流体力学试题及答案3
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流体测试题及答案解析一、选择题(每题2分,共10分)1. 流体力学中,以下哪个参数是描述流体粘性的?A. 密度B. 压力C. 粘度D. 温度答案:C2. 流体在管道中流动时,流速最大的区域是:A. 管道中心B. 管道壁C. 管道入口D. 管道出口答案:A3. 根据伯努利方程,流体在流动过程中,以下哪项参数是守恒的?A. 压力能B. 动能C. 势能D. 总能量答案:D4. 流体的可压缩性是指:A. 流体体积随压力变化的性质B. 流体体积随温度变化的性质C. 流体质量随压力变化的性质D. 流体质量随温度变化的性质答案:A5. 在流体力学中,雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 粘性B. 惯性C. 压缩性D. 表面张力答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 流体的密度是指单位体积内流体的质量,其单位是 ________。
答案:kg/m³2. 流体的粘度是描述流体内部摩擦阻力的物理量,其单位是________。
答案:Pa·s3. 流体流动时,流速与压力之间的关系遵循 ________ 定律。
答案:伯努利4. 当流体流动的雷诺数小于2000时,流动状态通常被认为是________。
答案:层流5. 流体的表面张力是作用在液体表面,使液体表面积缩小的力,其单位是 ________。
答案:N/m三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述流体力学中连续性方程的物理意义。
答案:连续性方程表明,在稳定流动的流体中,流体的质量流量是守恒的,即单位时间内流入某截面的流体质量等于流出该截面的流体质量。
2. 描述流体流动的层流和湍流的主要区别。
答案:层流是指流体流动时各层流体之间没有相互掺混,流线平行且平滑;而湍流是指流体流动时各层流体之间存在强烈的混合和涡旋,流线紊乱且不规则。
3. 解释什么是流体的粘性,并说明其对流体流动的影响。
答案:流体的粘性是指流体内部分子间由于分子间的吸引力和摩擦力而产生的阻力,它对流体流动的影响主要表现为增加流体流动的阻力,减缓流速,影响流体的流动状态。
《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。
解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。
流体力学试题含答案一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是()。
A、沿程水头损失与速度的2次方成正比B、沿程水头损失与速度成正比C、沿程水头损失与速度的0.5次方成正比D、沿程水头损失与速度的1.75次方成正比正确答案:A2.单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能称为()。
A、位置能头B、速度能头C、压力能头D、绝对压力能头正确答案:A3.除氧器在给水泵上方25米,除氧器压力为0.7兆帕,给水泵入口绝对压力为多少()。
A、0.7兆帕B、0.9兆帕C、1.06兆帕D、0.8兆帕正确答案:C4.1毫米汞柱是多少()帕。
A、50B、1C、1000D、133.3正确答案:D5.相对压强的起算点是()。
A、绝对真空B、1个标准大气压C、当地大气压D、液面压强正确答案:C6.伯努利方程说明,流体在水平管内定常流动中,压力下降()A、流速下降B、都可能C、流速不变D、流速上升正确答案:D7.常态下,下列哪种流体粘性最大()A、水B、酒精C、空气D、油正确答案:D8.从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体()A、能承受拉力,平衡时能承受切应力B、能承受拉力,平衡时也能承受切应力C、不能承受拉力,平衡时不能承受切应力D、能承受拉力,平衡时不能承受切应力正确答案:C9.凝结水泵吸水处压力为-98千帕(),其真空是。
A、98千帕B、3千帕C、1000帕D、100帕正确答案:A10.某点的真空压力是65000pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为()。
