工程流体力学考试试卷及答案解析2

《工程流体力学》考试试卷及答-2 案解析.《工程流体力学》复习题及参考答案整理人：郭冠中内藝古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班使用专业*热能与动力工程. 名词解释。

1、雷诺数2、流线3、压力体4、牛顿流体5、欧拉法6、拉格朗日法7、湿周 &恒定流动9.附面层10、卡门涡街11、自由紊流射流12、流场13、无旋流动14、贴附现象16、有旋流动16、白由射流17.浓差或温差射流18、音速19、稔定流动20、不可压缩流体21、驻点22、自动模型区是非题。

1.流体絆止或相对静止状态的等压面一定是水平面•（）2.平面无旋流动既存在流函数又存在势的数•（）3.附面层分离只能发生在增压域速区。

（）4・等温骨流摩阻融管长增加而增加，速度和压力都减少. （）5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。

（〉6.平面流只存在流函数・无旋流动存在势函数。

（）7.流体的静压是指流体的点静压. （）8.流线和等势线一定正交。

（）9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。

（）10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加.速度增加.压力减小。

（）11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面. （）12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小.压力增加.（）13.览面静压力的压力中心总是低于受压堕面的形心•（〉14.相邻两涼线的函数值之差.是此两流线间的单宽流量。

（）15.附面层外的流体流动时理想无旋流动・（）16.处于秤止或相对平衡液体的水平面足等压面. （）17.流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升奇粘滞性减少：温度降低粘滞性増大.（）18.流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关. （）填空题.1、lnmH20= _____ Pa2、描述流体运动的方法有___________ 和 _________ •3、流体的主要力学模型是指___________ ■ . ___ 和不可压缩性•1、雨诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时____________与 _________ 的对比关系.5、流量①和02.阻抗为Si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 __________ •处理方法是_________ •7、流体在管道中流动时•流动阻力包括__________ 和 ___________ •流体微团的基本运动形式有< __________ ■ _________ 和__________ •9.马魅数气体动力学中一个重耍的无因次数，他反映了________________与 ___________ 的相对比值。

10.稳定流动的流线与迹找__________ •11、理想流体伯努力方程"P + 工二常数中，其中"E称为______________ 水头。

r 2g r12、一切平面流动的流场.无论是有旋流动或是无炭流动都存在__________ •因而一切平面流动都存在 ________________ •但是，只有无旋流动才存在_________ .13. _________________________ 审诺数之所以能判别_______ ,是因为它反映了_________________________________和________ 的对比关系.14、流体的主要力学性质有 _______ 、__________ ■ ________19、理想气体伯努力方程p + （z,-z2）（人・” +乎中，P + <Z,-Z2）（爲-人〉称 ______ , _____ 称全压, _____ 称总压。

20、紊流射流的动力转征是_________ .21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式_________ • u的单位为__________ •22、浓差或温差射流的热力特征是_____________ •23.沈体微团的运动是由_________ 运动，__________ 运动， _________ 运动利_________ 运动四种基本运动形式符合而成，24.几何相似是力学相似的_________ •运动相似是模型实验的_________ ,动力相似是运动相似的—_•25.欧拉准数長_________ 和__________ 的相对比值。

相对比值。

反映了惯性力和26、马赫数M。

27、流体流动的状态分为和28 、弗鲁得准数反映了和四、选择题。

相对比值。

------------1、按连续介质的概念，流体质点是指。

、流体的分子 A 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。

、空气 A B 、清水C、血液D、酒精、绝对压强P、相对压强。

P、当地大气压强之间的关系是、真空值3p vaabs pp p= B 、P= P+P C、=P+ P A 、P vvaaabsabsabs、圆管层流过流断面的流速分布为。

4 、对数曲线分布C、二次抛物线分布A、均匀分布B 。

5、一下那些概念属于欧拉法、液体质点D、液体微团A、流线 B 、迹线C6圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数。

有关、与管壁相对粗糙度A、与雷诺数Re有关B d有关、与和管长Rel和有关DC 、与d 。

丨、时间t的无量纲组合是、速度7V、长度ltlv、 C BD A、2vtltvlvt 21，若将一次扩大改为两级扩大，则该扩大突然扩大到d8、圆管断面直径由d的局部水头损失。

