河南理工大学 工程流体力学试题1、2
更新时间:2023-09-15 13:09:01 阅读量: 资格考试认证 文档下载
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工程流体力学试题1
(本试题的答案必须全部写在答题纸上,写在试题及草稿纸上无效)
说明:
1) 考生允许携带计算器; 2) 重力加速度g=9.81m/s2; 3) 水的密度为1000kg/m3; 4) 空气的密度为1.25kg/m3; 5) 空气的绝热指数k=1.40;
6) 空气的气体常数R=287J/(Kg.K); 7) π取3.1416
一、是非题(每题4分,共40分。正确的打√,错误的打×,答错不扣分)
1、温度升高时,水的表面张力减小。( ) 2、温度升高时,空气的粘度减小。( )
3、对于可压缩的流体,在定常流动时流线与迹线是重合的。( ) 4、在理想不可压缩流体的空间流动中,如果流动是无旋的,则流场中任一封闭曲线的速度环量都等于零。( )
5、在相同位置湍流边界层内的壁面切应力比层流的小。( ) 6、在激波两侧,上游气流相对激波一定是超音速的。( ) 7、伯努力方程适用于可压缩流体。( )
8、雷诺数表征了流体运动的惯性力与粘性力之比值。( ) 9、激波的压缩是绝热、等熵的过程。( )
10、流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。( )
二、填空题(每题5分,共50分)
1、两块平板平行相对运动,中间充满了液体。它们之间的距离是h=0.5mm,相对运动速度为0.25m/s,为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2,则液体的动力粘度是 Pa.s。 2、常温下水的体积模量为E=2.81×109Pa,如果水的压强从0.1MPa增至12MPa,求水的体积变化率为 %。
3、已知流体速度分布为u=-(y+t2),v=x+t,w=0,则t=2时经过 (0,0)点的流线方程是 。
4、压缩空气以超音速从喷管中流出,喉部直径为25mm,喉部绝对压强为0.5×105Pa,喉部温度为-20℃,则喷管的质量流量为 kg/s。 5、流速从4m/s变到10m/s突扩管道,为了减小局部损失可以分两次扩大管道,则当中间流速为 m/s时,可使得产生的局部损失最小。
6、描述流体运动的两种方法是 和 。 7、边长为1m的敞口立方水箱装满了水,当水箱以匀加速度向其中一侧面运动时,则加速度为 m/s2时水箱里的水溢出1/3。 8、距台风中心8km处的风速为48km/h,气压表读数为0.1MPa。若假定台风为自由涡,且空气密度恒为1.25kg/m3,则距台风中心0.8km处的气压表读数为 MPa。
9、在堰流的模型试验中模型水流应与原型水流相似,若模型与原型的长度比例为1:100,则当原型流量为1000m3/h时,模型流量为 m3/h。
10、温度为300k,马赫数为0.5的空气气流绕圆柱体流动,则驻点温度为 。 三、计算题(共60分)
1、在水箱水面下H=3m处装有一个缩放管,其喉部直径为d1=4cm,喉部绝对压强为p1=2.5m水柱,大气压强为p0=10.33m水柱。如不考虑收缩部分的损失,扩张部分的损失假定为从d1到d2突然扩大损失的20%。试求: (1)流量Q;
(2)出口断面的直径d2。(本题15分)
2、空气在缩放管内流动,进口处参数为p1=3×105pa,T1=400k,面积为A1=20cm2,出口压强为p2=0.4×105pa,设计质量流量为0.8kg/s,求出口面积A2和喉部面积A3。(本题20分)
3、离心轮鼓风机叶轮内径d1=12.5cm,外径d2=30cm,叶轮流道宽度为B=2.5cm,叶轮转速n=1725r/min,流量为Q=372m3/h,入口绝对压力为97000Pa,入口温度为20℃。用α1、α2表示气流的入口与出口的气流方向角(即绝对速度v与牵连速度u之间的夹角),用β1、 β2表示气流的入口与出口的叶片安装角(即相对速度w与圆周切线之间的夹角)
已知:α1=900,β2=300,假设空气密度恒为入口密度。 试求:(1)入口叶片安装角β1;
(2)出口气流绝对速度v2与出口气流角α2; (3)鼓风机的扭矩M和输入功率N。
(本题25分)
工程流体力学试题2
1.流体的相对密度定义为:某种流体的密度与( )的密度的比值。 A、标准大气压下4℃水 B、标准大气压下15℃水 C、标准大气压下4℃空气 D、标准大气压下15℃空气 2.静水压强的大小与( )无关。
A.空间位置 B.作用面的方位 C.液体种类 D.淹没深度 3.下列说法中,正确的是( )。
A、理想不可压缩均质重力流体作定常或非定常流动时,沿流线总机械能守恒 B、理想不可压缩均质重力流体作定常流动时,沿流线总机械能守恒 C、理想不可压缩均质重力流体作非定常流动时,沿迹线总机械能守恒 D、理想可压缩重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒 4.在列伯努利方程时,方程两边的压强项必须( ) A、均为表压强 B、均为绝对压强
C、同为表压强或同为绝对压强 D、一边为表压强一边为绝对压强 5.当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数α等于( ) A.1
B.2
C.3
D.1.75
6.在粘滞力作用下相似的流动,其( )准则数必然相等。 A.
B.
C.
D.
7.当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时,则随着雷诺数Re的增大,其沿程损失系数λ将( )。
A.增大 B.减小 C.不变 D.增大或减小 8.判定流体流动是有旋流动的关键是看( )
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