 、与和管长I有关
d
7、速度V长度I、时间t的无量纲组合是
It
Vl
Vt2
D
丄
vt
8、圆管断面直径由 di突然扩大到d2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水
头损失 _______ 。 A、减小B、不变C、增大
9、 在圆管流动中,层流的断面速度分布符合 __________ 。 A、均匀规律 B、直线变化规律 A 、能相交也能相切 C、仅能相切不能相交
B D
C、抛物线变化规律 D、对数曲线规律 、仅能相交不能相切 、既不能相交也不能相切
10、 流线与流线通常情况下 _______ 。
11、 速度v,密度匚压强p的无量纲集合是 ____________ 。
12雷诺数代表的是_ 、 、惯性力与压力 A
C、惯性力与表面张力 13、压力输水管模型实验, 、-B、
__ 之比。 B
、惯性力与重力 D 、惯性力与粘性力
长度比尺为8,模型水管的流量应为原型输水管流量的
1 8
2
D、
1 16
14一维流动“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的条件是
、 中,
B、粘性流体 C、可压缩流体 D、不可压缩流体
A
弹簧管压力表的读数是 ________ 15
、相对压强 、绝对压强 B
C、绝对压强加当地大气压 D 、相对压强加当地大气压 hc与压力中心淹没深 hD的关系是
16、静水中斜置平面壁的形心淹没深
A、大于 B、小于 C、等于 D、无规律
17、某风管的断面尺寸为 300mm 200mm,则该风管的当量直径是 ____________ A、 240mm B 、250mm C 、 300mm D 、 200mm
18、有一变直径管流,小管直径d1,大管直径d2=2d1,则两断面雷诺数的关系是 _____________
A
、Re〔
1
Re? B、Re〔二 Re2 C 2
Re〔二 1.5Re2 D、 Re〔二 2 Re2
3
19、下列流体哪个属于牛顿流体 ________ 。 A 、汽油 B 、纸浆 C 、血液 D 、沥青 五、简答题。
1 、流体静压强的特性是什么? 2 、尼古拉兹实验分区级意义是什么? 3、附面层提出的意义?
4 、温差或浓差射流弯曲产生的原因是什么? 5 、附面层分离的原因是什么? 6、运动粘滞系数r的物理意义是什么? 7 、流体动力粘滞系数 u的物理意义是什么? 8 、元流的特性是什么?
2
9、 伯努利方程z P —二常数中各项的物理意义?
r 2g
10、 管网水力计算遵循的原则是什么? 11、 水击(水锤)现象及产生的原因是什么? 12、 管嘴出流产生真空的原因和条件是什么? 13、 自由紊流射流的运动、动力特征是什么? 14、 射流弯曲产生的原因? 15、 绕流升力产生的原因?
16、 毕托管是广泛应用于测量水流和气流的一种仪器, 试画出其示意图,并说明其工作原 17、 简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理。
18、 下式不可压缩流体 N-S方程中,各项的物理意义是什么?
2 2
:Uy
by2
六、计算题。
1 、有一钢板制风管,断面尺寸为
Uz) dUx
cZ2 dt
=
400mm 200mm,管内气流平均速度为 1.5m /s ,
气体运动粘滞系数为15.0 x 10」m2/s,判断管内气体的流态?
2、一高压管末端接喷嘴,如下图所示,已知喷嘴出口直径为
水在管中流量 Q为0.4 m3/s,求管嘴对水流的作用力。
10cm,管道直径为 40cm ,
4
3、 已知不可压缩流体的流速分量为:
为无旋流动?
