流体力学与传热英文习题(英文)‘

流体力学与传热英文习题(英文)‘
流体力学与传热英文习题(英文)‘

Problems of Fluid Flow and Heat Transfer for Unit Operations of Chemical Engineering

ZHONG Li

(College of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology)

1. Water is pumped at a constant velocity 1m/s from large reservoir resting on the floor to the open top of an absorption tower. The point of discharge is 4 meter above the floor, and the friction losses from the reservoir to the tower amount to 30 J/kg. At what height in the reservoir must the water level be kept if the pump can develop only60 J/kg?

2. The fluid (density 1200 kg/m3 ) is pumped at a constant rate 20 m3 /h from the large reservoir to the evaporator. The pressure above the reservoir maintains atmosphere pressure and the pressure of the evaporator keeps 200 mmHg (vacuum). The distance between the level of liquid in the reservoir and the exit of evaporator is 15 meter and frictional loss in the pipe is 120 J/kg not including the exit of evaporator, what is the pump effective work and power if the diameter of pipe is 60 mm?

3. Water comes out of the pipe (Φ108x4 mm), as shown in Fig. The friction loss of the pipeline which does not cover the loss at the exit of pipe can be calculated by the following equation:

h f =6.5U2

where U is the velocity in the pipe, find

a. water velocity at section A-A'.

b. water flow rate, in m3 /h.

4. Water passes through the variable pipe. The velocity in the small pipe is 2.5 m/s. The vertical glass tubes are inserted respectively at the section A and B to measure the pressure (see fig.) If the friction loss between two section is 15 J/kg, what is the water column difference between two glass tubes? By the way, draw the relative liquid column height of two tubes in the Fig.

5. A centrifugal pump takes brine (density 1180 kg/m3 , viscosity 1.2 cp) from the bottom of a supply tank and delivers it into another tank. The line between the tanks is 300 m of 25 mm diameter pipe (inner diameter). The flow rate is 2 m3 /h. In this line, there are two gate valves, four elbows (90o ) and one return bend, what is the friction loss if the roughness of pipe is 0.025 mm?

6. The orifice meter (diameter of orifice 0.0001 m) is installed for measuring the flow rate. The indicating liquid of orifice is mercury if U shape pressure gauge reading is 0.6 meter and orifice coefficient can be taken as 0.61, what is the flow rate of water?

7. Water flows through a pipe with a diameter di 100 mm as shown in figure.

a. when the valve is closed, R is 600 mm and h equals 1500 mm. While the valve opens partially, R=400 mm and h=1400 mm, f=0.00625 (Finning factor) and k c =0.5 (contraction coefficient), what is the flow rate of water, in m3 /h?

b. If the valve opens fully, what is the pressure of section 2-2', in N/m2 ? The equivalent length of the valve is

1.5 m and the Fanning factor f keeps the same?(ρH2O=1000kg/m3, ρHg=13600kg/m3)

8. The rotameter is installed to measure the water flow rate, as shown in figure. If the total length including equivalent length of pipeline A is 10 m and the reading of rotameter is 2.72 m3 /h, what is the flow rate for pipeline B? (f A =0.0075, f B =0.0045)

9. The fluid (density 1200 kg/m3 ) is pumped at a constant rate 20 m3 /h from the large reservoir to the evaporator, as shown in Fig. The pressure above the reservoir maintains the atmosphere pressure and the pressure of the evaporator keeps 200 mmHg (vacuum). The distance between the level of liquid and the exit of evaporator is 15 meter and frictional losses in the pipe line (inner diameter of pipe 60 mm) are 120 J/kg which includes all local frictional loss except the exit of evaporator. What are the developed head and brake horsepower of the pump if the efficiency of the pump is taken as 60%?

(see Fig.2)

10. A flat furnace wall is constructed of 120 mm layer of sil-o-cel brick, with a thermal conductivity 0.08 w/(m o C), backed by a 150 mm of common brick, of conductivity 0.8 w/(m o C), the temperature of inner face of the wall is 1400 o , and that of the outer face is 200o C.

a. What is the heat loss through the wall in w per square meter.

b. To reduce the heat loss to 600 w/m2 by adding a layer of cork with k 0.2 w/(m o C) on the outside of common brick, how many meters of cork are requied?

11. The vapor pipe (d o=426 mm) is covered by a 426 mm insulating layer (k=0.615 w/m o C). If the temperature of outer surface of pipe is 177 o C and the temperature outside the insulating layer is 38 o C, what are the heat loss per meter pipe and the temperature profile within the insulating layer?

