武汉理工大学流体力学试卷.doc

流体力学试卷（一）一、图示装置中玻璃管内水面高度 2m ，求A容器中绝对压强和真空度，分别用应力单位和水柱高表示。（8分）二、绘出下列各图侧壁面上的静水压强分布图。（6分）三、蓄水池底部闸门为圆形，可绕过形心 c 的水平轴旋转。证明作用于闸门上的转矩与其在液面下的深度无关。已知 闸门完全被淹没。（10分）四、有一高 0.6 m ，直径0.45 m 的圆柱形容器装满水，求：1、证明等角速度旋转时自由表面是抛物面；2、抛物面顶点为筒底，且与容器上缘相接时的角速度；3、容器停止后，液面高度及溢出水量。（15分）五、有一水平放置渐缩水管，管径分别 300mm 和 150mm ，进口端压强为275 KN/m2 ,V=3m/s , 若忽略管中水流损失，求水流通过此管时作用于管上的轴向推力大小和方向。（12分）六、如图射流泵进口处和喉部直径分别为 d1 ,d2 , 已知流量Q和压强 p1 ，不计损失时竖管中的液面应升高多少？（10分）七、在Q 0.1 l/s 的输水管接入渐缩圆锥管，其长度为40 cm ，d1 = 8cm , d2 = 2cm ,水的动力粘性系数为1.308103Pas ,（1）判别该锥管段中能否发生流态的转变；（2）发生临界雷诺数断面的位置。（9分）八、计算油管中通过Q50 t/h 油所需的功率。（10分）已知 d=100mm ,l=16km , r=915kg/m3 , v=1.86 10 m2/s ,管子水平布置，NGhf ,G为重量流量。九、图示为离心水泵抽水装置，已知水泵流量 Q20 l/s ,吸水管直径 d=10 cm ,长度 L8 m ，若泵吸水管中允许真空度 pv0.7大气压，试求泵轴在吸水池水面上的最大安装高度 hmax 。已知滤网x1=5 ,弯头x2=0.9 , l = 0.036 。 （10分）十、图示排水系统，d1= 50mm , d2 = 75 mm , l1 =15 m , l2 =24 m , l1=0.019 , l2= 0.023 ,Q = 2.8 l/s ,求所需作用水头H，示意绘出总水头线和测压管水头线。进口局部损失系数 x1 0.5 ，突然扩大局部损失按 计算。（10分） 流体力学试卷（一）答案一、解：三、解：四、解：五、解：由连续方程六、解：七、解：八、解九、解 列能量方程十、解：流体力学试卷（二）一、填空：每空一分，共16分。1、流体动力粘度的单位是（）。2、作用在流体上的力分为（）和（）。3、度量压强的基准有（）和（）。4、若压强 p 0 ，其绝对值称作（）。5、流体质点的加速度是由（）加速度和（）加速度组成。6、连续性微分方程 用于不可压缩流体时的形 式是（）。7、无旋流动的条件是（）。8、流体流动分（）和（）两种状态，其判别标准是（）。9、沿程阻力实验中，测量流量采用的装置称作（）。10、流体力学中常用的基本量纲是（）。11、雷诺实验结果采用方程 表示，层流段的m 值为（）。二、选择：每题一分，共29分。1、流体的粘度随温度的升高而（）。 A 降低 ； B 不变 ； C 升高 ； D 不一定 。2、单位质量力的单位是（）。 A N ; B N/m2 ; C kg ; D m/s2 。3、流体静压强的方向是指向固体壁面的（）。 A 外法线 ； B 内法线 ； C 任意 ； D 平行 。4、气体粘性是由于分子的（）而产生的。 A 吸引力 ； B 摩擦力 ； C 质量力 ； D 热运动 。5、表示压强的国际单位是（）。 A N ; B N/m2 ; C Pa ; D Pa/m2 。6、不考虑流体粘性的流体称（）流体。 A 理想 ；B 牛顿 ；C 非牛顿 ； D 实际 。7、平均流速的表达式为（）。 A B C D 8、动能修正系数在层流时的值是（）。 A 1 ; B 1.1 ; C 1.5 ; D 2 。9、圆管层流时速度分布与半径的（）次方成正比。 A 1 ; B 1.5 ; C 1.5 ; D2 。10、水力半径在数值上等于圆管直径的（）倍。 A 1/2 ; B 2 ; C 1/4 ; D 4 。11、矩形垂平面受到液体总压力的压力中心（）其几何中心。 A 低于 ； B 等于 ； C 高于 ； D 不定 。12、流体运动力学中常用（）进行研究。 A 拉格朗日法 ； B 欧拉法 ； C 雷利法 ； D 雷诺法 。13、动量修正系数在层流时的值是（）。 A 2/3; B 3/2; C 3/4 ; D 4/3 。14、实际流速 （）。 A 0 ; D 不定 。15、列能量方程时，两个断面应选在（）断面上。 A 急变流 ； B 恒定流 ；C 渐变流 ；D 任意 。