A、165000PaB、35000PaC、55000PaD、65000Pa正确答案:B11.下列流体的作用力不是质量力的是()。
A、惯性力B、粘性内摩擦力C、电磁力D、重力正确答案:B12.流体运动黏度的国际单位是()A、牛/平方米B、牛.秒/平方米C、平方米/秒D、千克/米正确答案:C13.表面力是指作用在()上的力。
流体力学期末考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的“不可压缩流体”是指:A. 流体的密度不随时间变化B. 流体的密度不随空间位置变化C. 流体的密度既不随时间也不随空间位置变化D. 流体的密度随时间变化但与空间位置无关2. 根据Navier-Stokes方程,流体的加速度项表示为:A. \( \frac{\partial u}{\partial t} \)B. \( \frac{\partial u}{\partial x} \)C. \( u \cdot \nabla u \)D. \( \nabla \cdot u \)3. 流体的粘性系数与下列哪项无关?A. 温度B. 压力C. 流体类型D. 流速4. 雷诺数(Re)是无量纲数,用于描述流体流动的特性,其表达式为:A. \( \frac{密度 \times 速度 \times 长度}{粘性} \)B. \( \frac{速度 \times 长度}{粘性} \)C. \( \frac{密度 \times 速度}{粘性} \)D. \( \frac{速度 \times 粘性}{密度} \)5. 流体静力学中,压强的分布与哪些因素有关?A. 流体的密度B. 重力加速度C. 流体的深度D. 所有上述因素二、简答题(每题10分,共30分)6. 解释什么是伯努利定律,并简述其在实际工程中的应用。
7. 描述什么是流体的粘性,并解释它如何影响流体流动。
8. 说明什么是流体的湍流和层流,它们各自的特点是什么?三、计算题(每题25分,共50分)9. 一个水力发电站的水流通过一个半径为1米的管道,水流的速度在管道入口处为2米/秒,出口处为6米/秒。
假设管道是水平的,忽略摩擦损失,求管道出口处的压强。
10. 一个圆形管道的直径为0.2米,管道内水流的雷诺数为2000。
如果管道的摩擦系数是0.02,请计算管道的流速和流量。
四、论述题(共30分)11. 讨论流体力学在航空航天领域的重要性,并给出至少两个具体应用实例。
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λ与雷诺数Re 和管长l 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/sB .0。
32m/sC .0。
2m/sD .0。
1m/s 5.绝对压强abs p ,相对压强p ,真空度v p ,当地大气压a p 之间的关系是:A .v abs p p p +=;B .abs a v p p p -=;C .a abs p p p +=;D .a v p p p +=. 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。
《流体力学》1.理想流体与实际流体的主要区别在于( A)。
(a) 是否考虑粘滞性(b) 是否考虑易流动性(c) 是否考虑重力特性(d) 是否考虑惯性2.对于实际流体,总水头线是(A )的线。
(a)沿程下降。
(b)沿程升高。
(c)沿程可升可降。
(d)沿程不升不降。
3.临界雷诺数的大小与流体的性质无关。
(X )4.流体静压强的有那两个特性?5.说明描述流体运动的两种方法(拉格朗日法与欧拉法)的主要区别。
6.流体中粘性摩擦力的大小与(D )无关。
(a) 两流层间速度差(b) 流体种类(c) 流层的接触面积(d) 接触面压力7.理想流体与实际流体的主要区别在于( A )。
(a) 是否考虑粘滞性(b) 是否考虑易流动性(c) 是否考虑重力特性(d) 是否考虑惯性8.均匀流特征不包括(D )。
(a)流线平行(b) 过流断面上符合静水压强分布(c) 流速及流速分布流程不变(d) 流速缓慢9.圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的(D )。
(a)1/2 (b)1/3 (c)2/3 (d)1/410.恒定流一定是均匀流。
(X)11.静压强大小与受压面方位无关。
(Y)12.无论流体作何种运动,水平面都是等压面。
(X)13.真空压强是指没有大气存在时的压强。
