武漢理工大學流體力學試卷.doc

流體力學試卷（一）一、圖示裝置中玻璃管內水面高度 2m ，求A容器中絕對壓強和真空度，分別用應力單位和水柱高表示。（8分）二、繪出下列各圖側壁面上的靜水壓強分布圖。（6分）三、蓄水池底部閘門為圓形，可繞過形心 c 的水平軸旋轉。證明作用于閘門上的轉矩與其在液面下的深度無關。已知 閘門完全被淹沒。（10分）四、有一高 0.6 m ，直徑0.45 m 的圓柱形容器裝滿水，求：1、證明等角速度旋轉時自由表面是拋物面；2、拋物面頂點為筒底，且與容器上緣相接時的角速度；3、容器停止后，液面高度及溢出水量。（15分）五、有一水平放置漸縮水管，管徑分別 300mm 和 150mm ，進口端壓強為275 KN/m2 ,V=3m/s , 若忽略管中水流損失，求水流通過此管時作用于管上的軸向推力大小和方向。（12分）六、如圖射流泵進口處和喉部直徑分別為 d1 ,d2 , 已知流量Q和壓強 p1 ，不計損失時豎管中的液面應升高多少？（10分）七、在Q 0.1 l/s 的輸水管接入漸縮圓錐管，其長度為40 cm ，d1 = 8cm , d2 = 2cm ,水的動力粘性系數(shù)為1.308103Pas ,（1）判別該錐管段中能否發(fā)生流態(tài)的轉變；（2）發(fā)生臨界雷諾數(shù)斷面的位置。（9分）八、計算油管中通過Q50 t/h 油所需的功率。（10分）已知 d=100mm ,l=16km , r=915kg/m3 , v=1.86 10 m2/s ,管子水平布置，NGhf ,G為重量流量。九、圖示為離心水泵抽水裝置，已知水泵流量 Q20 l/s ,吸水管直徑 d=10 cm ,長度 L8 m ，若泵吸水管中允許真空度 pv0.7大氣壓，試求泵軸在吸水池水面上的最大安裝高度 hmax 。已知濾網x1=5 ,彎頭x2=0.9 , l = 0.036 。 （10分）十、圖示排水系統(tǒng)，d1= 50mm , d2 = 75 mm , l1 =15 m , l2 =24 m , l1=0.019 , l2= 0.023 ,Q = 2.8 l/s ,求所需作用水頭H，示意繪出總水頭線和測壓管水頭線。進口局部損失系數(shù) x1 0.5 ，突然擴大局部損失按 計算。（10分） 流體力學試卷（一）答案一、解：三、解：四、解：五、解：由連續(xù)方程六、解：七、解：八、解九、解 列能量方程十、解：流體力學試卷（二）一、填空：每空一分，共16分。1、流體動力粘度的單位是（）。2、作用在流體上的力分為（）和（）。3、度量壓強的基準有（）和（）。4、若壓強 p < 0 ，其絕對值稱作（）。5、流體質點的加速度是由（）加速度和（）加速度組成。6、連續(xù)性微分方程 用于不可壓縮流體時的形 式是（）。7、無旋流動的條件是（）。8、流體流動分（）和（）兩種狀態(tài)，其判別標準是（）。9、沿程阻力實驗中，測量流量采用的裝置稱作（）。10、流體力學中常用的基本量綱是（）。11、雷諾實驗結果采用方程 表示，層流段的m 值為（）。二、選擇：每題一分，共29分。1、流體的粘度隨溫度的升高而（）。 A 降低 ； B 不變 ； C 升高 ； D 不一定 。2、單位質量力的單位是（）。 A N ; B N/m2 ; C kg ; D m/s2 。3、流體靜壓強的方向是指向固體壁面的（）。 A 外法線 ； B 內法線 ； C 任意 ； D 平行 。4、氣體粘性是由于分子的（）而產生的。 A 吸引力 ； B 摩擦力 ； C 質量力 ； D 熱運動 。5、表示壓強的國際單位是（）。 