4、 已知平面流动的速度分量为:
的流线方程。
ux = x2 -y2, uy = _2xy, u^
0,问该流动是否
ux = x • t2, uy二-y • t2;求:当t=1是过M( 1,1)
5、 一车间用直径为0.5 m的风口送风,风口风速为6.0m/s,如长度比例常数为 4,确定
实验模型风口风速。若在模型内测得某点气流速度为 为多少?(已知空气的运动粘滞系数为
3.0m/s,则车间相应点的速度
0.0000157m2/s)
l 1
6、对某一桥墩采用模型比例为
测模型桥墩受水流作用力为
巴二丄进行实验。已知模型中水流速度为
In 16
4N。求原型中相应的流速与作用力。
0.76m /s,实
7、在水平放置的管线中接弯管,
直径从600 mm逐渐减小到300 mm,水流方向偏转60°
172kN/m2,求作用于弯管上的力的大小和方向, 876L/S时;
如图所示,在直径较大一端压强为 ①当水不流动时;②当通过的流量为
5
8、一弧形闸门
于
闸
门
的
闸门转轴恰好与水面平齐,求 水 静 压 力
A
9、如下图所示,一水箱侧面开孔并接有一直径为
50mm的短管,形成管嘴出流,已知作
6
用水头H=5m,管嘴出流流量系数 u=0.82,试问:①管嘴出流流量 一侧管嘴内壁形成真空的原因是什么?③合适的管嘴长度是多少?
Q②靠近水箱
10、如图所示,一水平射流冲击光滑平板, 流量为
受 的 冲
Q0,密度儿直径为
d。,求:①平板所
Q2 。
Vo,
Q2
, V 2
11、如下图所示:水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道,已知
d^ 200mm,d2 = 100mm,两管短长均为L= 50m,H =10m,沿程阻力系数 '=0.01, A -0.3, B -0.2,求:管道中水的流量、流速
di
d2
参考答案: 一、名词解释。
7
1 、雷诺数:是反应流体流动状态的数,雷诺数的大小反应了流体流动时,流体质点惯 性力和粘性力的对比关系。
2 、流线:流场中,在某一时刻,给点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重 合的空间曲线称为流线。
3 、压力体:压力体是指三个面所封闭的流体体积,即底面是受压曲面,顶面是受压曲 面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面, 铅直投影面。
4 、牛顿流体:把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
5 、欧拉法:研究流体力学的一种方法,是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体 运动的方法。
6 、拉格朗日法:通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。 7 、湿周:过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。
8 、恒定流动:流场中,流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间 变化的流动。
9 、附面层:粘性较小的流体在绕过物体运动时,其摩擦阻力主要发生在紧靠物体表面 的一个流速梯度很大的流体薄层内,这个薄层即为附面层。
10 、卡门涡街:当流体经绕流物体时,在绕流物后面发生附面层分离,形成旋涡,并交 替释放出来,这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。
11、 自由紊流射流:当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时,形成 的流动即为自由紊流射流。
12、 流场:充满流体的空间。
13、 无旋流动:流动微团的旋转角速度为零的流动。
14、 贴附现象:贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少, 下压差致使射流不得脱离顶棚。
