黑龙江科技学院02年工程流体力学试题与答案

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黑龙江科技学院试题第1套

课程名称：工程流体力学命题人：徐文娟共2 页课程编号：030201 适用专业：机械02 教研室主任：王宪军第1页

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5x?4y?3z?0。 4. 流线和迹线实质是一回事。

25. 理想流体在有势质量力的作用下作定常流动时，函数(W?p?u)的值在任一

?2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 z?p???v22g表示

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

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__________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

A. 绝对真空； B. 1个标准大气压； C. 液面压强。D. 当地大气压强； 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 A．13800 B．2320 C．2000 D．1000

黑龙江科技学院试题第1套

课程名称：工程流体力学命题人：徐文娟共2 页课程编号：030201 适用专业：机械02 教研室主任：王宪军第2页三、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d?150mm的圆柱，固定不动。内径为d??151.24mm的圆筒，同心地套在圆柱之外。二者的长度均为l?250mm。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T?9.091N?m。求甘油的动力粘性系数?。

五、计算题（20分）

如右图所示，已知dA?150mm，dB?75mm，a?2.4m，水的流量Q?0.02m3s，pA?pB?1172Nm2。

2vA(1)如果A、B之间的水头损失表示为?，试求?值。

2g(2)求出水银差压计中的读数h。六、计算题（20分）

如图所示，计算圆管突然扩大的局部损失。七、计算题（10分）

如图有一并联管路，已知d1=100mm， l1=80m，?1=0.021； d2=75mm，l2=50m， ?2=0.025；Q=30l/s，求Q1、Q2。

黑龙江科技学院试题答案第1套

课程名称：工程流体力学命题人：徐文娟共4页课程编号：030201 适用专业：机02 教研室主任：王宪军第1页

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5x?4y?3z?0。ⅹ 4．流线和迹线实质是一回事。ⅹ

25. 理想流体在有势质量力的作用下作定常流动时，函数(W?p?u)的值在任一

?2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： F?μAduv?μA （7分） dyhA?πdl；v?πdnd?-d?0.62mm （３分）；h?

602 黑龙江科技学院试题答案第1套

课程名称：工程流体力学命题人：徐文娟共4 页课程编号：030201 适用专业：机02 教研室主任：王宪军第2页

0.15d2 T?Fr?F 9.091????0.15?0.25?260?0.62?10-3??100???0.792Pa?s （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

zA?

pA???AvA22g?zB?pB???BvB22g?hl2 （8分）

zA?a;zB?0;?A??B?1;hl?? 又vAvA2g?4Q4Q，（12分） v?B22?dA?dB 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pB开始，用逐段加减的方法推演到pA，可得pB??b??'h-?(h?b?a)?pA （18分）由pA?pB??'h-?h，得h=1(pA?pB??a)?9.5mm （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?1??2?1）

黑龙江科技学院试题答案第1套

课程名称：工程流体力学命题人：徐文娟共4 页课程编号：030201 适用专业：机02 教研室主任：王宪军第3页

2v12p2v2z1???z2???hj （1）（7分）

p1?2g?2g由于在dt时间内从断面Ⅰ到Ⅱ的流速由v1变为v2，根据动量定理得

p1A1?p2A2?p1(A2?A1)??A2(z1?z2)??A2v2(v2?v1)

整理得

v2g(v?vpp21)?(1??z21)?(??z2) （2）由（1）和（2）得h(v1?v2)2 j?2g

由连续性方程v2?A1Av1 代入上式得 2v2h1j??1 其中 2g; ??A11?(1)2A2七、计算题（10分）

解：由hf1?hf2； ?l2211/d1??1/(2g)??2l2/d2??2/(2g)

?21?2??2l2?d1 2d2?1l1则，代入数值得 ?1??2