工程流体力学试题答案
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工程流体力学试题
南京工业大学 工程流体力学 试题(A)卷(闭)
2010--2011 学年第 二 学期 使用班级 安全0901-03 班级 学号 姓名
1、一根直径为d1 = 0.1m的水管垂直放置,在上方转90°弯后立即收缩成直径为d 2 = 0.05m
喷口,水从此喷入大气中。设喷口水流速度为v2 =20m/s,忽略一切损失,试计算低于喷口h = 4 m处水管截面上的压强p1。
2p1v12p2v2?z1???z2??2g?2gv1d1?v2d2p1102202??4?解:v1?0.1?20?0.05 98072?9.8072?9.087v1?10m/sp1?3.78?105Pa 2、图示为一连接于压力容器的带法兰的收缩出流管嘴。设容器内压力表读数为 p = 106Pa,H = 3m,管嘴大小口直径 D = 5cm,d = 1cm。试求管嘴上螺钉群所受到的总拉力 F。
v1D?v2d 解:连续性方程:v1?5?v2?1
v2?5v1p1?p??H静力学基本方程p1?106?9807?3
?10.3?105p12v12v2???
工程流体力学试题
南京工业大学 工程流体力学 试题(A)卷(闭)
2010--2011 学年第 二 学期 使用班级 安全0901-03 班级 学号 姓名
1、一根直径为d1 = 0.1m的水管垂直放置,在上方转90°弯后立即收缩成直径为d 2 = 0.05m
喷口,水从此喷入大气中。设喷口水流速度为v2 =20m/s,忽略一切损失,试计算低于喷口h = 4 m处水管截面上的压强p1。
2p1v12p2v2?z1???z2??2g?2gv1d1?v2d2p1102202??4?解:v1?0.1?20?0.05 98072?9.8072?9.087v1?10m/sp1?3.78?105Pa 2、图示为一连接于压力容器的带法兰的收缩出流管嘴。设容器内压力表读数为 p = 106Pa,H = 3m,管嘴大小口直径 D = 5cm,d = 1cm。试求管嘴上螺钉群所受到的总拉力 F。
v1D?v2d 解:连续性方程:v1?5?v2?1
v2?5v1p1?p??H静力学基本方程p1?106?9807?3
?10.3?105p12v12v2???
《工程流体力学》
1.粘性 流体抵抗变形的特性。2.流线 在流场中某一瞬时处处与流体速度方向一致的曲线。3.流量 单位时间通过某一截面流体的数量。4.速度环量 在流场中某一瞬时速度沿某一封闭曲线的积分。5.边界层 在固壁附近速度梯度很大的薄层区域。
二.简答题(20分每题10分)
1.简述定常不可压粘性流体有压管流中层流和紊流的基本规律。
层流 紊流 流动特征 分层 脉动 hf ∝v ∝v1.75~2.0 V(r) 二次曲线 对数曲线 Va/Vmax 0.5 0.79~0.86 τ τ1 τ1+τ2 2.画出无限空间自由淹没紊流射流结构图,并说明其几何、运动、动力特征。
答:几何特征:tanα=3.4a、运动特征:各截面速度分布相似、动力特征:各截面动量相等。
三、选择与填空(30分)
1.两平板相距0.1mm,中间充满了粘度为μ=0.00114Pa/s的流体,上平板相对下平板的运动速度为3.5m/s,则平板表面的切应力为 39.9 Pa。(3分) 7.如图2所示,设H=3m,不计损失,则出口速度为 7.67 m/s。(2分) 8.两水管的有压流动相似,d1/d2=3,则v2/v1= 3 。(2分)
10.理想不可压流体作平面无旋流
工程流体力学(A)
《工程流体力学》课程期末考试(A)卷(开卷)
装 该试卷使用范围: 2009 年级 安全工程 专业
● 一、名词解释(每小题5分,总分25分)。 1、粘性 2、压缩性 3、流线
4、上临界速度 5、直接水击
二、简答题(每小题8分,总分24分)。
1、表达出牛顿内摩擦定律及公式中各项的意义及单位。 2、画图解释说明多支U形管测压计的工作原理 3、画图说明流动状态与水头损失的关系。 订 三、计算题(总计55分)
● 1、某种液体的动力粘性系数为0.005Pa?s,相对密度为0.85,求其运动粘性系数。(6分)
2、由两根不同直径的管子与一渐变连接管组成的管路,如图所示,已知DA?0.25m,p4A?7.8?10N/m2;DB?0.50m,p2B?4.9?104N/m,流速vB?1.2m/s,h?1m。试判断流动方向,并计算A、B两断面之间的水头损失(15分)。
线 ●
第 1 页
3、某弧形闸门下出流,今以比例尺?l?10做模型实验。(15分)
(1)已知原模型上游水深H?5m,求H'; (2)已知原模型上游流量Q?30m3/s,求Q';
(3)在模型上测得水流流速为v'?0.