A N ; B N/m2 ; C Pa ; D Pa/m2 。6、不考慮流體粘性的流體稱（）流體。 A 理想 ；B 牛頓 ；C 非牛頓 ； D 實際 。7、平均流速的表達式為（）。 A B C D 8、動能修正系數(shù)在層流時的值是（）。 A 1 ; B 1.1 ; C 1.5 ; D 2 。9、圓管層流時速度分布與半徑的（）次方成正比。 A 1 ; B 1.5 ; C 1.5 ; D2 。10、水力半徑在數(shù)值上等于圓管直徑的（）倍。 A 1/2 ; B 2 ; C 1/4 ; D 4 。11、矩形垂平面受到液體總壓力的壓力中心（）其幾何中心。 A 低于 ； B 等于 ； C 高于 ； D 不定 。12、流體運動力學中常用（）進行研究。 A 拉格朗日法 ； B 歐拉法 ； C 雷利法 ； D 雷諾法 。13、動量修正系數(shù)在層流時的值是（）。 A 2/3; B 3/2; C 3/4 ; D 4/3 。14、實際流速 （）。 A <0 ; B =0 ; C >0 ; D 不定 。15、列能量方程時，兩個斷面應選在（）斷面上。 A 急變流 ； B 恒定流 ；C 漸變流 ；D 任意 。16、流體在取暖管道中的流動又稱為（）。 A 重力流 ； B 有壓流 ； C 均勻流 ； D 無壓流 。17、 是（）的微分方程。 A 流線 ； B 等壓面 ； C 跡線 ； D 等勢面 。18、靜止流體中任意點質量力必（）于過該點的等壓面。 A 平行 ； 垂直 ；C 任意角度相交 。19、1個標準大氣壓相當于（）米水柱。 A 9.8 ； B 10 ； C 10.13 ； D 10.33 。20、 是（）流體所具有的動能。 A 單位體積 ； B 單位質量 ； C 單位重量 ； D 全部。21、VA V 是根據(jù)（）守恒定律推導出來的。 A 質量 ； B 能量 ； C 動量 ； D 動量矩 。22、雷諾實驗中流量的測定采用的是（）。 A 體積法； B 流量計 ； C流速儀 ； D重量法。23、在實驗室模擬建筑物給水系統(tǒng)應采用（）相似準則。 A Fr ； B Eu ； C Re ； D Ma 。24、圓管均勻流斷面上切應力在軸心處的值（）。 A 最大 ； B平均 ； C 最小 ； D不定 。25、雷諾數(shù)的表達式為（）。 A ；B ；C ； D 。26、圓管紊流時速度在截面上按（）曲線分布。 A 二次 ；B 對數(shù) ； C 指數(shù) ； D 雙曲 。27、在相同條件下，小孔口流量（）短管嘴流量。 A 小于 ； 等于 ； C 大于 ； D 不定 。28、（）的管道稱為常管。 A 不計速度水頭 ；B 不計局部損失 ； C 只計局部損失 ；D 只計沿程損失 。29、相同流量時，完全均勻泄流的流動損失為無途泄時的（）。 A 1/2 ; B 1/3 ; C 2/3 ; D 3/4 。三、判斷：在括號內劃或，每題1分，共九分。1、絕對壓強的最小值是零。（）2、過流斷面上處處與流線垂直。（）3、跡線是流體質點的運動軌跡。（）4、流線是由無數(shù)流體質點組成的。（）5、漸變流過流斷面壓強基本符合靜壓強分布規(guī)律。（）6、均勻流過流斷面上各點流速相等。（）7、均勻流只有沿程水頭損失。（）8、同一時刻兩系統(tǒng)中對應點速度大小成比例，稱運動相似。（）9、并聯(lián)管路總損失大于任一支管的阻力損失。（）四、連線：把人名與相關內容聯(lián)在一起共8分。五 、推導選擇：每題4分，共8分。1、壓差計如圖所示，兩容器內壓強差 pA pB =（） A ；B C ；D 。 