16、流体在取暖管道中的流动又称为（）。 A 重力流 ； B 有压流 ； C 均匀流 ； D 无压流 。17、 是（）的微分方程。 A 流线 ； B 等压面 ； C 迹线 ； D 等势面 。18、静止流体中任意点质量力必（）于过该点的等压面。 A 平行 ； 垂直 ；C 任意角度相交 。19、1个标准大气压相当于（）米水柱。 A 9.8 ； B 10 ； C 10.13 ； D 10.33 。20、 是（）流体所具有的动能。 A 单位体积 ； B 单位质量 ； C 单位重量 ； D 全部。21、VA V 是根据（）守恒定律推导出来的。 A 质量 ； B 能量 ； C 动量 ； D 动量矩 。22、雷诺实验中流量的测定采用的是（）。 A 体积法； B 流量计 ； C流速仪 ； D重量法。23、在实验室模拟建筑物给水系统应采用（）相似准则。 A Fr ； B Eu ； C Re ； D Ma 。24、圆管均匀流断面上切应力在轴心处的值（）。 A 最大 ； B平均 ； C 最小 ； D不定 。25、雷诺数的表达式为（）。 A ；B ；C ； D 。26、圆管紊流时速度在截面上按（）曲线分布。 A 二次 ；B 对数 ； C 指数 ； D 双曲 。27、在相同条件下，小孔口流量（）短管嘴流量。 A 小于 ； 等于 ； C 大于 ； D 不定 。28、（）的管道称为常管。 A 不计速度水头 ；B 不计局部损失 ； C 只计局部损失 ；D 只计沿程损失 。29、相同流量时，完全均匀泄流的流动损失为无途泄时的（）。 A 1/2 ; B 1/3 ; C 2/3 ; D 3/4 。三、判断：在括号内划或，每题1分，共九分。1、绝对压强的最小值是零。（）2、过流断面上处处与流线垂直。（）3、迹线是流体质点的运动轨迹。（）4、流线是由无数流体质点组成的。（）5、渐变流过流断面压强基本符合静压强分布规律。（）6、均匀流过流断面上各点流速相等。（）7、均匀流只有沿程水头损失。（）8、同一时刻两系统中对应点速度大小成比例，称运动相似。（）9、并联管路总损失大于任一支管的阻力损失。（）四、连线：把人名与相关内容联在一起共8分。五 、推导选择：每题4分，共8分。1、压差计如图所示，两容器内压强差 pA pB =（） A ；B C ；D 。 六、图示为一长 1m 的圆柱，直径 D 2.4 m ，（10分）求作用在圆柱体上总的水压力大小和方向，并标于图中。七、右图所示对斜平板射流，Q0 ，V0 ，a 为已知，求 Q1 ，Q 2 及射流对平板的作用力，并在图中标出。（10分）八、泵吸水如图所示，若泵入口以允许最大真空度为 6 m ，吸水管长 10 m ，直径 100 mm ，流量 10 l/s , l 0.05 ，x =10 ,求水泵的最大安装高度为多少？（10分）流体力学试卷（三）一、选择：每题一分，共29分。1、气体的粘度随温度的升高而（）。 A 降低 ； B 升高 ； C 不变 ； D 不一定 。2、实际流速 （）。 A 0 ; D 不定 。3、同流量时，无途泄沿程损失是均匀途泄的（）倍。 A 1.5 ; B 2 ; C 2.5 ; D 3 。4、（）的管道称为常管。 A 只计局部损失 ； B 计算全部损失； C 只计沿程损失 ； D 长度较短。5、列能量方程时， 参数应在（）断面上选取。 A 任意；B 急变流 ； C 恒定流 ；D 渐变流 。 6、流体在非满排水管道中的流动称（）。 A 有压流； B均匀流 ； C无压流 ； D稳定流 。7、 是（）的微分方程。 A等势面； B 等压面 ； C流线； D迹线 。8、相同流下，短管嘴流量（）小孔口流量。 A 小于 ； 等于 ； C 大于 ； D 不定 。9、圆管紊流时速度在截面上按（）曲线规律分布。 A双曲 ；B二次 ； C 指数 ； D对数。10、单位质量力的单位是（）。 A kg ; B N ; C N/m2 ; D m/s2 。 11、动能修正系数在层流时的值是（）。 A 4/3 ; B 3/4 ; C 2/3 ; D 3/2 。12、流体静压强总是指向作用面的（）。 A内法线； B平行； C外法线 ； D任意。13、静止流体中任意点质量力（）于过该点的等压面。 A 任意角度相交 ； 平行 ；C垂直。14、雷诺数的表达式为（）。 A B ；C ； D 15、圆管均匀流断面上切应力在管壁处的值（）。 A 最大 ； B平均 ； C 最小 ； D不定 。16、1个标准大气压相当于（）mmHg。 A 735mm ； B 746mm ； C 750mm ； D 760mm 。 