工程流体力学试题B

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???

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???

流体力学试卷 答案

《流体力学泵与风机》B 卷期末考试题

一、 单项选择（共15题，每题1分 共15分） 1、对气体而言，其压缩性要比液体( ) A.大得多 B.小得多 C.相同 D.可能大也可能小 2、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 3、引起固体和流体力学效应的是（ ）

A.大气压强

B.绝对压强

C.相对压强

D.真空压强

4、长为b 、高为h 的充满运动流体的矩形截面管道，其当量直径为 ( )。 A.b+h B.2h

b + C.

h

b bh

+

D.

h

b bh

2+ 5、工程上计算流体在圆管内流动时，由紊流变成层流采用的临界雷诺数取为（ ） A.13800 B.2320 C.2000 D.1000

6、下列说法中，正确的说法是( )

A.理想不可压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.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒

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

7、

流体力学试卷 答案

《流体力学泵与风机》B 卷期末考试题

一、 单项选择（共15题，每题1分 共15分） 1、对气体而言，其压缩性要比液体( ) A.大得多 B.小得多 C.相同 D.可能大也可能小 2、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 3、引起固体和流体力学效应的是（ ）

A.大气压强

B.绝对压强

C.相对压强

D.真空压强

4、长为b 、高为h 的充满运动流体的矩形截面管道，其当量直径为 ( )。 A.b+h B.2h

b + C.

h

b bh

+

D.

h

b bh

2+ 5、工程上计算流体在圆管内流动时，由紊流变成层流采用的临界雷诺数取为（ ） A.13800 B.2320 C.2000 D.1000

6、下列说法中，正确的说法是( )

A.理想不可压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.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒

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

7、

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》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 ●

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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.

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

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

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

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案

第一章 绪论

1-3 底面积为1.5m的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为16ms，液层厚度为4mm，当液体分别为20C的水和20C时密度为856kgm3的原油时，移动平板所需的力各为多大？

002

题1-3图

1-4 在相距??40mm的两平行平板间充满动力粘度??0.7Pa?s液体（图1-4），液体中有一边长为a?60mm的正方形薄板以u?15ms的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。

1）当h?10mm时，求薄板运动的液体阻力。

2）如果h可改变，h为多大时，薄板的阻力最小？并计算其最小阻力值。

题1-4图

1

m输水管作水压试验，管内水的压强加至1-5 直径d?400mm，长l?20007.5?106Pa时封闭，经1h后由于泄漏压强降至7.0?106Pa，不计水管变形，水的压缩率

为0.5?10Pa，求水的泄漏量。

?9?1第二章 流体静力学

2-2 如图所示，压差计中水银柱高差?h?0.36m，A、B两容器盛水，位置高差

?z?1m，试求A、B容器中心压强差pA?pB。

题2-2图

2

第三章 流体运动学基础