六、圖示為一長 1m 的圓柱，直徑 D 2.4 m ，（10分）求作用在圓柱體上總的水壓力大小和方向，并標于圖中。七、右圖所示對斜平板射流，Q0 ，V0 ，a 為已知，求 Q1 ，Q 2 及射流對平板的作用力，并在圖中標出。（10分）八、泵吸水如圖所示，若泵入口以允許最大真空度為 6 m ，吸水管長 10 m ，直徑 100 mm ，流量 10 l/s , l 0.05 ，x =10 ,求水泵的最大安裝高度為多少？（10分）流體力學試卷（三）一、選擇：每題一分，共29分。1、氣體的粘度隨溫度的升高而（）。 A 降低 ； B 升高 ； C 不變 ； D 不一定 。2、實際流速 （）。 A <0 ; B =0 ; C >0 ; D 不定 。3、同流量時，無途泄沿程損失是均勻途泄的（）倍。 A 1.5 ; B 2 ; C 2.5 ; D 3 。4、（）的管道稱為常管。 A 只計局部損失 ； B 計算全部損失； C 只計沿程損失 ； D 長度較短。5、列能量方程時， 參數(shù)應在（）斷面上選取。 A 任意；B 急變流 ； C 恒定流 ；D 漸變流 。 6、流體在非滿排水管道中的流動稱（）。 A 有壓流； B均勻流 ； C無壓流 ； D穩(wěn)定流 。7、 是（）的微分方程。 A等勢面； B 等壓面 ； C流線； D跡線 。8、相同流下，短管嘴流量（）小孔口流量。 A 小于 ； 等于 ； C 大于 ； D 不定 。9、圓管紊流時速度在截面上按（）曲線規(guī)律分布。 A雙曲 ；B二次 ； C 指數(shù) ； D對數(shù)。10、單位質量力的單位是（）。 A kg ; B N ; C N/m2 ; D m/s2 。 11、動能修正系數(shù)在層流時的值是（）。 A 4/3 ; B 3/4 ; C 2/3 ; D 3/2 。12、流體靜壓強總是指向作用面的（）。 A內法線； B平行； C外法線 ； D任意。13、靜止流體中任意點質量力（）于過該點的等壓面。 A 任意角度相交 ； 平行 ；C垂直。14、雷諾數(shù)的表達式為（）。 A B ；C ； D 15、圓管均勻流斷面上切應力在管壁處的值（）。 A 最大 ； B平均 ； C 最小 ； D不定 。16、1個標準大氣壓相當于（）mmHg。 A 735mm ； B 746mm ； C 750mm ； D 760mm 。 17、在實驗室模擬水庫建筑受力應采用（）相似準則。 A Fr ； B Eu ； C Re ； D Ma 。18、液體粘性是由于分子的（）而產生的。 A 吸引力 ； B 摩擦力 ； C 質量力 ； D 熱運動 。19、流體運動力學中常用（）進行研究。 A雷利法 ； B雷諾法 ； C歐拉法； D拉格朗日法。 20、圓管直徑在數(shù)值上等于（）倍的水力半徑。 A 2 ; B3 ; C 4 ; D5 。21、圓管層流時速度在截面上的分布與半徑（）方成正比。 A 2 ; B 1.75 ; C 1.5 ; D1 。22、動能修正系數(shù)在層流時的值是（）。 A 2; B 1.5; C 1.1 ; D 1.2 。23、表示壓強的國際單位是（）。 A N ; B Pa ; C Pa/m2; D N/m2 。24、考慮流體粘性的流體稱（）流體。 A 理想 ；B 牛頓 ；C實際； D非牛頓 。25、 是（）流體所具有的動能。 A 全部； B單位體積； C單位重量 ； D單位質量。26、r1 VA r1 V 是根據(jù)（）守恒定律推導出來的。 A能量 ； B質量 ； C 動量矩； D 動量 。 