重庆科技学院工程流体力学样卷及答案文档格式.docx
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六
七
八
九
十
总分
得分
阅卷人
一、选择题:
(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1、空气的动力粘度随温度升高()。
A.增大;
B.降低;
C.不变;
D.不定。
2、与牛顿内摩擦定律有关的因素是()
A、压强、速度和粘度;
B、流体的粘度、切应力与速度梯度;
C、切应力、温度、粘度和速度;
D、压强、粘度和速度梯度。
3、压力体内()。
A.必定充满液体;
B.可能有液体,也可能无液体;
C.至少有部分液体。
4、液体随容器作匀加速直线运动时,重力和惯性力的合力总是与液体自由表面()。
A.相切;
B.斜交;
C.正交。
5、毕托管用于测量()。
A.流体点流速;
B.流体密度;
C.流体流量;
D.流体点压强。
6、欧拉运动微分方程:
中各项的量纲是()。
A.应力;
B.能量;
C.加速度;
D.上述回答都不对;
7、下列属于牛顿流体的()
A.空气;
B.血液;
C.泥浆;
D.沥青。
8、在圆管流中,层流的断面流速分布符合()
A.均匀规律;
B.直线变化规律;
C.抛物线规律;
D.对数曲线规律。
9、.动力粘度的量纲是()
A.
;
B.
C.
D.
10、雷诺数Re反映了()的对比关系
A.粘性力与重力B.重力与惯性力
C.惯性力与粘性力D.粘性力与动水压力
二、判断题:
对的打“√”,错的打“×
”(本题共10小题,每小题1分,共10分)
1、当流速分布比较均匀时,则动能修正系数的值接近于1。
()
2、水力直径是过水断面的面积A与周长S的比值。
3、流体力学的研究方法只有实验方法和数值计算方法两种。
4、研究流体的运动规律是应用拉格朗日法分析流体运动的轨迹。
5、应用总流的伯努利方程时,两过水断面之间不能出现急变流。
6、压力表测得压强值是被测对象的绝对压强。
7、管路尺寸的长短是区分长管与短管的依据。
8、在过流断面突变处一般发生局部水头损失。
9、薄壁孔的收缩系数对其出流性能没有影响。
10、缝隙两端的压差或配合件间发生相对运动,流体在缝隙中就会产生流动。
三、简答题:
(本题共5小题,每小题2分,共10分)
1、简述流体的连续介质假设。
2、简述流线与迹线的概念。
3、简述串联管路的流动特性。
4、简述水击现象。
5、简述马赫数的概念。
四、计算题:
(本题共5小题,共60分)
1、蓄水容器上有三个半球形的盖,容器中装满水,如图下所示。
已知:
液面高H=2.5m,容器高h=1.5m,盖的半径R=0.5m。
求:
作用于三个半球形盖的水静压力。
(10分)
2、如图所示,一封闭容器内盛有油和水,油层厚h1=40cm,油的密度ρo=850kg/m3,盛有水银的U形测压管的液面距水面的深度h2=60cm,水银柱的高度低于油面h=50cm,水银的密度ρhg=13600kg/m3,试求油面上的计示压强。
3、如图下所示,水流经弯管流入大气,已知d1=100mm,d2=75mm,v2=23m/s,不计水头损失,求弯管上所受的力。
(15分)
4、球形物体在粘性流体中运动所受阻力FD与球体直径d、球体运动速度V、流体的密度ρ和动力粘度μ有关,试用π定理量纲分析法建立FD的公式结构。
(12分)
5、在如图所示的弯管中,水流量qv=15m3/h,管径d=50mm,沿程阻力系数λ=0.0285,AB段长度LAB=0.8m,比压计中水银面高度差Δh=20mm。
求弯管的局部阻力系数。
(13分)
工程流体力学试题1重庆科技学院20/20学年第学期
试卷参考答案及评分标准(卷)
工程流体力学选课课号:
适用专业/年级:
抽(命)题人:
李良
考试方式:
闭卷卷面总分:
100分
1、(A);
2、(B);
3、(B);
4、(C);
5、(A);
6、(C);
7、(A);
8、(C);
9、(B);
10、(C)。
(本题共10小题,每小题1分,共10分)
1、√2、×
3、×
4、×
5、×
6、×
7、×
8、√9、×
10、√
1、把流体看成是由无数连续分布、彼此无间隙地占有整个空间的流体质点所组成的介质,即流体的连续介质假设。
2、迹线:
流场中流体质点的运动轨迹。
流线:
流场中的瞬时光滑曲线,在曲线上流体质点的速度方向与各该点的切线方向重合。
3、串联管路无中途分流或合流,各管段流量相等,阻力叠加,总管路特性系数等于各管段的管路特性系数之和。
4、当液体在压力管道中流动时,由于某种外界原因液体流动速度突然改变,引起管道中压力产生反复的、急剧的变化,这种现象称为水击。
5、马赫数:
气体运动速度与介质中声速之比。
1、【解】
2、【解】
(7分)
(3分)
3、【解】
如图所示建坐标系,以入口断面和出口断面之间的液体为研究对象,
设弯管对水流的作用力为
和
。
(2分)
由连续方程:
得:
(2分)
对弯管的进、出口截面列伯努利方程:
其中,P2=0,z1=z2,代入得:
(1分)
选弯管所围成的体积为控制体,对控制体列动量方程:
(4分)
求得:
=-710.6(N)∴Fx=-
=710.6(N)
=1168.5(N)Fy=-
=-1168.5(N)
4、【解】
本问题的物理量共有5个:
FD、d、V、ρ、μ,即n=5,基本量纲M、L、T,即m=3,故应该有2个独立无量量纲。
则有:
(5分)
选ρ、V、d为循环量,与余下的FD、μ组合成无量纲数π1、π2。
这两个独立的无量纲数的关系是
5、【解】以A、B两断面作为研究断面,可以建立伯努利方程,
由液注高度差可得
由流体能量损失公式得
由流量公式可得
所以,解得局部阻力系数
0.64(1分)