20 18 ~20 19 学年第 1 学期 流体力学 课试卷 使用层次 专升本 出题教师 张立伟
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..........................................................密.......................................................封...........................................................线........................................................ 流体力学复习题二 一、单项选择题 1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( )。 A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( )。 A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( )。 A.△h=-760mm(Hg) B.△h=0mm(Hg) C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( )。 A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第1页 共11页
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8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( )。 A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( )。 A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... 12.下列说法中，正确的说法是( )。 A.理想不可压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.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 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 13.在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足( )。 A.+Z=C B.p=C C. + D. +Z+ 14.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于( )。 A.1 B.2 C.3 D.2000 15.如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H=常数，液面压强为 大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( )。 A.v水>v油 B.v水 ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... 16.粘性流体绕流平板时，边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Rexcr值为( )。 A.2000 B.2000～13800 C.5×10～3×10 D.2×10～3×10 17.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Re的增大，其沿程损失 系数λ将( )。 A.增大 B.减小 C.不变 D.增大或减小 18.水自水箱经管路流出如图所示，若把管路阀门再关小一些，则在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是( )。 A.h1升高，h2降低 B.h1降低，h2升高 C.h1与h2都降低 D.h1与h2都升高 19.流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的( )次方成正比。 A.1 B.1.75 C.1.75～2 D.2 20.管路水力计算中的所谓长管是指( )。 A.长度很长的管路 B.总能量损失很大的管路 C.局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路 D.局部损失与沿程损失均不能忽略的管路 5655二、名词解释 21.流体的密度 22.等压面 23.定常流动 24.水力光滑管与水力粗糙管 25.气体一维定常等熵流动的极限状态 三、简答题 26.混合气体密度如何计算，并列出计算公式。 27.对于静止液体，当作用在液体上的质量力仅有重力时，则液体中的哪些面是等压面? 28.什么是有效截面?流道中流线互相平行时，有效截面形式如何? 29.什么是紊流的时均速度?写出紊流时均速度轴向分量的定义式，指出式中各符号的含义。 四、计算题 30.飞机在10000m高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。(空气的比热容为Cp=1006J/(kg·K)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R为287J/(kg·K)) 31.一截面为圆形风道，风量为10000m3/h，最大允许平均流速为20m/s， 求：（1）此时风道内径为多少? （2）若设计内径应取50mm的整倍数，这时设计内径为多少? （3）核算在设计内径时平均风速为多少? 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第4页 共11页 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... 32.离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm,U形管读数h=100mmH2O，水与空气的密度分别为33ρ水=1000kg/m，ρ空=1.2kg/m，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量qv。 33.要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：容器内部的压强值，最高时是表压强pe=1500Pa,最低时是真空值pv=1200Pa,32要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m，最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度ρ=1000kg/m，重力加速度g=9.8m/s) 求：(1)疏水管长度L。 (2)水封水面到疏水管口的深度H。 34.有一水平放置的90°渐缩弯管，管内径d1=15cm,d2=7.5cm,入口处平均流速v1=2.5m/s,表压强p1=6.86×10Pa，若不计阻力损失，求水3流对弯管的作用力。水的密度ρ=1000kg/m。 35.用虹吸管输水，如图所示，已知：水位差H=2m,管顶高出上游水位h=1m，虹吸管内径d=200mm，管长为LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程损失系数λ=0.026，局部损失系数有：管路进口滤网(带底阀)一个，ζ滤网=12,B、C两处90°圆弯两个，每个ζ弯头=0.5，管路出口ζ出口=1.0，3水的密度ρ=1000kg/m。 试求： 4(1)虹吸管的流量qv。 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第5页 共11页 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... (2)虹吸管中压强最低点的位置及其真空值。 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第6页 共11页 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... 流体力学复习题二答案 一、单项选择题 1.D 2.D 3.A 4.A 5.A 6.C 7.A 8.D 9.C 10.A 11.A 12.B 13.A 14.B 15.C 16.C 17.C 18.A 19.A 20.C 二、名词解释 21.单位体积流体的质量。 22.在流体中压强相等的点组成的面称为等压面。 23.流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动。 24.流体在管内作紊流流动时，用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则当 δ0>△时，叫此时的管路为水力光滑管。 δ0 <△ 时，叫此时的管路为水力粗糙管。 25.在绝热流动的过程中，气流的绝对压强与热力学温度为零，气流的总能量全部转化 为宏观运动的动能的状态。 三、简答题 26.可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算。 ρ=1ρ1+2ρ2+3ρ3+…+nρn= i—各组成气体所占混合气体总体积的百分数； ρi—各组成气体的密度，kg/m3； ρ—混合气体密度，kg/m3 27.属于等压面的是以下水平面。 (1)自由表面(或气液分界面)。 (2)两种不互溶液体的交界面。 (3)液体内能互相连通(或不被隔断)的同一种液体内的各水平面。 28.(1)在流场中(或流道中)存在这样横截面，穿过该截面的每一条流线均与该截面垂直，这样的横截面称为有效截面(又称过流截面)。 (2)当流线互相平行时，有效截面为平面。 当流线互相不平行时，有效截面为曲面。 29.紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。 式中：t△—初始时刻 T—时间间隔 u—瞬时速度 —时均速度 四、计算题(共50分) 30．T0=T∞+ 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第7页 共11页 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... =247.69K M∞= P0=p∞=0.264 31.依连续方程（ρ=C）v1A1=v2A2=qv 1. v1 d1==0.42m=420mm 2. 设计内径应取450mm为50mm的9倍，且风速低于允许的20m/s 3. 32.由伯努利方程 0+0+0=+0+ 得v= 由静力学方程p+ρ水gh=0p=-ρ水gh代入 得 v==40.43m/s qv=v33.根据流体静力学基本方程 表压强pe=ρgh或h= 在最高压强时，管内水面应低于O-O面 h1== 在最低压强时，管内水面应高于0-0面 h2== 故疏水管长度 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第8页 共11页 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m 水封水面到疏水管口深度 H=h1+b=0.153+0.2=0.353m 答：疏水管长度应为0.574m，水封水面到疏水管口深度为0.353m。 .34 35．（1）求虹吸管的流量：列进、出口水池水面的伯努利方程： H= 把已知参数代入：求得v=1.59m/s 所以qv=vA=0.05m3/s (2)求最低压强点及其真空度： 最低压强应是虹吸管内的C点（见图） 列进水池水面及C断面的伯努利方程： 0=h- 得pvc=28200Pa=28.2KPa 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第9页 共11页 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第10页 共11页 学号： 姓名： 专业： 年级： 函授站： ..........................................................密.......................................................封...........................................................线....................................................... 试卷类型：（A）卷 考核方式：（闭）卷 第11页 共11页 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容