12. A steel spherical shell has inside radius r i and outside radius r o. The temperatures inside and outside walls are t i and t o, respectively and the conductivity is k. Derive the equation for heat transfer by conduction.

13. Air at the normal pressure passes through the pipe (d i 20 mm) and is heated from 20o C to 100o C. What is the film heat transfer coefficient between the air and pipe wall if the average velocity of air is 10 m/s? The properties of air at 60 o C are as follows:

density 1.06 kg/m3 , viscosity 0.02 cp, conductivity 0.0289 w/(m o C), and heat capacity 1 kJ/kg-K

14. A hot fluid with a mass flow rate 2250 kg/h passes through a ?25?2.5(outer diameter of pipe? thickness of pipe wall) mm tube. The physical properties of fluid are as follows:

k=0.5 w/(m o C), C p =4 kJ/kg-K, viscosity 10-3 N-s/m2 , density 1000 kg/m3 Find:

a. Heat transfer film coefficient h i , in w/(m2 -K).

b. If the flow rate decreases to 1125 kg/h and other conditions are the same, what is the h i ?

c. If the diameter of tube (inside diameter) is decreased to 10 mm, and the velocity u keeps the same as that of case a, calculate h i .

d. When the average temperature of fluid and quantity of heat flow per meter of tube are 40o C and 400 w/m, respectively, what is the average temperature of pipe wall for case a?

e. From this problem, in order to increase the heat transfer film coefficient and enhance heat transfer, what kinds of methods can you use and which is better, explain why?

Hint: for laminar flow, Nu=1.86[Re Pr]1/3

for turbulent flow Nu=0.023Re0.8 Pr1/3

15. In a double pipe exchange (Φ23?2 mm), the cold fluid (Cp=1 kJ/kg, flow rate 500 kg/h) passes through the pipe and the hot fluid goes through the outside. The inlet and outlet temperatures of cold fluid are 20 and 80 o , and the inlet and outlet temperatures of hot fluid are 150 and 90o , respectively. The h i (film coefficient inside pipe) is 700 w/(m2 o C)and overall heat transfer coefficient U o (based on the outside surface of pipe) is 300w/(m2 o C), respectively. If the heat loss is ignored and the conductivity of pipe wall (steel) is taken as 45 w/(m o C), find:

(1) heat transfer film coefficient outside the pipe h o?

(2) the pipe length required for counter flow, in m?

(3) what is the pipe length required if the heating medium changes to saturated vapor(140 o C) and it condenses to saturated liquid and other conditions keep unchanged?

(4) When the exchanger is used for a year, it is found that it cannot meet the need of production (the outlet temperature of cold fluid cannot reach 80o C), explain why?

16. Water flows turbulently in the pipe of Φ25?2.5 mm shell tube exchanger. When the velocity of water u is 1 m/s, overall heat transfer coefficient Uo (based on the outer surface area of pipe) is 2115 w/(m2 o C). If the u becomes 1.5 m/s and other conditions keep unchanged, Uo is 2660 w/( m2 o C ). What is the film coefficient ho outside the pipe? (Heat resistances of pipe wall and scale are ignored)

17. Water and oil pass parallelly through a exchanger which is 1 m long. The inlet and outlet temperatures of water are 15 and 40 o C, and those of oil are 150 and 100 o C, respectively. If the outlet temperature of oil decreases to 80 o C, and the flow rates and physical properties and inlet temperatures of water and oil maintain the same, what is the pipe length of new exchanger? (Heat loss and pipe wall resistance are neglected)

18. Air which passes through the pipe in turbulent flow is heated from 20 to 80 o C. The saturated vapor at 116.3 o C condenses to saturated water outside the pipe. If air flow rate increases to 120% of the origin and inlet and outlet temperatures of air stay constant, what kind of method can you employ in order to do that? (Heat resistance of pipe wall and scale can be ignored)

19. Water flows through the pipe of a Φ25?2.5 mm shell-tube exchanger from 20 to 50 o C. The hot fluid (C p 1.9 kJ/kg o C, flow rate 1.25 kg/s) goes along the shell and the temperatures change from 80 to 30 o C. Film coefficients of water and hot fluid are 0.85kw/(m2 o C) and 1.7 kw/(m2 o C). What is the overall heat transfer coefficient Uo and heat transfer area if the scale resistance can be ignored? (the conductivity of steel is 45w/(m o C).