(X )14.总流伯努利能量方程只适用于恒定流。
(X )15.流体的比容表示(B)A.单位流体的质量B.单位质量流体所占据的体积C.单位温度的压强D.单位压强的温度16.对于不可压缩流体,可认为其密度在流场中(D)A.随压强增加而增加B.随压强减小而增加C.随体积增加而减小D.与压强变化无关17.流管是在流场里取作管状假想表面,流体流动应是(C)A.流体能穿过管侧壁由管内向管外流动B.流体能穿过管侧壁由管外向管内流动C.不能穿过侧壁流动D.不确定18.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)A.相切B.重合C.平行D.相交19.动量方程(C)A.仅适用于理想流体的流动B.仅适用于粘性流体的流动C.理想流体与粘性流体的流动均适用D.仅适用于紊流20.用皮托静压管测量得出的物理量是(C)A.总压B.静压C.总压与静压的差值D.流量21.动量方程中,表示作用在控制体内流体上的力是(A)A.总质量力B.总表面力C.合外力D.总压力22.当某管路流动在紊流水力光滑管区范围内时,随着雷诺数Re的增大,其沿程损失系数λ将(C)A.增大B.减小C.不变D.增大或减小23.管内流动时,为克服阻力产生的管路能量损失,若用压强损失△p表示时,其物理意义是(D)A.单位重量流体的能量损失B.单位质量流体的能量损失C.单位体积流体的能量损失D.单位时间经管路流体的能量损失24.我们所学的流体力学中描述流体运动的方法常采用( OL )法。
流体力学自考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的连续性方程描述的是流体的什么特性?A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 热力学第一定律答案:A2. 在流体力学中,流体的粘性系数与下列哪个因素有关?A. 温度B. 压力C. 流速D. 密度答案:A3. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 惯性力与粘性力的比值B. 重力与惯性力的比值C. 压力与重力的比值D. 粘性力与重力的比值答案:A4. 伯努利方程适用于哪种流体流动?A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 层流D. 湍流答案:B5. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了流体的什么?A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 热力学第二定律答案:B6. 流体力学中的边界层理论主要用于解决什么问题?A. 流体的压缩性问题B. 流体的粘性问题C. 流体的热传导问题D. 流体的不可压缩性问题答案:B7. 流体力学中,流体的流速增加时,其压力会如何变化?A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B8. 在流体力学中,流体的稳定性与哪些因素有关?A. 流速和密度B. 温度和压力C. 流速和粘性D. 密度和温度答案:C9. 流体力学中的涡流是如何产生的?A. 由于流体的不均匀性B. 由于流体的压缩性C. 由于流体的不可压缩性D. 由于流体的粘性答案:A10. 流体力学中的卡门涡街现象通常发生在什么情况下?A. 流体流过静止物体时B. 流体流过运动物体时C. 流体流过膨胀管道时D. 流体流过收缩管道时答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的______定律描述了流体的不可压缩性。
答案:连续性2. 流体力学中的______数用来表征流体流动的层流与湍流状态。
答案:雷诺3. 流体力学中的______定理用于描述流体内部任意两点之间的压力差。
答案:伯努利4. 流体力学中的______方程是动量守恒定律在流体力学中的表现形式。