15、 有旋流动:运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。 16、 自由射流:气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。
17、 浓差或温差射流:射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的 射流。 18、 音速:音速即声速,它是弱扰动波在介质中的传播速度。 19、 稳定流动:流体流动过程与时间无关的流动。
20、 不可压缩流体:流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。 21、 驻点:流体绕流物体迎流方向速度为零的点。
22、 自动模型区:当某一相似准数在一定的数值范围内,流动的相似性和该准数无关, 也即原型和模型的准数不相等,流动仍保持相似,准数的这一范围称为自动模型区。 二、是非题。 1、错误 2、正确 &正确 9、正确
15、正确 16、错误
中间是通过受压曲面边界线所作的
而射流下部静压大, 上
3、正确 10、正确 4、错误 5、错误 6、正确 7、正确 11、正确 12、正确 13、正确 14、正确
17、错误 18、错误
三、填空题。 1 、9.807 ;
2、欧拉法;拉格朗日法; 3、连续介质;无粘性; 4、惯性力;粘性力; 5、Q=Q1+Q2;
1 1 1
;Q=Q仁Q2;S=S1+S2
8
-S S| . S2
6、 脉动现象;时均法; 7、 沿程阻力;局部阻力;
8、 平移运动;旋转流动;变形运动; 9、 惯性力;弹性力; 10、 重合; 11、 测压管;
12、 流线;流函数;势函数; 13、 流态;惯性力;粘性力
14、 惯性;重力性;粘滞性;压缩性和热胀性;表面张力特性; 15、 气体;水流;
16、理想气体;粘性气体;质量力;表面力; 17、几何相似;运动相似;动力相似; 18、连续介质; 19、势压;
p ■(Z1-Z2)
20、 各横截面上的动量相等;
du
21、 二 u ——;pa s ;
「dy
22、 各截面的相对焓值相等; 23、 平移;旋转;线变形;角变形; 24、 前提;目的;保证; 25、 压力; 26、 弹性力; 27、 层流;紊流; 28、 重力;惯性力; 四、 选择题。
1-5:DCCCA 6-10:BDACC 11-15:DDCDB 16-19 五、 简答题。
1 、流体静压强的方向是沿着作用面的内法线方向;在静止或相对静止的流体中,任一 点流体静压强的大小作用面方向无关,只与该点的位置有关。
2、 ①层流区②临界过渡区③紊流光滑区④紊流过度区⑤紊流粗糙区
意义:比较完整地反应了沿程阻力系数的变化规律,揭示了沿程阻力系数变化的主要因素。
3、 在于将流场划分为两个计算方法不同的区域,即势流区和附面层。在附面层外的势 流区按无旋流动理想流体能量方程或动量方程求解; 方程或N-S方程求解;
4、 浓差或温差射流由于浓度或温度不同,引起射流介质密度与周围其气体密度与周围 气体密度不同,所受的重力与浮力不相平衡,使得整个射流将发生向上或向下的轴弯曲。
5、 当流体绕流曲面体流动时,在减压增速区,流动维持原来的附面层;流动进入增压 减速区时,流体质点受到与主流方向相反的压差作用, 将产生方向的回流, 而附面层外的流 体仍保
在附面层内,按粘性有旋流动流体能量 : BADA
9
持原有的前进,这样,回流和前进这两部分运动方向相反的流体相接触, 旋涡的产生使得附面层与壁面发生分离。
就形成旋涡。
6、 流体运动粘滞系数r表征单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的 阻力加速度,具有运动学要素。
7、 流体动力粘滞系数 u表征单位速度梯度作用下的切应力,反映了粘滞的动力性质。 8、 元流的特性:元流的边界由流线组成;流体质点不能出入元流;元流断面上的流速 和压强是均匀分布。
9、 乙断面对基准面高度,水力学中称位置水头,单位位能;
P
:在断面压强作用下,流体沿测压管所能上升的高度,压强水头,单位位能;
r
2
—:断面以速度u为初速度的铅直向上射流所能达到的理论的高度, 流速水头,单
2g