20. A spherical particle (density 2650 kg/m3) settles freely in air at 20 o C (density of air 1.205 kg/m3 , viscosity 1x10-5 Pa.s). Calculate the maximum diameter of particle if the settle obeys the Stoke s’ Law?

21. A filter press(A=0.1 m2 ) is used for filtering slurry. The vacuum inside the filter is 500 mm Hg. One liter filtrate can be got after filtering of 5 min and 0.6 more liter filtrate is obtained after 5 more min. How much filtrate will be got after filtering of 5 more min?

22. The following data are obtained for a filter press (A=0.0093 m2) in a lab.

------------------------------------------------------------------------------------------------

pressure difference (kg f /cm2 ) filtering time (s) filtrate volume (m3 )

1.05 50

2.27?10-3

660 9.10?10-3

3.50 17.1 2.27?10-3

233 9.10?10-3

Find

1) filtering constant K, q e , t e at pressure difference 1.05 kg f /cm2 ?

2) if the frame of filter is filled with the cake at 660 s, what is the end filtering rate (dV/dt)E at P 1.05 kg f /cm2 ?

3) compressible constant of cake s?

23. A slurry is filtered by a 0.1 m2 filter press at constant pressure if the cake is incompressible. The filter basic equation is as follows:

(q+10)2 = 250(t+ 0.4)

where q---l/m2 t----min

find (1) how much filtrate is got after 249.6 min?

(2) if the pressure difference is double and the resistance of cake is constant, how much filtrate can be obtained after 249.6 min? (cake is incompressible)

思考问答题

1. If the inlet and outlet temperatures of fluids are given, the LMTD of countercurrent flow is always larger than that of parallel-current flow?

2. For countercurrent flow, the outlet temperature of cold fluid can be higher than that of hot one.

3. The value of overall heat transfer coeff. U is closed to that of larger heat transfer film coeff.

4. Dirty overall heat transfer coef. is smaller than clean overall heat transfer coef.

5. If h i and h o are 100 and 10000 w/(m2o C), respectively, we should try to increase h o in order to elevate overall heat transfer coefficient U.

6. For no phase change, ΔT of 1-2 pass shell-tube exchanger is smaller than LMTD of countercurrent flow.

7. Explain simply the advantages of countercurrent flow over parallel-current flow and in what situations, parallel flow should be used.

8.Dimensional analysis can directly produce the numerical results without experimental data.

9. Decrease of thermal boundary layer thickness can increase h and enhance heat transfer.

10. Newton's cooling law says that heat transfer film coefficient is a constant.

11. The tube length changes only affect the heat transfer area during the convection heat transfer.

12. Increase of Reynolds Number can elevate the heat transfer film coeff. of free convection.

13. Increase of Reynolds Number can raise the heat transfer film coeff. of forced convection.

14. Heat transfer film coeff. of the return bend pipe is larger than that of the same diameter straight pipe.

15. The smaller the heat transfer film coef. h, the less the convective heat transfer resistance.

17. At steady-state heat transfer by conduction, the temperature at all points in a solid is equal.

18. Direction of heat flow is opposite to that of the temperature gradient.

19. The thicker the insulating layer, the smaller the heat loss.

20. For heat transfer through a series of layers at steady-state, the smaller the temperature drop at a certain layer, the larger the heat resistance at the same layer.

21. At steady-state heat transfer conduction through a pipe wall, q/A is a constant.

22. For heat transfer through two layers of insulating materials having the same thickness but different conductivities at a flat wall. Temperatures of both sides of insulating materials keep constant. If two layers of insulating materials change their places how does heat loss change? Explain why?

23. For the same conditions as the above question, but heat transfer through a cylinder, how does heat loss change? Explain why?

24. Which can develop more total head H, one pump or two same pump which work in series?

25. The dimension for viscosity in SI system is______, and what about the unit for it?

26. What is the relationship between the gauge and absolute pressure, the vacuum and absolute pressure? If the reading at entrance of pump is 0.029 MPa(vacuum), what are vacuum in mmHg and gauge pressure in mmHg? If reading at the exit of pump is 0.67 Mpa (gauge), what is absolute pressure (atmosphere pressure 0.1MPa)?

27. The total (developed) head of centrifugal pump H means______ and maximum suction lift implies________ and net positive suction head (NPSH) is_______.

28. What is cavitation? At what situations, the cavitation will occur?

29. If the temperature of fluids increases, what happen to viscosities of liquid and gas?

30. The pressure or pressure difference of liquid can be measured by U-shape pressure gauge. If the reading of

R becomes smaller, what kind of gauge can be used in order to keep the accurate measurement?

