《流体力学泵与风机》期末考试试卷参考答案
1．没有粘性的流体是实际流体。 错 (1分) 2．在静止、同种、不连续流体中，水平面就是等压面。如果不同时满足这三个条件，水 平面就不是等压面。错 (1分)
3．水箱中的水经变径管流出，若水箱水位保持不变，当阀门开度一定时，水流是非恒定流动。 错 (1分)
4．紊流运动愈强烈，雷诺数愈大，层流边层就愈厚。错 (1分) 5．Q 1=Q 2是恒定流可压缩流体总流连续性方程。错 (1分) 6．水泵的扬程就是指它的提水高度。错 (1分) 7．流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。错 (1分) 8．一变直径管段，A 断面直径是B 断面直径的2倍，则B 断面的流速是A 断面流速的4倍。
对 (1分)
9．弯管曲率半径Rc 与管径d 之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。错 (1分) 10．随流动雷诺数增大，管流壁面粘性底层的厚度也愈大。错 (1分) 二、填空题（本大题共 4小题，每小题 3 分，共 12 分）
11．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。 (3分) 12．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 (3分)
13．正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R 等于4a
R =，当量直径de 等于a d e = ( 3分)
14．并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为
3211
111s s s s +
+=。管嘴与孔口比较,如果水头H 和直径d 相同，其流速比V
孔口
/V
管嘴
等于82
.097
.0=,流量比Q 孔口
/Q
管嘴
等于
82
.060
.0=
。 (3分) 三、简答题（本大题共 4小题，每小题 3分，共 15 分） 15．什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？
满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体,反之为非牛顿流体。 （3分） 16．流体静压强的特性是什么？
流体静压强的方向垂直于静压面，并且指向内法线，流体静压腔的大小与作用面的方位无关，只于该点的位置有关。 （3分） 17．什么可压缩流体？什么是不可压缩流体？
流体的压缩性和热胀性很小，密度可视为常数的液体为不可压缩流体，反之为可压缩流体。（3分） 18．什么是力学相似？
原形流动与模型流动在力学上包括三方面的相似，即几何相似、运动相似、动力相似，统称为力学
相似。
19．试述泵与风机的工作原理
当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，并使气体从叶片间的出口处甩出。被甩出的气体及入机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后被导向出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送气体。离心式泵的工作原理也是如此。（3分） 五、计算题（本大题共 3 小题，共43分）
21．齿轮泵由油箱吸取润滑油，其流量为s m Q /102.133-⨯=，润滑油的运动粘度为s m /10425-⨯=ν，油的重度为3/9000m N =γ，吸油管长10m ，管径mm d 40=，油泵进口最大允许真空度为2.5m 水柱，求油泵允许的安装高度?=H （15分）
解：建立o-o 1-1断面能量方程
l h g
v
p H +++=++20002
22
γ （3分）
95510
4104102.1445
33
=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=---ππdv Q R e <2320 （2分） 流态为层流 2
32d lv
h l γμ=
（3分） 81
.904.00012.016900098105.22422
22
⨯⨯⨯-
⨯=---=πγl h g v p H -
4
404.04
81.90012
.010104.032⨯⨯
⨯⨯⨯⨯-π
（5分）
=1.85m （2分）
22．有一圆滚门，长度l =10m ，直径D=4.2m ，上游水深H1=4.2m ，下游水深H2=2.1m ，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。（15分）
)(2
12
2
2121H H p p p x -=-=γ (6分) ＝7.648)1.22.4(10807.92
1
2=-⨯⨯⨯kN (3分) kN l l R Al p z 7.10181.23.03.02
1
3602.278222=⨯+⨯+=
=∇=πγγ (6分) 23．水力清砂高压水枪喷嘴如图所示。水枪喷嘴出口直径d 0=7mm ，d 1=15mm ，水枪工作水量Q=160
（13分）
(2分)
A 1
1 (2分) g
v p g v p 222
0211γ
γ+=+ (2分) N A A v v g
A p 407)1.155.69(81
.9281
.91000)(21221212
011=-⨯⨯=
-=
γ
(2分)
N A p P 07.4111==
N v v g
Q
F x 5.14)(10=-=
∑γ (3分)
N F P R x 2621454071=-=-=∑ (2分)
