工程流体力学试题与答案3试卷教案.doc

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和管长有关。
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质点的速度方向总是在该点与此流线（　　　）
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，相对压强，真空度，当地大气压之间的关系是：
A．； B．； C．；D．。
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，通过的流量为（　　　　）
A.；B．；C．；D．。
9. 圆柱形外管嘴的正常工作条件是
Ａ． Ｂ．
Ｃ．L〉 D. L
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）
O
O
A
D
v1
B
H
压力表
v2
输油管直径，流量，油的运动粘度，求每公里管长的沿程水头损失。
五、计算题（15分）
由一高位水池引出一条供水管路AB，如图所示。已知：流量管路的直径；压力表的读数；高度，试计算水流在AB 段的水头损失。
六、计算题（15分）
如右图所示为一内径的水平弯管，弯管内水流的速度，进出口处的相对压强，求流体作用在弯管上的
力的大小和方向（不计损失）。
七、计算题（15分）
一段直径的管路长。其中有两个900的弯管（900 = 0.294），管段的沿程阻力系数= 0.037。如拆除这两个弯管而管段长度不变，作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百分之几？
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，如右图所示。已知水头差，管长，管径，用普通镀锌管（已知）。问在平均温度°C时，这条管路在一个昼夜中能供应多少水量？
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
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和管长有关。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）

解：
，属于层流 (5分)
=0.685m油柱(10分)
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

(5分)
由于m，，，
m，
，
(10分)
将以上各量之值代入伯努利方程，得
所以 m(15分)

六、计算题（15分）
解：(4分)

，(6分)
则　
(10分)
弯管对流体的作用力：(12分)
方向为：　　　　　 　(14分)
因此，流体对弯管的作用力与大小相等，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

(5分)
式中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
(10分)
式中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
(12分)
因而
流量，不变，所以，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)