31. What are going on flow rate, total head and brakepower of centrifugal pump if the fluid of density 1200 kg/m3 is transported in the same pipe line compared to? (Other properties of fluid are the same as those of water).

32. Somebody says that the total mechanical energy entering section 1-1 equals that leaving section 2-2, what do you think about that? If you consider that it is wrong, what is the correct statement?

33. When the pipe changes from horizontal to vertical position and velocity keeps the same, what happens to energy loss?

34. The solid dust is removed from gases in a gravity-settling chamber. If settling is within the laminar region, compare the productivity at 20 and 200 o C and which is larger?

35. For shell-tube exchangers, what is one-pass? When the flow rate is given, velocity of fluid will _________ and Reynolds Number will______and convective film coefficient will ______ if one-pass change to two-pass.

36. What is equivalent diameter for 0.5m square?

37. How do you adjust the flow rate of centrifugal and reciprocating pumps?

38. What are the working point and characteristic curves of centrifugal pump and pipeline curve? How to choose a pump based on the production conditions such as the volume flow rate, the developed head, the pump power, the properties of fluid to be transported and so on?

流体力学中英文对照外文翻译文献

中英文对照外文翻译(文档含英文原文和中文翻译)

14选择的材料取决于于高流动速度 降解或材料由于疲劳,腐蚀,磨损和气蚀故障糜烂一次又一次导致泵运营商成本高昂的问题。这可能通过仔细选择材料的性能以避免在大多数情况下发生。一两个原因便可能导致错误的材料选择:(1)泵输送的腐蚀性液体的性质没有清楚地指定(或未知),或(2),由于成本的原因(竞争压力),使用最便宜的材料。 泵部件的疲劳,磨损,空化攻击的严重性和侵蚀腐蚀与流速以指数方式增加,但应用程序各种材料的限制,不容易确定。它们依赖于流速度以及对介质的腐蚀性泵送和浓度夹带的固体颗粒,如果有的话。另外,交变应力诱导通过压力脉动和转子/定子相互作用力(RSI)真的不能进行量化。这就是为什么厚度的叶片,整流罩和叶片通常从经验和工程判断选择。 材料的本讨论集中在流之间的相互作用现象和物质的行为。为此,在某些背景信息腐蚀和经常使用的材料,被认为是必要的,但是一个综合指南材料的选择显然是超出了本文的范围。在这一章中方法开发出促进系统和一致方法选择材料和分析材料的问题领域。四个标准有关,用于选择材料暴露于高流动速度: 1.疲劳强度(通常在腐蚀环境),由于高的速度在泵本身与高压脉动,转子/定子的相互作用力和交变应力。 2.腐蚀诱导高的速度,特别是侵蚀腐蚀。 3.气蚀,由于已广泛在章讨论。 4.磨耗金属损失造成的流体夹带的固体颗粒。 磨损和汽蚀主要是机械磨损机制,它可以在次,被腐蚀的钢筋。与此相反,腐蚀是一种化学金属,泵送的介质,氧和化学试剂之间的反应。该反应始终存在- 即使它是几乎察觉。最后,该叶轮尖端速度可以通过液压力或振动和噪声的限制。 14.1叶轮和扩散的疲劳性骨折 可避免的叶轮叶片,整流罩或扩散器叶片的疲劳断裂施加领域的状态;它们很少观察到。在高负荷的泵,无视基本设计规则或生产应用不足的医疗服务时,这种类型的伤害仍然是有时会遇到。的主要原因在静脉或罩骨折包括: ?过小的距离(间隙B或比D3*= D3/ D2)叶轮叶片之间扩散器叶片(表10.2)。 ?不足寿衣厚度。 ?不足质量:叶片和护罩之间的圆角半径缺失或过于引起的小,铸造缺陷,脆性材料(韧性不足)热处理不足。 ?可能地,过度的压力脉动引起的泵或系统,第一章。10.3。 ?用液压或声叶轮的固有模式之间共振激发。也可能有之间的一个流体- 结构交互叶轮的侧板,并在叶轮侧壁间隙流动.. 转子/定子的互动和压力脉动章中讨论。10产生交替在叶轮叶片的压力和所述整流罩以及在扩散器叶片。这些应力的准确的分析几乎是不可能的(甚至虽然各组分能很好通过有限元程序进行分析),因为叶轮由不稳定压力分布的水力负荷不能定义。它不仅取决于流在叶轮,集电极和侧壁的差距,同时也对声学现象,并可能在脉动系统(也指章。10.3)。为了开发一致的实证过程评估装载叶轮和扩散器,用于选择叶片和护罩厚度或对所述的损伤的分析中,可以使用下一个均匀的负荷的简单梁的模型作为起点。因此,封闭的叶轮或扩散器的叶片是通过夹紧在两端的梁建模。开式叶轮或扩散器的描述由光束夹紧在一端,但游离在其他。根据表14.1和14.2的计算是基于以下assumptions1: 1.考虑叶片的最后部分中,在所述叶轮出口处的束夹在两者的宽度为X =5×e和跨度L = B2(E =标称叶片端厚度没有可能配置文件)。如果刀片是异形,平均叶片厚度青霉用于确