流体力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的基本假设是什么?A. 流体是不可压缩的B. 流体是完全弹性体C. 流体是完全塑性体D. 流体是连续介质答案:D2. 流体静力学中,压力的分布规律是什么?A. 与深度成正比B. 与深度成反比C. 与深度无关D. 与深度的平方成正比答案:A3. 流体的粘性是由什么决定的?A. 温度B. 压力C. 密度D. 以上都是答案:A4. 伯努利方程描述了什么?A. 流体的静压和动压关系B. 流体的压缩性C. 流体的粘性D. 流体的热力学性质答案:A5. 流体的雷诺数是用来描述什么的?A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案:C6. 什么是流体的不可压缩性条件?A. 密度不变B. 温度不变C. 压力不变D. 速度不变答案:A7. 流体的连续性方程描述了什么?A. 流体的动量守恒B. 流体的动能守恒C. 流体的质量守恒D. 流体的热能守恒答案:C8. 流体的湍流与层流的区别是什么?A. 湍流有粘性,层流没有B. 湍流是有序的流动,层流是无序的C. 湍流是无序的流动,层流是有序的D. 湍流和层流都是有序的流动答案:C9. 流体的边界层厚度与什么有关?A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性D. 流体的压缩性答案:C10. 什么是流体的临界雷诺数?A. 流体开始流动的雷诺数B. 流体从层流转变为湍流的雷诺数C. 流体达到最大速度的雷诺数D. 流体达到最大压力的雷诺数答案:B二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述流体力学中的纳维-斯托克斯方程及其物理意义。
答案:纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程,它将流体的动量守恒定律与流体的粘性联系起来。
方程表明,流体的加速度不仅与压力梯度有关,还与粘性力有关。
物理意义上,它描述了流体内部的动量传递过程。
2. 描述流体的粘性对流动的影响。
答案:流体的粘性对流动有显著影响。
一、选择题1. 流体力学中,下列哪个参数不属于流体的基本物理量?A. 密度B. 粘度C. 温度D. 颜色答案: D2. 当流体流动时,粘性效应主要体现在什么方面?A. 动能损失B. 压力增加C. 流速减慢D. A和C都对答案: D3. 以下哪一种现象不是由流体动力学研究的内容?A. 飞机升力的产生B. 管道内的水锤现象C. 固体材料的弹性变形D. 河流的蜿蜒流动答案: C4. 在层流状态下,流体的流动特点是?A. 随机无序B. 有序平滑C. 涡旋频繁D. 速度均匀分布答案: B5. 伯努利方程表明,在理想流体的水平流动中,下面哪个量是守恒的?A. 动能B. 压力能C. 位势能D. A和B之和答案: D6. 雷诺数是用来判断流体流动状态的无量纲数,其计算公式为?A. ( text{Re} = frac{rho v d}{mu} )B. ( text{Re} = frac{rho v L}{mu} )C. ( text{Re} = frac{rho v L}{eta} )D. ( text{Re} = frac{rho v d}{eta} )答案: D7. 在不可压缩流体的定常流动中,连续性方程表达了什么原理?A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 角动量守恒答案: A8. 对于实际流体,以下哪一项不是造成能量损失的主要原因?A. 粘性摩擦B. 热传导C. 湍流混合D. 流体压缩性答案: D9. 在流体静力学中,等压面是指?A. 压力为零的面B. 压力相等的点组成的面C. 压力变化最大的面D. 压力方向垂直的面答案: B10. 文丘里管的作用是什么?A. 测量流量B. 改变流体方向C. 加热流体D. 冷却流体答案: A二、填空题1. 流体的粘度可以分为________和________两种。
答案: 动态粘度,静态粘度。
2. 伯努利方程在流体动力学中的表达式是________。
答案: ( p + frac{1}{2}rho v^2 + rho gh = text{const} )。
流体运动试题及答案一、选择题1. 流体运动中,流速越大的位置,压强越()。
A. 大B. 小C. 不变D. 无法确定答案:B2. 流体力学中,伯努利方程描述的是()。
A. 流体的压缩性B. 流体的不可压缩性C. 流体的能量守恒D. 流体的粘性答案:C二、填空题1. 流体运动时,粘性流体的层与层之间存在____。
答案:粘性阻力2. 流体在管道中流动时,如果管道截面突然扩大,流速会____。
答案:增加三、简答题1. 请简述流体运动的连续性方程。
答案:流体运动的连续性方程表明,在没有质量损失或增益的情况下,流体通过某一截面的流量是恒定的。
