陕西科技大学机电过控复习专刊第二期第四部分
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陕西科技大学期末考试复习题
——第二期第四部分
陕西科技大学 编 机电过控系 审 第四篇 流体力学 陕西科技大学 试题纸 课程 流体力学 班级 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 阅卷人
一、判断题 ( 对的打“√”,错的打“×”,每题2分,共20分) 1. 液体的粘度随温度的升高而降低,随压力的升高而增大。 2. 平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定,而与该压强的 作用方向无关。即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。 3. 若平衡流体在x、y、z方向的单位质量力分别为X =5、Y =4、 Z =3,则等压面方程为0345zyx。 4. 流线和迹线实质是一回事。
5. 理想流体在有势质量力的作用下作定常流动时,函数)2(2upW的值在任一点上保持
不变。 6. 同一水头作用下,出流直径相同的管嘴与孔口,管嘴出流量大于孔口出流量。 7. 实际流体流经水力半径小的过水断面时,流动阻力小。 8. 实际流体圆管层流的切应力分布是中间最大、管壁边缘为零的线性分布。 9. 尼古拉茨实验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数Re有关。 10. 串联管路的总水头等于各管段水头损失之和。 二、选择题(10分)
1.伯努利方程中 22pvzg表示A A.单位重量流体具有的机械能; B.单位质量流体具有的机械能; C.单位体积流体具有的机械能; D.通过过流断面的流体所具有的总机械能。 2.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 3.流体在管内作层流流动时,其沿程损失hf值与断面平均流速v的_____A_____次方成正比。 A.1 B.1.75 C.1.75~2 D.2 4.相对压; 强的起量点是 D A. 绝对真空; B. 1个标准大C. 液面压强。D. 当地大气气压压强; 5.工程上计算流体在圆管内流动时,由紊流变为层流采用的临界雷诺数取为C A.13800 B.2320 C.2000 D.1000 三、绘图题(绘出AB曲面上的压力体,8分)
四、计算题(12分) 如右图,直径为mm150d的圆柱,固定不动。内径为mm24.151d的圆筒,同心地套在圆柱之外。二者的长度均为
mm250l。柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油,转动外筒,转速为
n=100r/min,测得转矩为mN091.9T。求甘油的动力粘性系数。
解: hvμAdy
duμAF (7分)
πdlA;
60
πdnv;62mm.02-ddh (3分)
2dTFrF 3-100.6260215.010025.015.0091.9
s792Pa.0 (12分)
五、计算题(20分) 如右图所示,已知0mm15Ad,mm75Bd,m4.2a,水的流量sm02.03Q,2mN1172BApp。
(1)如果A、B之间的水头损失表示为gvA22,试求值。 (2)求出水银差压计中的读数h。 (1)以B 为基准,取A、B 断面列伯努利方程
22222;0;1;2AAABBBABlAABABlpvpvzzhggvzazhg (8分) 又24AAdQv,24BBdQv (12分) 代入数值,=3.4 (14分) (2)设B断面到水银测压计左支管水银交界面的垂直距离为b ,从Bp开始,用逐段加减的方法推演到Ap,可得'-()BApbhhbap (18分)
由'-ABpphh,得1h=()9.5mm'-ABppa 六、计算题(20分) 如图所示,计算圆管突然扩大的局部损失。 解:取水平基准面0-0,过水断面的压强、速度及位置高度如图 由于Ⅰ、Ⅱ两过水断面上流线已接近平行,即属于缓变流,因此可写出两断面的伯努利方程(设121)
jhgvpzgvpz2222222111
(1) (7分)
由于在dt时间内从断面Ⅰ到Ⅱ的流速由1v变为2v,根据动量定理得 )()()(12222121212211vvvAzzAAApApAp
整理得)()()(2211122zpzpvvgv (2) (14分) 由(1) 和(2)得gvvhj2)(221 由连续性方程1212vAAv 代入上式得 (18分)
其中 2211211)1(;2AAgvhj (20分) 七、计算题(10分) 如图有一并联管路,已知1d=100mm, 1l=80m,1=0.021;2d=75mm,2l=50m, 2=0.025;Q=30l/s,求1Q、2Q。
解:由21ffhh; (3分)
)2/(/)2/(/2222221111gdlgdl
1112222221ldd
l
则,代入数值得 21 (7分)
22212121
4
4/dvdQQ
则 QQQQQ21219/16/ 所以解出 1216/2519.21(l/s)9/2510.80(l/s)QQQQ (10分)
答案 一、判断题(每题2分,共20分) 1. 液体的粘度随温度的升高而降低,随压力的升高而增大。√ 2. 平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定,而与该压强的 作用方向无关。即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。√ 3. 若平衡流体在x、y、z方向的单位质量力分别为X =5、Y =4、 Z =3,则等压面方程为0345zyx。ⅹ 4.流线和迹线实质是一回事。ⅹ 5. 理想流体在有势质量力的作用下作定常流动时,函数)2(2upW的值在任一点上保持
不变。ⅹ 6.同一水头作用下,出流直径相同的管嘴与孔口,管嘴出流量大于孔口出流√ 7.实际流体流经水力半径小的过水断面时,流动阻力小。ⅹ 8.实际流体圆管层流的切应力分布是中间最大、管壁边缘为零的线性分布。ⅹ 9.尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re有关。ⅹ 10. 串联管路的总水头等于各管段水头损失之和。√ 二、选择题(每题3分,共15分) 1.A 2.C 3.A 4.D 5.C 三、画图题(绘出AB曲面上的压力体,8分)
实压力体EE’A 虚压力体EE’D’D 实压力体D’DBB’ 四、计算题(12分)
解: hvμAdy
duμAF (7分)
πdlA;
60
πdnv;62mm.02-ddh (3分)
2dTFrF 3-100.6260215.010025.015.0091.9
s792Pa.0 (12分)
五、计算题(20分) 解:(1)以B 为基准,取A、B 断面列伯努利方程
22222;0;1;2AAABBBABlAABABlpvpvzzhggvzazhg (8分)
又24AAdQv,24BBdQv (12分) 代入数值,=3.4 (14分) (2)设B断面到水银测压计左支管水银交界面的垂直距离为b ,从Bp开始,用逐段加减的方法推演到Ap,可得'-()BApbhhbap (18分) 由'-ABpphh,得1h=()9.5mm'-ABppa (20分) 六、计算题(20分) 解:取水平基准面0-0,过水断面的压强、速度及位置高度如图 由于Ⅰ、Ⅱ两过水断面上流线已接近平行,即属于缓变流,因此可写出两断面的伯努利方程(设121)
jhgvpzgvpz2222222111
(1) (7分)
由于在dt时间内从断面Ⅰ到Ⅱ的流速由1v变为2v,根据动量定理得 )()()(12222121212211vvvAzzAAApApAp
整理得)()()(2211122zpzpvvgv (2) (14分) 由(1) 和(2)得gvvhj2)(221 由连续性方程1212vAAv 代入上式得 (18分)
其中 2211211)1(;2AAgvhj (20分) 七、计算题(10分) 解:由21ffhh; (3分)
)2/(/)2/(/2222221111gdlgdl
1112222221ldd
l
则,代入数值得 21 (7分)
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