流体力学题库选择题

考生答题记录——第1章选择题(3题) 返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 3 题,共 6 分。答题得分:6分 【题型:单选】【分数:2分】 [1] 下列各力中,属于质量力的是 得 2分 分: 答:A A 重力 B 摩擦力 C 压力 D 雷诺应力 【题型:单选】【分数:2分】 [2] 水的动力粘度随温度的升高 得 2分 分: 答:B A 增大 B 减小 C 不变 D 不确定 【题型:单选】【分数:2分】 [3] 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 得 2分 分: 答:C A 剪应力和压强 B 剪应力和剪切变形 C 剪应力和剪切变形速度 D 剪应力和流速 考生答题记录——第2章选择题(6题)

返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 6 题,共 12 分。答题得分:12分 【题型:单选】【分数:2分】 [1] 流体静压强的作用方向为 得 2分 分: 答:D A 平行受压面 B 垂直受压面 C 指向受压面 D 垂直指向受压面 【题型:单选】【分数:2分】 [2] 静止的水中存在 得 2分 分: 答:C A 拉应力 B 切应力 C 压应力 D 压应力和切应力 【题型:单选】【分数:2分】 [3] 露天水池,水深10m处的相对压强是 得 2分 分: 答:C A 9.8kPa B 49kPa C 98kPa D 198kPa 【题型:单选】【分数:2分】

[4] 某点的真空度为60000Pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为 得 2分 分: 答:A A 40000Pa B 60000Pa C 100000Pa D 160000Pa 【题型:单选】【分数:2分】 [5] 垂直放置的矩形平板挡水,水深2m,水宽5m,平板所受静水总压力为 得 2分 分: 答:C A 9.8kN B 49kN C 98kN D 196kN 【题型:单选】【分数:2分】 [6] 金属压力表的读值是 得 2分 分: 答:B A 绝对压强 B 相对压强 C 绝对压强加当地大气压 D 相对压强加当地大气压 考生答题记录——第3章选择题(8题) 返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 8 题,共 16 分。答题得分:16分 【题型:单选】【分数:2分】

(完整版)流体力学试题及答案4

考试试卷(A B 卷) 学年第 学期 课程名称:流体力学 一、判断题(20分) 1. 流体质点只有质量没有大小。(F ) 2. 温度升高液体的表面张力系数增大。(F ) 3. 液滴内的压强比大气压小。( F ) 4. 声音传播过程是一个等熵过程。(T ) 5. 马赫线是超音速流动中被扰动和未扰动区域的分界线。(T ) 6. 一般情况下当马赫数小于2/3时可以忽略气体的压缩性(F ) 7. 超音速气流在收缩管道中作加速运动。(F ) 8. 定常流动中,流体运动的加速度为零。(F ) 9. 气体的粘性随温度的升高而增大。(T ) 10. 牛顿流体的粘性切应力与速度梯度,即角变形速率成正比。 (T ) 11. 理想流体定常流动,流线与等势线重合。 (F ) 12. 应用总流伯努利方程解题时,两个断面间一定是缓变流,方程 才成立。(F ) 13. 雷诺数是表征重力与惯性力的比值。 (F ) 14. 静止的流体中任意一点的各个方向的压强值均相等。(T ) 15. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等 因素的影响。(T ) 16. 压力体的体积表示一个数学积分,压力体内一定有流体。 (F ) 17. 不可压缩流体的有旋流动由于存在速度势和流函数,故又称为位势流动。(F ) 18. 如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动,刚称为无旋流动。(F ) 19. 如果任一条封闭曲线上的速度环量皆为零,则此区域内的流动必为无旋流动。(T ) 20. 不可压缩流体在位势流场中,任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差,而与曲线形状无关。(T ) 二、填空题(10分) 1. 在欧拉坐标系中,流体的加速度包括时变加速度和 位变加速度 两部分,如果流场中时变加速度为零,则称流动为 定常流动 ,否则流动称为 非定常流动 。 2. 雷诺实验揭示了流体流动存在层流和 紊流 两种流态,并可用 雷诺数来判别流态,管道流动的临界雷诺数为 2320 。 3. 已知三维流场的速度分布为:0,4,2==+=w x v t y u ,试求t=0时刻,经过点(1,1)的流线方程122 2=-y x ;点(1,1)处的加速度为i ρ89+。 4. 平面流动速度分布为:2 2y ax u -=,by xy v --=,如果流体不可压缩,试求a= 0.5 ;b= 0 。 5. 子弹在15摄氏度的大气中飞行,如果子弹头部的马赫角为45度,子弹的飞行速度为 481m/s 。