17、在实验室模拟水库建筑受力应采用（）相似准则。 A Fr ； B Eu ； C Re ； D Ma 。18、液体粘性是由于分子的（）而产生的。 A 吸引力 ； B 摩擦力 ； C 质量力 ； D 热运动 。19、流体运动力学中常用（）进行研究。 A雷利法 ； B雷诺法 ； C欧拉法； D拉格朗日法。 20、圆管直径在数值上等于（）倍的水力半径。 A 2 ; B3 ; C 4 ; D5 。21、圆管层流时速度在截面上的分布与半径（）方成正比。 A 2 ; B 1.75 ; C 1.5 ; D1 。22、动能修正系数在层流时的值是（）。 A 2; B 1.5; C 1.1 ; D 1.2 。23、表示压强的国际单位是（）。 A N ; B Pa ; C Pa/m2; D N/m2 。24、考虑流体粘性的流体称（）流体。 A 理想 ；B 牛顿 ；C实际； D非牛顿 。25、 是（）流体所具有的动能。 A 全部； B单位体积； C单位重量 ； D单位质量。26、r1 VA r1 V 是根据（）守恒定律推导出来的。 A能量 ； B质量 ； C 动量矩； D 动量 。 27、雷诺实验中采用了（）测定流体流量。 A重量法体积法； B 仪表法 ； C 流量计； D流速仪 。28、由（）公式可计算断面平均流速。 A B C D29、矩形直立平面受到液体压力，则平面的几何中心（）总压 力的作用点。 A 低于 ； B 等于 ； C 高于 ； D 不定 。二、判断：在括号内划或，每题1分，共九分。1、绝对压强不可能为负值。（）2、并联管路总阻力系数大于任一支管的阻力系数。（）3、流线不能相交。（）4、断面上各点流速相等的流动叫均匀流。（）5、只要两系统中对应点的同应力大小成比例，就称动力相似。（）6、相对平衡流体中任意点压强等于重度乘液面下深度。（）7、流体质点的运动轨迹称迹线。（）8、均匀流动只有沿程阻力损失。（） 9、过流断面有时是曲面。（）三、连线：连接相关内容。（8分） 四、填空：每空一分，共16分。1、流体运动粘度的单位是（）。2、雷诺实验结果采用方程表示，层流段的m 值为（）。3、流体质点的加速度是由（）加速度和（）加速度组成。作用在流体上的力分为（）和（）。4、雷诺实验揭示了流体有（）和（）两种流动状态。5、流动阻力损失分（）阻力损失和（）阻力损失两大类。 6、阻力实验时，测量流量的装置称作（）。7、薄壁小孔出流时，出口截面有（）现象。8、有旋流动的条件是（）。9、连续性微分方程用于不可压缩流体时的形 式是（）。11按度量基准不同，压强分（）和（），二着的关系是（）。12、流体力学中常用的基本量纲是（）。五 、推导选择：每题4分，共8分。1、压差计如图所示，两容器内压强差 pA pB =（）2、流速仪测得流速V（） 。六、图示为一长 1m 的半圆柱，半径 R 2 m ，（10分）求作用在该物体曲面上的总的水压力大小和方向，并标于图中。七、右图所示对斜平板射流，Q0 ，V0 ，b 为已知，求 Q1 和Q 2 及射流对平板的作用力，并在图中标出。（10分）九、泵吸水装置如图示，若泵入口处的压强为3.3m( 绝对压强)吸水管长 8 m，管直径150 mm ，流量 600 l/min , l = 0.04 x=8, 求泵可以安装的高度为多少？ （10分）流体力学试卷（二）答案一、1 Pas；2 质量力、表面力；3 绝对强度、相对强度；4 真空度；5 当地、迁移；6 ；7 ；8 层流、紊流、Re2300；9 堰；10 MLT；11 1。二、1 A；2 D；3 B；4 D；5 B，C；6 A；7 D；8 D；9 D；10 C；11 A；12 B；13 D；14 B；15 C；16 B；17 B；18 B；19 D；20 A；21 A；22 D；23 C；24 C；25 A；26 B；27 A；28 D；29 B。三、1 ；2 ；3 ；4 ；5 ；6 ；7 ；8 ；9。四、五六、七、 流体力学试卷（三）答案一、1 B ；2 A ；3 D ；4 B ；5 D ；6 C ；7 B ；8 C ；9 D ；10 D；11A；12A；13C；14C；15A；16D；17A；18A；19C；20C；21D；22A；23 D B ; 24 C；25B；26B；27A；28A；29C。二、1 ；2 ；3 ；4 ；5 ；6 ；7 ；8 ；9 。三、四、1 m2/s； 2 2；3 当地、迁移；4 紊流、层流；5 沿程、局部；6 堰 ；7 收缩；8 ；9 ；10 绝对压强、相对压强； ；11 MLT 五、1 D；2D； 八、解：列井液面与泵入口截面能量方程，以11断面为基准