数学表达式为:A1v1 = A2v2,其中A表示截面面积,v表示流速。
2. 什么是雷诺数?它在流体运动中有何意义?答案:雷诺数是一个无量纲数,表示流体流动中惯性力与粘性力的比值。
它用于判断流体流动是层流还是湍流。
雷诺数较小时,流动倾向于层流;雷诺数较大时,流动倾向于湍流。
四、计算题1. 已知流体通过管道的流速为2m/s,管道截面积为0.05m²,求流体的流量。
答案:流量 Q = 流速v × 截面积A = 2m/s × 0.05m² =0.1m³/s2. 流体在水平管道中流动,管道直径为0.2m,流体的密度为1000kg/m³,流速为3m/s,求流体的动压。
答案:动压P = 0.5 × 密度ρ × 流速 v² = 0.5 × 1000kg/m³× (3m/s)² = 4500Pa。
考试试卷(A B 卷)学年第 二 学期课程名称:流体力学一、判断题(20分)1. 物理方程等式两边的量纲或因次一定相等。
(T ) 2. 为了减小压差阻力,就应该设法推迟边界层分离现象的发生。
(T )3. 压力体的体积表示一个数学积分,与压力体内是否有气体无关。
(T )4. 流体静止时,切应力为零。
(T )5. 温度升高液体的表面张力系数增大。
(F ) 6. 液滴内的压强比大气压小。
(F ) 7. 声音传播过程是一个等熵过程。
(T )8. 气体的粘性随温度的升高而增大。
(T ) 9. 应用总流伯努利方程解题时,两个断面间一定是缓变流,方程才成立。
(F ) 10. 雷诺数是表征重力与惯性力的比值。
(F ) 11. 不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡。
(T ) 12. 对流程是指海拔11km 以上的高空。
(F ) 13. 静止的流体中任意一点的各个方向上的压强值均相等。
(T ) 14. 在拉格朗日法中,流体质点轨迹给定,因此加速度很容易求得。
(T ) 15. 对于定常流动的总流,任意两个截面上的流量都是相等的。
(T )16. 紊流水力粗糙管的沿程水头损失系数与雷诺数无关。
(T ) 17. 在研究水击现象时,一定要考虑流体的压缩性。
(T )18. 雷诺数是一个无量纲数,它反映流动的粘性力与重力的关系。
(F ) 19. 当马赫数小于一时,在收缩截面管道中作加速流动。
(T )20. 对于冷却流动dq 小于0,亚音速流作减速运动,超音速流作加速运动。
(T ) 二、填空题(10分)1. 流动相似指的是两个流动系统所有对应点的对应物理量之比相等,具体地说,就是要满足,几何相似、运动相似和动力相似。
2. 自由面上的压强的任何变化,都会 等值 地传递到液体中的任何一点,这就是由斯卡定律。
3. 流动相似的主导因素是动力相似,只有满足了这一点才能保证运动相似。
4. 从海平面到11km 处是 对流层 ,该层内温度随高度线性地 降低 。
5. 马赫准则要求两种流动的惯性力与由于压缩性引起的弹性力成比例。
6. 水头损失可分为两种类型: 沿层损失 和 局部损失 。
7. 在工程实践中,通常认为,当管流的雷诺数超过 2320 ,流态属于紊流。
8. 在工程实际中,如果管道比较长,沿程损失远大于局部损失,局部损失可以忽略,这种管在水力学中称为 长管 。
9. 紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式,比旋转抛物面要均匀得多,这主要是因为脉动速度使流体质点之间发生强烈的 动量交换 ,使速度分布趋于均匀。
10. 流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍(如阀门,截面积突变),流线会发生变形,并出现许多大小小的 旋涡 ,耗散一部分 机械能,这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。
三、选择题(单选题,请正确的答案前字母下打“∨”) 1. 流体的粘性与流体的__ __无关。
(A) 分子内聚力 (B) 分子动量交换 (C) 温度 (D) ∨ 速度梯度 2. 表面张力系数 的量纲是____ 。
(A) ∨(B)(C)(D)3. 下列四种液体中,接触角 的液体不润湿固体。
(A) ∨120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o 4. 毛细液柱高度h 与____成反比。