流体力学试题及答案

全国2015年4月高等教育自学考试 --工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化,则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动,是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加,气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示),原设计操纵方法是:从B管进高压油,A管排油时平台上升(图一的左图);从A管进高压油,B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图,将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油,能操纵油压机升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强p0=1个大气压时,两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气,使p0=2个大气压时。则△h应为( )

C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时,根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等,油压P也相等,而三缸所配的活塞结构不同,三个油动机的出力F1,F2,F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1F2 11.三个容积完全相等的容器,联接如图示,先将阀门a,b关闭,阀门c开启。压强计p指示为0。将容器I充入压缩空气,绝对压强为300KPa,容器Ⅲ抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c,再开启阀门a和b。这时,压强计p 的读数应该是(设当地大气压是100KPa) A.56.7KPa B.76.7KPa C.90.0KPa D.110.0Kpa

流体力学中英文术语

Index 翻译(Fluid Mechanics) Absolute pressure,绝对压力(压强)Absolute temperature scales, 绝对温标Absolute viscosity, 绝对粘度Acceleration加速度centripetal, 向心的convective, 对流的Coriolis, 科氏的 field of a fluid, 流场 force and,作用力与……local, 局部的 Uniform linear, 均一线性的Acceleration field加速度场Ackeret theory, 阿克莱特定理Active flow control, 主动流动控制Actuator disk, 促动盘 Added mass, 附加质量Adiabatic flow绝热流 with friction,考虑摩擦的isentropic,等熵的 air, 气体 with area changes, 伴有空间转换Bemoullii’s equation and, 伯努利方程Mach number relations,马赫数关系式,pressure and density relations, 压力-速度关系式sonic point,critical values, 音速点,临界值,stagnation enthalpy, 滞止焓Adiabatic processes, 绝热过程Adiabatic relations, 绝热关系 Adverse pressure gradient, 逆压力梯度 Aerodynamic forces, on road vehicles, 交通工具,空气动力 Aerodynamics, 空气动力学 Aeronautics, new trends in, 航空学,新趋势 Air空气 testing/modeling in, 对……实验/建模 useful numbers for, 关于……的有用数字 Airbus Industrie, 空中客车产业 Aircraft航行器 airfoils机翼 new designs, 新型设计 Airfoils, 翼型 aspect ratio (AR), 展弦比 cambered, 弧形的 drag coefficient of , 阻力系数 early, 早期的 Kline-Fogleman, 克莱恩-佛莱曼 lift coefficient, 升力系数 NACA, (美国) 国家航空咨询委员会separation bubble, 分离泡 stalls and, 失速 stall speed, 失速速度 starting vortex, 起动涡 stopping vortex, 终止涡 Airfoil theory, 翼型理论 flat-plate vortex sheet theory, 平板面涡理论 Kutta condition, 库塔条件 Kutta-Joukowski theorem, 库塔-儒科夫斯基定理 1

流体力学试题及答案

流体力学复习题 -----2013制 一、填空题 1、1mmH 2O= 9、807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 与 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型就是指 连续介质 、 无粘性 与不可压缩性。 4、雷诺数就是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动 时 粘性力 与 惯性力 的对比关系。 5、流量Q1与Q2,阻抗为S1与S2的两管路并联,则并联 后总管路的流量Q 为Q= Q1 + Q2,总阻抗S 为 。 串联后总管路的流量Q 为Q= Q1 =Q2,总阻抗S 为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征就是 脉动现行 ,处理方 法就是 时均法 。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力 与 局部阻力 。 8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动 、 旋转流 动 与 变形运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,她反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中,其中r p z +称为 测