位位能。
10、 ①任一节点流入和流出的流量相等;②任一闭合环路中,如规定顺时针方向流动
的阻力损失为正,反之为负,则各管段阻力损失的代数和必等于零。
11、 有压管路中运动着的液体,由于阀门或水泵突然关闭,使得液体的速度和动量发
生急剧变化,从而造成液体压强骤然变化,该现象就是水击 原因①液体的可压缩性②管道材质的弹性。
12、 原因是流体质点流动时由于有惯性,因而流线不能成折线,是光滑的曲线,所以
能够形成真空区域;条件是:管嘴长度为管径的
3〜4倍;作用水头 H)极限值为
(水锤)现象,产生的
9.3m。
13、 在自由紊流射流的主体段, 射流各断面上速度分布是相似的,
轴线速度越来越小,
横截面积越来越大,质量流量也越来越大;个横截面上的动量守恒。
14、 在温差射流场中,由于气流密度与周围的气体的不同,射流气体所受的浮力与重 力不相平
衡,使整个射流发生向下或向上弯曲。
15、 当绕流物体为非对称形或虽为对称但其对称轴与来流方向不平行时,在绕流物体 上部流线
较密,流速大;下部流线较疏,流速小,则上部压强小,下部压强大, 上、下部存在压强差,由此产生向上的力称为升力。
10
16、 (见第五版书 P61) 17、 (略)
18、 X:是作用在流体微团上的单位质量力。
丄兰:是作用在流体微团上单位质量流体的压力。
2
2
Ux
.x2
合力。
dU^
CUy
Uz
2
:是作用在流体微团上单位质量流体粘性偏应力的
:是流体质点的加速度。
dt
六、计算题。
R
A 422 2x(0.2+0.4) v 0.267 1.5 15.0 10
6
0.067
1、解:de =4R =4 0.067 二 0.267
Re-de -
= 2.67 10 -2000
4
所以管内气体为紊流流动。
2、解:如图所示,由连续性方程得:
0.4
V1
A1
3.14 (竺)2 4 100
1
=3、、8m /s
0.4
A2
10 )2 3.14 (
100
= 51.0m/s
以轴线为基准面,列 1-2断面的伯努利方程 :• =1
2 2
0 P1牛\"也子,此时P2 =0
7
2g 丫 2g
2 2 2 2
则:p1( ^_匕) =9.8
510 318
1295.4kN / m2
278
2g 2g
设喷嘴对水流的作用力为
F,沿水流方向列动量方程,并取 :-=1得:
PrA _ F 二 r=Q (V2 - vj F = p1 A1 - ;?Q (v2 - vj
/40、2
= 1295.4 3.14 ( )2 -1000 0.4 -
4 100
= 162.7 -19.1
1
51.0 — 3.18 1000
11
= 143.6kN
3、①检查流动是否无旋:
-ux ■ 2 2、 _ = — (x -y ) —2y -7
/Uy x
=-2y
两者相等,故为无旋流动 ②求速度势函数:
d = uxdx Uydy
=(x2 _y2) dx -2xydy =x2dx - dxy2
3
厶-xy2
3
4、根据流线方程定义得流线方程:
dx _ dy Ux
dx x t2
Uy
dy - y t2
当t=1时,竺二上「
x +1 _ y +1
化简得:xdy+ydx+dy-dx=0 积分:xy+y_x+c=0
流线通过(1,1 )点:即 1X 1+1-1+c=0 得:c=-1 将c=-1带入上式,得 xy+y-x-仁0 化简得:(x+1) (y-1 ) =0
5、根据相似原理可得,实验模型风口直径为:
dm = °, 0.125
4
5
原型雷诺数为: Ren=6.0 X 0.5/0.0000157=191082.8>50000
所以气流处于阻力平方区, (可采用粗糙度较大的管道),则阻力平方区的最低雷诺数为 50000贝相应的模型气流出口速度 VmX 0.125/0.0000157=50000 Vm=6.28m/s
Vm为:
12
流速比尺
= 6.0 =0.955
为: 6.28
若在模型内测得某点气流速度为 3.0m/s ,则车间相应点的速度为:
Vn =V ■ =3.0 X 0.955=2.87m/s
6、经分析可知,此流动的主要作用力是重力,所以决定性相似准数为付鲁德准数。由付 鲁德模型
律可知:
2
F 詁’二 F V n
n
m ?