(A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) ∨ 管径 (D) 粘性系数 5. 用一块平板挡水,平板形心的淹深为,压力中心的淹深为,当增大时,。
(A)增大 (B)不变 (C) ∨减小6. 液体随容器作等角速度旋转时,重力和惯性力的合力总是与液体自由面___ _ 。
(A) ∨正交 (B) 斜交 (C) 相切7.在____流动中,流线和迹线重合。
(A) ∨定常 (B) 非定常 (C) 不可压缩 (D) 无粘8.控制体是____ 。
(A) 包含一定质量的系统 (B) 位置、形状都变化的空间体(C) ∨固定的空间体 (D) 形状不变,位置移动的空间体9.连续性方程表示控制体的____守恒。
(A) 能量 (B) 动量 (C) 流量 (D) ∨质量10.流体微团的变形速度包括。
(A)线变形(B)角变形(C)旋转角速度(D)∨前三者之和三、简答题(20分,每小题5分):1.简述先择循环量的一般原则。
答:循环量选取的一般原则是:为了保证几何相似,应选取一个长变变量;为了保证运动相似,应选一个速度变量;为了保证动力相似,应选一个与质量有关的物理量,如密度。
通常这m个循环量中包含了L,M,T这三个基本量纲。
2.说明哪些情况可以近似为平面流动。
答:当物体一个方向的尺度比别两个方面尺度大得多时,可以近似地看作是截面形状不变的柱体,对于垂直于这个柱体母线的流动,除柱体边缘的区域外可以看作是平面流动。
3.简述复位势的性质答:两点的复位势之差是个复数,其实部是两点连线上的速度环量,虚部是通过两点连线的流量;复位势允许加任一复常数而不改变所代表的流动;两个不可压缩平面势流叠加仍得到一个平面势流,其复位势是原来两个复位势之和。
五、(40分,每小题10分):1.若作用在圆球上的阻力F与球在流体中的运动速度V、球的直径D及流体的密度ρ和动力粘度μ有关,试利用布金汉定理求无量纲数。
(10分)解:本问题的物理量共有5个,n=5,基本量纲为[M]、[L]、[T],即m=3(2) 写出5个物理量的量纲(2分)正确选取循环量(2分)组合并求出无量纲数1221DVFρ=∏(2分)组合并求出无量纲数2VDρμ=∏2(2分)解:smdQV/885.02==π(2分)冬季:23201620Re<==νVdRe64,22==λλgVdlhf(4分)油柱)(65.232Re642==gVdlhf夏季:4986Re==νVd(1分)因为:8000080Re4000=∆<<d所以应用勃拉修斯公式(2分)0378.0Re3164.025.0==λ油柱)(64.2222==gVdlhfλ(1分)2.长ml1000=,直径mmd150=的水平管道,出口压强为大气压,入口的表压强为Pa610965.0⨯,管内石油的密度为3/920mkg=ρ,其运动粘度sm/10424-⨯=ν,试求体积流量。
解:smkg⋅==/368.0ρνμ(4分)假定流动为层流691Re,8438.1820===-=νμVdrlppV a(4分)故为层流,与假定相符,于是流量为smVdQ/0326.0432==π(2分)3.如图所示,矩形平板将渠道上、下游的水隔开,平板为单位宽度,水平倾角为θ。
此平板可绕一个固定铰轴O 转动。
上、下游水深为H 和h ,设铰轴O 至板底边B 之距为S ,求证:为保证平板在上下游水压力作用下不会自动开启,应使θsin )(32233h H h H S -->解:gHF ρ21=作用点在距板底B :θsin /31H (3分)ghf ρ21=作用点在距板底B :θsin /31h (3分)板不会自动开启应满足:)sin /31()sin /31(θθh S f H S F ->-(2分)整理得θsin )(32233h H h H S -->(2分)4. 水泵装置如图。
水泵安装高度h =2.5m ,高低水池液面(面积足够大)高差Z =20m ,吸水管管径D1=0.2m ,长度l1=5m ,沿程阻力系数为0.02,总局部水头损失系数为5;压水管的直径D2=0.15m ,l2=50m ,沿程阻力系数为0.03,压管总的局部水头损失系数为6,测得水泵出口处的表压P -Pa =2×105Pa.试求:①水泵输水量Q 和②水泵的功率(水泵的功率系数为0.80)。
(10分)解:2-2和3-3应用总流的伯努力方程:g v d l g p z g v g p h a 2)(222222222ζλρρ+++=++(4分)解得,s m v /95.12=(1分)sm d v Q /034.043222==π(3分)KW h z gQ P w 88.9/)(=+=ηρ(2分)。