压管 水头。 12、一切平面流动的流场,无论就是有旋流动或就是无旋流 动都存在 流线 ,因而一切平面流动都存在 流函数 , 但就是,只有无旋流动才存在 势函数。 13、雷诺数之所以能判别 流态 ,就是因为它反映了 惯性力 与 粘性力 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力 性 、 表面张力性 与 压缩膨胀性 。 15、毕托管就是广泛应用于测量 气体与 水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性就是否作用分为 理想气体 与 粘性气体 。作用与液上的力包括 质量力, 表面力。 17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相 似 与 动力相似 。 18、流体的力学模型就是 连续介质 模型。 19、理想气体伯努力方程 2u z -z p 2g 21ργγα+-+))((中,))((g 21z -z p γγα-+称 势压 , 2u p 2ρ+ 全压 , 2u z -z p 2 g 21ργγα+-+))((称总压 20、紊流射流的动力特征就是 各横截面上的动量相 等 。 21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 s ?+=-pa dy du u ;τ ,u 的单

流体力学习题及答案

流体力学与叶栅理论 课程考试试题 一、 选择题(每小题1分,共10分) 1、在括号内填上“表面力”或“质量力”: 摩擦力( ); 重力( ); 离心力( ); 浮力( ); 压力( )。 2、判断下列叙述是否正确(对者画√,错者画╳): (a) 基准面可以任意选取。( ) (b) 流体在水平圆管内流动,如果流量增大一倍而其它条件不变的话,沿程阻力也将增大一倍。( ) (c) 因为并联管路中各并联支路的水力损失相等,所以其能量损失也一定相等。( ) (d) 定常流动时,流线与迹线重合。( ) (e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。( ) 二、 回答下列各题(1—2题每题5分,3题10分,共20分) 1、什么是流体的连续介质模型?它在流体力学中有何作用? 2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时,管流的雷诺数410Re ,问采用国际单位制时,该条件下的雷诺数是多少?为什么? 3、常见的流量的测量方法有哪些?各有何特点? 三、计算题(70分) 1、如图所示,一油缸及其中滑动栓塞,尺寸D =120.2mm ,d =119.8mm ,L =160mm ,

间隙内充满μ=·S的润滑油,若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少?(10分) 题1图 2、如图所示一盛水容器,已知平壁AB=CD=2.5m,BC及AD为半个圆柱体,半径R=1m,自由表面处压强为一个大气压,高度H=3m,试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。(10分) 题2图 3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s,其几何尺度为模型的5倍,如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数,试问模型中流体运动粘性系数υm=?(10分) 4、如图所示,变直径圆管在水平面内以α=30。弯曲,直径分别为d1=0.2m,d2=0.15m,过水流量若为Q=0.1m3/s,P1=1000N/m2时,不计损失的情况下,求水流对圆管的作用 力及作用力的位置。(20分)

工程流体力学试题库

工程流体力学试题库 工程流体力学试题一、单项选择题(每小题1分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字 母填在题后的括号内。 1.气体温度增加,气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 2.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示),原设计操纵方法是:从B管进高压油,A管排油时平台上升(图 一的左图);从A管进高压油,B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原 设计意图,将A、B两管联在一起成为 C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油,能操纵油压机 升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 3.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强p=1个大气压时,两测压计水银柱高0之差?h=h-h=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气,使p=2个大气压时。则?h应为( ) 120 A.?h=-760mm(Hg) B.?h=0mm(Hg)

C.?h=760mm(Hg) D.?h=1520mm(Hg) .流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( ) 4 A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 5.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 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.当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数α等于( ) A.1 B.2 C.3 D.2000 8.如图所示,容器若依次装着水与汽油,假定二者均为理想流体,且H=常数,液面压强为大气压,则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( )