、增大B A、减小、不变C 9 、在圆管流动中，层流的断面速度分布符合。

、对数曲线规律、抛物线变化规律B、直线变化规律C D A 、均匀规律10 、流线与流线通常情况下。

B 、仅能相交不能相切A、能相交也能相切、既不能相交也不能相切、仅能相切不能相交C D 。

的无量纲集合是、速度v，密度，压强p112p v vpB C、、D、、A ____________ ____ 2 pwp12、雷诺数代表的是之比。

B A 、惯性力与压力、惯性力与重力C、惯性力与表面张力D、惯性力与粘性力，模型水管的流量应为原型输水管流量13、压力输水管模型实验，长度比尺为8的。

1111 D、C A B 、85162 一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件是14、________ D、不可压缩流体、粘性流体C、可压缩流体A、理想流体B 。

15、弹簧管压力表的读数是 A B 、相对压强、绝对压强 D 、相对压强加当地大气压C、绝对压强加当地大气压DCo 与压力中心淹没深h 16、静水中斜置平面壁的形心淹没深h的关系是、无规律C、等于DA、大于B、小于，则该风管的当量直径是、某风管的断面尺寸为。

17200mm 300mm、、D C A 、B、mm300mmmmmm250200240l , 则两断面雷诺数的关系d=2d18有一变直径管流，小管直径d,大管直径12 是。

1、 D A B 、、C 、eRe eRe2 Re1.5Re RRe e RR212121212 19、下列流体哪个属于牛顿流体。

D、纸浆C、血液、沥青A、汽油B 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？r的物理意义是什么？6、运动粘滞系数的物理意义是什么？7、流体动力粘滞系数u、元流的特性是什么？8 2up常数中各项的物理意义？、伯努利方程9 z gr2 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？、射流弯曲产生的原因？14 .15、绕流升力产生的原因？、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16 o工作原、简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理。

17方程中，各项的物理意义是什么？18、下式不可压缩流体N-S2U 22duu up 1y xxz ) ( X 222 dt xz x y 六、计算题。

、有一钢板制风管，断面尺寸为1/s ，，管内气流平均速度为mm 200400mm1.5m2 8气体运动粘滞系数为15.0/s X，判断管内气体的流态？m10，40，一高压管末端接喷嘴，如下图所示，已知喷嘴出口直径为管道直径为2、cm cm103为/s0.4，求管嘴对水流的作用力。

水在管中流量Q Q解：如图所示，由连续性方程得：4Q0.m v、183/s/sI401A2)(14 3. 1100440.Q vm 51.02110A2)3 .14 (21004断面的伯努利方程以轴线为基准面，列1-21 22pvvpn220 0 0 ，此时p--------------------- 2 g2g2.2222vv18 3.51.02 2i 8 1295.4kN( ) p 9.则：/ m i82g2g2 9.，沿水流方向列动量方程，并取得：设喷嘴对水流的作用力为F1 ) F vQ(vpA1112) A vQ (vF p ii2i18.4051.0 312 144 3.0 () 1000 .4 1295. 100041001.7 19. 162kN 143.622，0u y ，u 2xy ux，-问该流动、已知不可压缩流体的流速分量为：3zyx是否为无旋流动？①检查流动是否无旋：u 22x y2）（x yy y u y y2 x两者相等，故为无旋流动②求速度势函数:udx dudy yx22）dx y2 （xxydy 22dxydx X3X2 xy 322；ty xtu , u求：当t=1是过M（ 1,14、已知平面流动的速度分量为：）yx的流线方程。

根据流线方程定义得流线方程：dydx uu yx dydx -------------- ---------- 2或yx tdydx 当t=1 时，1y x 1 xdy+ydx+dy-dx=O 化简得：xy+y-x+c=O 积分：c=-1 1+1-1+c=0 得：1,1 ）点：即1 x 流线通过（xy+y-x-仁0 带入上式，得将c=-1=02222vv18 3.51.02 2i 8 1295.4kN( ) p 9.则：/ m i82g2g2 9.）x+1）（y-1 化简得：（,，如长度比例常数为4/s5、一车间用直径为的风口送风，风口风速为m.0650.m, 则车间相确定实验模型风口风速。

若在模型内测得某点气流速度为/s m03.2 /s应点的速度为多少？（已知空气的运动粘滞系数为m00001570.根据相似原理可得，实验模型风口直径为：5.01250 .d m40.5/0.0000157=191082.8>50000 Ren=6.0X 原型雷诺数为：，则阻力平方区的最低雷所以气流处于阻力平方区，（可采用粗糙度较大的管道）为：Vni若数为50000贝相应的模型气流出口速度0.125/0.0000157=50000 X VmVm=6.28m/s0.6 0.955流速比尺为：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：v=3.0 X 0.955=2.87m/s Vn=11m进行实验。