工程流體力學試題與答案

2022-10-07 03:36:05 字數 2297 閱讀 6442

一、判斷題 ( 對的打「√」,錯的打「×」,每題2分,共20分)

1. 一切流體都是牛頓流體。

2. 流體靜壓強的方向不一定垂直於受力面的內法線方向。

3. 平衡流體等壓面微分方程為

4. 過水斷面都是平面。

5. 實際流體圓管層流的平均流速是最大流速的一半。

6. 在紊流狀態下,能量損失包括流體層之間的內摩擦力損失和流體層之間相互混雜、能量交換而引起的附加損失。

7. 尼古拉茨試驗的水力光滑管區阻力係數與雷諾數無關。

8. 區域性損失通用計算公式為

9. 只要流體流過的面積的大小和形狀不變的過水斷面,這種流動稱為均勻流動。

10. 在質量力只有重力作用下,實際流體微小流束的伯努利方程為

二、選擇題(每題3分,共15分)

1.長管併聯管道各併聯管段的

a.水頭損失相等; b.水力坡度相等; c.總能量損失相等; d.通過流量相等。

2. 比較在正常的工作條件下,作用水頭、直徑相等時,小孔出流量q和圓柱形外管嘴出流量qn

a.q>qn;b.q<qn;c.q=qn。

3.變直徑管,直徑d1=320mm,d2=160mm,流速v1=1.5m/s,v2為

a.3m/s ; b.4m/s ; c.6m/s ; d.9m/s 。

4.金屬壓力表的讀數是

a. 絕對壓強 ;b. 相對壓強 ;c. 絕對壓強加當地大氣壓強;d. 相對壓強加當地大氣壓強。

5.水平放置的漸擴管,如果忽略水頭損失,斷面形心點的壓強有以下關係

a.p1>p2 ;b.p1=p2 ;c.p1三、繪圖題(對同一種液體繪出ab壁面上的相對壓強分布圖,5分)

四、計算題(20分)

如右圖,求作用在直徑,長的圓柱上的總壓力在水平及垂直方向的分力和壓力中心。

五、計算題(10分)

由兩根不同直徑的管子與一漸變連線管組成的管路如右圖所示,已知:,;

m,,流速m/s,。試判斷流動方向,並計算a、b兩斷面之間的水頭損失。

六、計算題(20分)

某供水系統中一水平供水管道,直徑m,拐彎處的彎角,管中斷面1—1處的平均流速,壓強為,如右圖所示,若不計彎管內的水頭損失,求水流對彎管的作用力。

七、計算題(10分)

做沿程水頭損失實驗的管道,直徑,測量段長度,,。試求:

(1)當流量時,管中的流態?

(2)此時的沿程水頭損失係數=?

一、判斷題(每題2分,共20分)

1. 一切流體都是牛頓流體。ⅹ

2.流體靜壓強的方向不一定垂直於受力面的內法線方向。ⅹ

3.平衡流體等壓面微分方程為√

4.過水斷面都是平面。ⅹ

5.實際流體圓管層流的平均流速是最大流速的一半。√

6.在紊流狀態下,能量損失包括流體層之間的內摩擦力損失和流體層之間相互混雜、能量交換而引起的附加損失。√

7.尼古拉茨試驗的水力光滑管區阻力係數λ與雷諾數無關。ⅹ

8.區域性損失通用計算公式為 √

9.只要流體流過面積的大小和形狀不變的過水斷面,這種流動稱為均勻流動。ⅹ

10.在質量力只有重力的作用下,實際流體微小流束的伯努力方程為

ⅹ二、選擇題(每題3分,共15分)

1.a 2.b 3.c 4.b 5.c

三、畫圖題(5分)

四、計算題(20分)

解: 1)水平分力

5分) 其壓力中心m10分)

2)垂直分力

(方向向上15分)

其壓力中心 (20分)

五、計算題(10分)

解:設液流由a→b,基準水平面為o—o,取a、b兩斷面,列總流的伯努利方程

5分)根據連續性方程得代入上式8分)

代入資料得水柱。因為,所以所設方向正確。即a→b (10分)

六、計算題(20分)

解:過水斷面1—1和2—2的斷面積、平均流速和壓強分別用、、 和、

、表示,建立如圖座標系2分)

斷面1—1和斷面2—2所受壓力分別為和,管壁對流體的作用力為。可沿、軸分解為、,由於彎管是水平放置的,重力在x軸和y軸的投影等於零。總流的動量方程在x軸和y軸的投影為

即 10分)

根據題意可知

則13分)

由連續性方程可知, m/s,同時,又由於彎管水平放置,且不計水頭損失,則由總流的伯努利方程得到

16分)

於是 又

將上述這些數值代入前面二式,可求出、,得

水流對彎管的作用力與大小相等,方向相反,即;

最後得20分)七、計算題(10分)

解:(1)

所以管中流態為層流6分)

(210分)

流體力學試題

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