27、雷諾實驗中采用了（）測定流體流量。 A重量法體積法； B 儀表法 ； C 流量計； D流速儀 。28、由（）公式可計算斷面平均流速。 A B C D29、矩形直立平面受到液體壓力，則平面的幾何中心（）總壓 力的作用點。 A 低于 ； B 等于 ； C 高于 ； D 不定 。二、判斷：在括號內劃或，每題1分，共九分。1、絕對壓強不可能為負值。（）2、并聯(lián)管路總阻力系數(shù)大于任一支管的阻力系數(shù)。（）3、流線不能相交。（）4、斷面上各點流速相等的流動叫均勻流。（）5、只要兩系統(tǒng)中對應點的同應力大小成比例，就稱動力相似。（）6、相對平衡流體中任意點壓強等于重度乘液面下深度。（）7、流體質點的運動軌跡稱跡線。（）8、均勻流動只有沿程阻力損失。（） 9、過流斷面有時是曲面。（）三、連線：連接相關內容。（8分） 四、填空：每空一分，共16分。1、流體運動粘度的單位是（）。2、雷諾實驗結果采用方程表示，層流段的m 值為（）。3、流體質點的加速度是由（）加速度和（）加速度組成。作用在流體上的力分為（）和（）。4、雷諾實驗揭示了流體有（）和（）兩種流動狀態(tài)。5、流動阻力損失分（）阻力損失和（）阻力損失兩大類。 6、阻力實驗時，測量流量的裝置稱作（）。7、薄壁小孔出流時，出口截面有（）現(xiàn)象。8、有旋流動的條件是（）。9、連續(xù)性微分方程用于不可壓縮流體時的形 式是（）。11按度量基準不同，壓強分（）和（），二著的關系是（）。12、流體力學中常用的基本量綱是（）。五 、推導選擇：每題4分，共8分。1、壓差計如圖所示，兩容器內壓強差 pA pB =（）2、流速儀測得流速V（） 。六、圖示為一長 1m 的半圓柱，半徑 R 2 m ，（10分）求作用在該物體曲面上的總的水壓力大小和方向，并標于圖中。七、右圖所示對斜平板射流，Q0 ，V0 ，b 為已知，求 Q1 和Q 2 及射流對平板的作用力，并在圖中標出。（10分）九、泵吸水裝置如圖示，若泵入口處的壓強為3.3m( 絕對壓強)吸水管長 8 m，管直徑150 mm ，流量 600 l/min , l = 0.04 x=8, 求泵可以安裝的高度為多少？ （10分）流體力學試卷（二）答案一、1 Pas；2 質量力、表面力；3 絕對強度、相對強度；4 真空度；5 當?shù)?、遷移；6 ；7 ；8 層流、紊流、Re2300；9 堰；10 MLT；11 1。二、1 A；2 D；3 B；4 D；5 B，C；6 A；7 D；8 D；9 D；10 C；11 A；12 B；13 D；14 B；15 C；16 B；17 B；18 B；19 D；20 A；21 A；22 D；23 C；24 C；25 A；26 B；27 A；28 D；29 B。三、1 ；2 ；3 ；4 ；5 ；6 ；7 ；8 ；9。四、五六、七、 流體力學試卷（三）答案一、1 B ；2 A ；3 D ；4 B ；5 D ；6 C ；7 B ；8 C ；9 D ；10 D；11A；12A；13C；14C；15A；16D；17A；18A；19C；20C；21D；22A；23 D B ; 24 C；25B；26B；27A；28A；29C。二、1 ；2 ；3 ；4 ；5 ；6 ；7 ；8 ；9 。三、四、1 m2/s； 2 2；3 當?shù)?、遷移；4 紊流、層流；5 沿程、局部；6 堰 ；7 收縮；8 ；9 ；10 絕對壓強、相對壓強； ；11 MLT 五、1 D；2D； 八、解：列井液面與泵入口截面能量方程，以11斷面為基準