流体力学综合测试题(2).ppt

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流体力学,综合测试题

（2）,一、单项选择题（10小题，每题2分，共（20分）,1.关于流体的黏度，下列说法哪一个是不正确的：

（）（A）气体的黏度随温度的升高而增大；（B）液体的黏度随温度的升高而增大；（C）流体的黏度是流体黏性大小的度量；（D）压强变化时，流体的黏度一般不变化。

B,2.下列关于等压面的说法，哪一个是不正确的：

（）（A）等压面可以是平面，也可以是曲面；（B）作用在流体上的质量力仅有重力时，静止流体中的等压面必为水平面；（C）作用在流体上的质量力仅有重力时，静止流体的水平面必为等压面；（D）在等压面上质量力的方向处处与等压面垂直。

3.某种完全气体在0时的密度为1.2kg/m2。

若温度不变，压强增加1倍，它的密度将变为多少?

（）（A）0.6kg/m3（B）1.2kg/m3（C）0.5kg/m3（D）2.4kg/m3,C,D,4.密闭容器中盛有水，水面上方的压强为9.8104Pa，则水面以下2m处的绝对压强不正确的是：

（）（A）882mmHg（B）12mH2O（C）2mH2O（D）117.6kPa,5.下列关于绝对压强、相对压强、真空压强的论述，哪一个是正确的：

（）（A）绝对压强是以完全真空为基准计量的压强；（B）相对压强是以大气压强为基准计量的压强；（C）真空压强是以大气压强为基准计量的压强；（D）容器中的压强小于大气压强时，其绝对压强为负值。

C,A,6.下列说法，哪一个是不正确的：

（）（A）黏性底层中流体基本上呈层流流动；（B）Re2000时，圆管内的流体呈层流流动；（C）边界层中流体基本上呈层流流动；（D）层流时没有流体质点作横向运动。

7.下列关于紊流的说法，哪一个是不正确的：

（）（A）从本质上讲，紊流是一种非定常流动；（B）紊流流动无定常流动可言；（C）紊流脉动速度的时均值为零；（D）紊流的真实速度等于时均速度与脉动速度之和。

C,B,8.下列关于当量直径的说法，哪一个是不正确的：

（）（A）圆管的当量直径等于其直径；（B）长为h、高为b的充满流体的矩形截面的当量直径等于2hb/（h+b）；（C）充满流体的环形截面的当量直径等于外圆管直径与内圆管直径之差；（D）圆管的当量直径等于其水力半径的2倍。

D,D,9.下列关于边界层分离的说法哪一个是正确的：

（）（A）只要p/x0，边界层就一定会发生分离；（B）在分离区，壁面附近的流体质点全都停止了运动；（C）层流边界层不会发生边界层分离；（D）边界层分离会使绕流物体受到压差阻力的作用。

10.下列关于滞止状态的说法，哪一个是不正确的：

（）（A）滞止状态的马赫数Ma=0；（B）大容器中气体的状态可看成是滞止状态；（C）空气在等熵流动中，滞止压强一定是临界压强的1.893倍；（D）只有在等熵流动中，气流才有滞止状态可言。

D,二、名词解释（5小题，每题2分，共10分）,1.质量力2.流线3.缓变流4.黏性底层5.临界状态,某个力场作用在全部流体质点上的力。

按达朗伯原理，流体所受的惯性力也是一种质量力。

质量力的大小与流体的质量成正比。

流场空间的一条曲线，每一瞬间，该曲线上每一点的速度总是在该点与曲线相切。

总流中，若流线与流线之间夹角很小，流线的曲率半径很大，即流线接近为互相平行的直线的流动。

紊流中，并非整个流动都处于紊流状态，在紧靠固体壁面的地方有一层薄层,由于受固壁的影响,流体的横向脉动几乎消失,黏性摩擦切应力很大,流动基本上呈层流状态。

该薄层称为黏性底层。

流体宏观运动的速度等于该处流体中当地音速的状态称临界状态。

三、计算题（4小题，共50分）,1.图示,轴在滑动轴承中转动。

已知轴的直径D=20cm,轴承宽度l=30cm,轴与轴承的间隙t=0.08cm,间隙内充满黏度=0.245Pas的润滑油,若由于摩擦损耗的功率为53W,试求轴的转速为几分钟？

（10分）,第1题附图,解由,得,2.如图所示,圆柱的直径d=12cm,其重量W=520N,在负荷F=589N作用下,在水中深度h=0.5m时处于静止状态,求测压管中水柱高H。

（12分）,第2题附图,解列平衡关系式,由此得,3.由空气预热器经两条管道送往锅炉喷燃器的空气质量流量qm=9000kg/h，空气密度=0.52kg/m3，管道截面尺寸均为400600mm2。

求管道中空气的平均流速。

（10分）,可得,解由连续性方程,4.有一等截面输油管道，直径d=20mm，长l=50m，以速度v=0.4m/s输送汽油。

若汽油的运动黏度=0.08cm2/s，求沿程能量损失。

（10分）,该流态为层流。

由达西公式,解先判别流态,5.已知渐缩喷管某一截面上空气流压强p=110kPa（绝对压强），温度t=300，速度v=210m/s。

求达到临界状态时，空气在喷管中的临界速度。

解利用,和,，可得,四、问答题（4小题，共20分）,1.什么是流体质点?

流体作为连续介质假设的内容是什么?

（5分）答：

流体质点是这样一个流体分子团：

它在微观上充分大，包含有足够多的分子数，使得物理量的统计平均有意义；在宏观上，与所研究问题的几何尺度比较，又足够小，可以把它看成是几何上的一个点。

符合这两个条件的流体分子团称为流体质点。

流体由分子组成，从微观上看，分子之间有间隙，所以是不连续的。

但引入了流体质点的概念后，我们把流体看作是由一个紧挨一个、相互之间没有间隙、连续分布的流体质点所组成，这就是流体作为连续介质的假设。

有了连续介质的假设，就可以把流体具有的宏观物理量看作为在空间点和时间上连续分布的函数。

2.流体静压强的两个基本特征是什么?

（4分）,答：

特征一：

流体静压强的作用方向柑作用面的内法线方向；特征二：

流体静压强的大小与作用面的方位无关，只是流场空间点的函数。

3.什么叫控制体?

它具有哪些特点?

（5分）,答：

从流场中划出的某一固定的空间区域称为控制体。

控制体的特征有：

控制体的位置与形状一旦选定，相对于选定的坐标系就不能再改变；通过控制面，可以有流体进、出控制体，即控制体可以同外界有质量交换；控制体与外界也可以有能量交换。

控制体的引入适合欧拉法的特点。

4.微弱扰动波在空间流场中传播的特点是什么?

（6分）答：

微弱扰动波在空间流场中传播时，可以分四种情况来阐明其特点。

第一、二种情形是扰动源静止不动或扰动源以亚音速（vc）运动，其特点是徽弱扰动波可以传播到流插空间的每一处。

扰动源静止时，扰动波的图形是以扰动源为中心的一簇同心球面。

扰动源以亚音速运动时，扰动波的图形是一簇偏心的球面。

扰动源运动速度越大，图形偏心就越大。

第三、四种情形是扰动源以音速（v=c）或超音速运动时，扰动波不能再传播到流场空间的每一点。

扰动源以音速运动时，扰动波只能在过扰动源且与扰动源速度垂直的平面的一侧传播。

扰动源以超音速运动时，扰动波就只能局限在马赫锥内部传播。

我们把以扰动源为顶，所有的微弱扰动波叠加而成的圆锥称为马赫锥。