Ing n
Pn
EU
V
_____ . I g ; Ig m m
2 m
n 二 EU m, 、2 一 、2
:V
由付鲁德准数相等推理得:
Vn ~~2\" Vm
2
In im
所以:Vn -
KXVm=
卑 ^0.76=3.04m/s
APn
由欧拉准数相等推理得:
\"Pm
Vn
~~2
2
In Im
Vm
由:F = •巾I2 得:
F M
* In
厶 Pm Im
丄 13
lm I;
I3
所以: Fn 牛 Fm -163
I m
4 h6384N
7、建立下图所示的坐标,水流方向如图所示:
600
Y
O
X
13
① 当水流不动时:
P仁 P2=172kN/m2
设Fx,Fy为水流作用于弯管的分力,如图
Fx 二 pi Ai - P2 A2 cos60°
、, 1
X 万向:=172 — 3.14 (
4
= 42.5kN
600 2 1
) -172 — 3.14 ( 1000 4 300 2
) 1000
0.5
Y 方向:Fy =0 — RA1Si na60°
=0-172 X 1/4 X 3.14 X( 300/1000 ) 2X 0.86 =-10.5kN
对弯管的合力:R二Fx2 - Fy2 =43.8kN 方向为: a=arctan (Fy/Fx )
=
14
2
0
② 当有流动时:
1 2 1 由连续性方程得: d12u1
4
d;u2 =0.876 4
解得:比=3.2m/s u2 = 12.4m/s 忽略阻力,应用伯努利方程,列
2 2
1-1,2-2断面的方程:
P1 . U1 P2 . U2
带入数据解得: P2/r=10.2H20=10.2 X 9.8=100Kn/ m2 列动量方程:
X 方向:p1A1 - P2A2cos60° -Fx =『Q(u 2cos60° -0) 带入数据得:Fx=42.4kN
同理:y 方向:Fy — F2A2sina60° =【Q ( u2sina60° — 0) 代入数据解得:Fy=15.2Kn 合力为:R= Fx2 F; =45.1Kn 方向为: a=arctan (Fy/Fx )
0
14
=
19.7
心 h = rsi n4 5°=J2m
8、解:
15
1 1 Fx hrhb 2 9.8 .2 4 =39.2kN
2 2
1 1 1
Fy =rb(- 3.14r2 hh)=9.8 4 (— 3.14 22 -
8 2 8 F
F; =45.1 kN
1 _ _
.2 2 =22.3kN 2
9、 ① Q=uA.2gH =0.82 3.14 — (
4
)2 .2 10 5 =0.0161m3/s 100
流体具有粘滞性,
② 孔口与管嘴出流流动时, 在出流管嘴内形成以真空区域主要原因是:
嘴内壁形成真空。
流体质点流动时存在惯性, 流线不能发生直接拐弯, 只能是光滑的曲线因此靠近水箱一侧管
③ L= (3— 4) D=(3—4) X 50=150—200 mm
10、 建立如图所示的坐标:
设平板对水流的冲击力为 R (方向与x轴正方向相同),如图中所示: 射流出口速度:
Q 4Q
v 0 2 2
怎d 0 层d 0
4
由于平板是光滑的,所以仅有法向力,由动量方程( R=流出动量-流入动量
x轴方向)得:
0 - g0(-V0sinr) = g0V0sinn
4 inr ■d2
所以平板所受冲击力大小与 R相等,方向相反。 由连续性方程可得: Q0=Q1+Q2—— ①
由于射流是水平方向,且置于大气中,所以压力能不变,能量损失不计,由能量方程得:
2
VV1 2g 2g
£,得
v
平板切线方向(y轴方向)无摩擦力, 即;0=( :QV1 - 'Q2V2) - ?Q0V0Cos^
7 F = 0满足动量守恒;
化简得:Q1 -Q^Q0co^ ------------------ ②
1 联立方程①②解得:Q1 Q0 (1 • COST) 2
1 Q2 Q0(1-cos^) 2
11、选取水平面为截面 1-1,出口处为断面2-2,由伯努利方程知:
16
z1
Pl Vo
2g
z2
P2 Vi
2g
l V
2 2.2.2 2 2 i
di 2g
Vi AB
d2 2g 2g 2g d 2
i
l v V2
连续性方程可知: wAr =V2A2 所以 上=—2 =—
2 —
d 4
以
2
2
所
v—
10 0 0 =0 0 二 o.oi
2g
2
50 V
-0.01 200 2g
1000 1000
2 —
50 4v— —00务
0.3巴 0.2 4v 2g 2g
所以 v1 =1.51m/s,所以 v2 =4^ = 6.04m/s
1
Q = AVi
4
.2
d1 V
,
1
200、2 3
3.14 ( ) 1.51 =0.047 m /s 4 1000
流体的相对密度定义为:某种流体的密度与 ( )
1.
的密度的比值。 A 、标准大气压下 4 C水 C、标准大气压下 4 C空气
B、标准大气压下 15C水 D、标准大气压下 15C空气
静水压强的大小与( )无关。
2.