流体力学试题
第4章
4-8 计算下图中在下列两种情况下A点的表压强:
(1)管道出口有喷嘴时(如图示);(2)管道出口无喷嘴时。(不计损失) 解:(1)管道出口有喷嘴时,对1-1与2-2截面列伯努利方程,得
p?p?z1?1?1?z2?2?2
?g2g?g2g即:(2.1+3)+0+0=0+0+
221 1
?222g3
2 可得 ?2=2?9.807?5.1=10 m/s 对2-2和3-3截面列伯努利方程,得
22p??p3?3p2?2 即 3?3?3?0?0?2 z3???z2???g2g2g?g2g?g2g222 由连续性方程 ?3A3??2A2 得: ?3??2A2A3=4.01 m/s
A点的表压强 pA?p3??(?22??32)2?3?g
1000?(102?4.012)?3?100?09.807 ?=1.25×104 Pa
2(2)管道出口无喷嘴时,由连续性方程可知?3??2=10 m/s A点的表压强 pA?p3?
4-15一变直径水平放置的90?弯管,如图所示,已知d1=200mm, d2=100mm,管中水的表
压强p1g=200kPa,流量qV=226m3/h,流体通过弯管中的水头损失为0
《工程流体力学》习题答案
第一章 流体及其主要物理性质
1-1.
轻柴油在温度15oC时相对密度为0.83,求它的密度和重度。
解:4oC时
?水?1000kg/m3?水?9800N/m3 相对密度:d???? ?水?水3所以,
1-2.
??0.83?水?0.83?1000?830kg/m3??0.83?水?0.83?9800?8134N/m
甘油在温度0oC时密度为1.26g/cm3,求以国际单位表示的密度和重度。
33 解:1g/cm?1000kg/m ???g
338/m3 ??1.26g/cm?1260kg/m????g?1260?9.8?1234N1-3.
水的体积弹性系数为1.96×109N/m2,问压强改变多少时,它的体积相对压缩1%?
解:E?1?p(Pa)?p??dVV dp ?p?1-4.
?VV?p3
??VE?0.01E?1.96?107Pa?19.6MPa V5
2
3
容积4m的水,温度不变,当压强增加10N/m时容积减少1000cm,求该水的体积压缩系数βp和体积弹性系数E。
?1000?10?6?VV4???2.5?10?9Pa?1 解:?p??5?p10E?1-5.
1?p?18?4?10Pa ?92
流体力学试题
问题:按连续介质的概念,流体质点是指: A、流体的分子; B、流体内的固体颗粒; C、几何的点;
D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 问题:理想流体的特征是:
A、粘度是常数; B、不可压缩; C、无粘性; D、符合pV=RT。 问题:下面关于流体粘性的说法中,不正确的是: A、粘性是流体的固有属性;
B、粘性是运动状态下,流体有抵抗剪切变形速率能力的量度; C、流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重性; D、流体的粘度随温度的升高而增大。
问题:水力学的基本原理也同样适用于气体的条件是:
A、气体不可压缩; B、气体连续; C、气体无粘滞性; D、气体无表面张力。 问题:与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:
A、切应力和压强; B、切应力和剪切变形速率; C、切应力和剪切变形; D、切应力和流速。 1. 如图所示的密闭容器中,液面压强p0=9.8kPa,A点压强为49kPa,则B点压强为39.2kPa ,在液面下的深度为3m 。
问题:露天水池水深5m处的相对压强为:
A. 5kPa; B. 49kPa;
《流体力学》试题
《流体力学》试题
一、单项选择题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.流体在叶轮内的流动是轴对称流动,即认为在同一半径的圆周上( ) A.流体质点有越来越大的速度 B.流体质点有越来越小的速度 C.流体质点有不均匀的速度 D.流体质点有相同大小的速度 2.流体的比容表示( )
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
3.对于不可压缩流体,可认为其密度在流场中( ) 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
4.流管是在流场里取作管状假想表面,流体流动应是( ) 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
5.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
6.判定流体流动是有旋流动的关键是看( ) A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线 B.流体微团运动轨迹是曲线 C.流体微团运动轨迹
流体力学答案
只有部分
2-1 已知某种物质的密度
w 1000kg/m
3
2.94g/cm
3
,
4C
o
时水的密度为
, 试求它的相对密度。
3
33
解:
d
w
2.94 10kg/m1000kg/m
2.94
2-2已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数αco2=13.5%, αso2=0.3%,αo2=5.2%,α(
2
N2
=76%,α
2
H2O
=5%。试求烟气的密度。
3
SO 2.927kg/m
2
3
,
CO 1.976kg/m
3
,
O 1.429kg/m
2
3
,
N 1.251kg/m, H
3
2O
0.804kg/m
)
解: 混合气体的密度
a
ii
i 1
n
0.135 1.976 0.003 2.927 0.052 1.129 0.76 1.251 0.05 0.804=1.341kg/m
3
2-11借恩氏粘度计测得石油的粘度8.5ºE,如石油的密度ρ=850 kg/m3,求石油的动力粘度ºE。()
解:待测液体在给定温度下的运动粘度与测得的恩氏度的关系:
0.0731E 0.0631/E, cm/s
o
o
2
0.0731 8.5 0.0631/8.5 0.6139
cm
2
/S
0.6139 10
4
850 0.05218
Pa
流体力学试题及答案
流体力学复习题
-----2013制
一、填空题
1、1mmH2O= 9.807 Pa
2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。
3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 粘性力 与 惯性力 的对比关系。
5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联 后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2,总阻抗S为 。 串联后总管路的流量Q为Q= Q1 =Q2,总阻抗S为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ,处理方法是 时均法 。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力 和 局部阻力 。
8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动 、 旋转流动 和 变形运动 。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。
pu211、理想流体伯努力方