A .空间位置
B .作用面的方位 C .液体种类 D .淹没深度
3. 下列说法中,正确的是( )。
A、 理想不可压缩均质重力流体作定常或非定常流动时,沿流线总机械能守恒 B、 理想不可压缩均质重力流体作定常流动时,沿流线总机械能守恒 C、 理想不可压缩均质重力流体作非定常流动时,沿迹线总机械能守恒 D、 理想可压缩重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒 4. 须(
A、均为表压强
C、同为表压强或同为绝对压强 5.
等于( A. 1
B. 2
C. 3
在列伯努利方程时,方程两边的压强项必)
B、均为绝对压强
D、一边为表压强一边为绝对压强
当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数 a)
D. 1.75
17
6. 在粘滞力作用下相似的流动,其( )准则数必然相等。
18
A. Fr
B
Eu C . Sr D . Re
Re的增大,其沿程损
7. 当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时,则随着雷诺数 失系数入将( A.增大
)。 B .减小
C .不变 D
)
B •流体微团运动轨迹是曲线 D.流体微团自身有旋转运动
)。
•增大或减小
&判定流体流动是有旋流动的关键是看( A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线 C.流体微团运动轨迹是直线
9. 对于理想流体的欧拉积分式与伯努力积分式的适用条件,其差别在于( A .是否为不可压缩流体 C.是否在有势的质量力作用下 10.
平均流速V的( )次方成正比。 A . 1
B . 1.75
B.是有旋流动还是无旋流动 D.是否为定常流动
fh值与断面 流体在管内作层流流动时,其沿程损失
C . 1.75 〜2 D . 2
,它们之间的距离 A
11. 一块可动平板与另一块不动平板之间为某种液体,两块板相互平行
=0.6mm。若可动平板以 V = 0. 3m/ s的水平速度向右移动,为了维持这个速度需要单位 面积上的作用力为 2N,则流体的粘度为( A . 0.4PaS
B. 250PaS
)
C. 0.004 Pa S-
D . 0.002 Pa S •
12 .设计输水量为300m3/h的给水管道,流速限制在 为50mm的倍数,管径应为:( A. 100mm B . 150mm C . 300mm
)
0.9〜1.4m/s之间,并且规定管径必须
D . 500mm
13 .水在直径为
6 2 d
=100
mm
的管中流动,流速是
V
=0.5
m
/s ,水的运动粘度是
、=1 10 m /s
,则水在管中呈何种流动状态(
B .紊流 C.不稳定流
)。
)
D .可能是层流,也可能是紊流
A .层流
14 .空气气流临界声速与滞止声速比(
19
A . 0.9129 B . 1.0954 C . 1.1952 D . 0.8367
20
1.图1为U形管角速度测量仪,两竖管距离旋转轴为 R1和R2,其液面高差为△ h,试求
3 的表达式。如果 Ri= 0.08m, R2 = 0.20m, △ h= 0.06m,求 3 的值
4
2.
图 2 为多管式压强计,已知: Pm = 2.45 10 Pa, h^
200mm , h2 = 250mm ,
3
3
h3 = 150mm,水银的密度为13600kg/m,酒精的密度为843kg/m。求容器B内的压
强值。
3、 用汞U形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速
3
v,当读数厶h=60mm时,流速为
3
多少?(已知:水的密度 叫=1000kg/m ,汞的密度 = 13600kg/m )
4、 如图所示,消防水枪水平工作,水枪进口直径
d, =15mm,出口直径d0 =7mm,水枪 工作
水量qv =160L/min,试确定水枪对消防队员的后坐力。
6
5、 过热水蒸汽的温度为 430C,压强为5 X10 Pa,速度为525m/s,求水蒸汽的滞止参数。
21
已知水蒸气气体参数: 吋=1.33, R =462J /(kg K)。
6、 已知二元流场的速度势为
=x2-y2。求:
(1)
U、U,并检验是否满足连续条件和无旋条件;
x
y
(2) 求流函数;
(3) 求通过A( 1,0),B( 1,1)两点的两条流线之间的流量。
7、 D =15cm, Lt = 30m , L2 = 60m , H 15m, 1. =0.023, (1)求H! =10m时通过弯管的流量;
22
Z 弯头=0.9, Z 碟阀=10.8。
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