流体力学试题及答案2

考试试卷(A B 卷) 学年第 二 学期 课程名称:流体力学 一、判断题(20分) 1. 从微观的角度来看,流体的物理量在时间上的分布是不连续的。 (T ) 2. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等因素的影 响。(T ) 3. 压力体的体积表示一个数学积分,与压力体内是否有气体无关。(T ) 4. 流体静止时,切应力为零。 (T ) 5. 温度升高液体的表面张力系数增大。 (F ) 6. 液滴内的压强比大气压小。 (F ) 7. 声音传播过程是一个等熵过程。 (T ) 8. 气体的粘性随温度的升高而增大。 (T ) 9. 应用总流伯努利方程解题时,两个断面间一定是缓变流,方程才成立。(F ) 10. 雷诺数是表征重力与惯性力的比值。 (F ) 11. 不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡。(T ) 12. 对流程是指海拔11km 以上的高空。 (F ) 13. 静止的流体中任意一点的各个方向上的压强值均相等。(T ) 14. 在拉格朗日法中,流体质点轨迹给定,因此加速度很容易求得。(T ) 15. 对于定常流动的总流,任意两个截面上的流量都是相等的。(T ) 16. 紊流水力粗糙管的沿程水头损失系数与雷诺数无关。(T ) 17. 在研究水击现象时,一定要考虑流体的压缩性。(T ) 18. 雷诺数是一个无量纲数,它反映流动的粘性力与重力的关系。 (F ) 19. 当马赫数小于一时,在收缩截面管道中作加速流动。 (T ) 20. 对于冷却流动dq 小于0,亚音速流作减速运动,超音速流作加速运动。(T ) 二、填空题(10分) 1. 管道截面的变化、 剪切应力 及壁面的热交换,都会对一元可压缩流动产生影响。 2. 自由面上的压强的任何变化,都会 等值 地传递到液体中的任何一点,这就是由斯卡定律。 3. 液体在相对静止时,液体在重力、 惯性力 、和压力的联合作用下保持平衡。 4. 从海平面到11km 处是 对流层 ,该层内温度随高度线性地 降低 。 5. 平面壁所受到的液体的总压力的大小等于 形心处 的表压强与面积的乘积。 6. 水头损失可分为两种类型: 沿层损失 和 局部损失 。 7. 在工程实践中,通常认为,当管流的雷诺数超过 2320 ,流态属于紊流。 8. 在工程实际中,如果管道比较长,沿程损失远大于局部损失,局部损失可以忽略,这种管在水 力学中称为 长管 。 9. 紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式,比旋转抛物面要均匀得多,这主要是因为脉动速 度使流体质点之间发生强烈的 动量交换 ,使速度分布趋于均匀。 10. 流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍(如阀门,截面积突变),流线会发生变 形,并出现许多大小小的 旋涡 ,耗散一部分 机械能,这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。 三、选择题(单选题,请正确的答案前字母下打“∨”) 1. 流体的粘性与流体的__ __无关。 (A) 分子内聚力 (B) 分子动量交换 (C) 温度 (D) ∨ 速度梯度 2. 表面张力系数 的量纲是____ 。 (A) ∨ (B) (C) (D) 3. 下列四种液体中,接触角 的液体不润湿固体。 (A) ∨120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o 4. 毛细液柱高度h 与____成反比。 (A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) ∨ 管径 (D) 粘性系数 5. 用一块平板挡水,平板形心的淹深为 ,压力中心的淹深为 ,当 增大时, 。 (A)增大 (B)不变 (C) ∨减小

流体力学英语词汇翻译(2)

流体力学英语词汇翻译(2) 流体力学英语词汇翻译(2)流体力学英语词汇翻译(2)动量厚度momentum thickness 能量厚度energy thickness 焓厚度enthalpy thickness 注入injection 吸出suction 泰勒涡taylor vortex 速度亏损律velocity defect law 形状因子shape factor 测速法anemometry 粘度测定法visco[si] metry 流动显示flow visualization 油烟显示oil smoke visualization 孔板流量计orifice meter 频率响应frequency response 油膜显示oil film visualization 阴影法shadow method 纹影法schlieren method 烟丝法smoke wire method

丝线法tuft method 氢泡法nydrogen bubble method 相似理论similarity theory 相似律similarity law 部分相似partial similarity 定理pi theorem, buckingham theorem 静[态]校准static calibration 动态校准dynamic calibration 风洞wind tunnel 激波管shock tube 激波管风洞shock tube wind tunnel 水洞water tunnel 拖曳水池towing tank 旋臂水池rotating arm basin 扩散段diffuser 测压孔pressure tap 皮托管pitot tube 普雷斯顿管preston tube 斯坦顿管stanton tube 文丘里管venturi tube u形管u-tube 压强计manometer

流体力学试题库

工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项 前的字母填在题后的括号内。 1.气体温度增加,气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 2.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示),原设计操纵方法是:从B管进高压油,A管排油时平台 上升(图一的左图);从A管进高压油,B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图,将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油,能操纵油压机升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 3.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强p0=1个大气压时,两测压计水 银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气,使p0=2个大气压时。则△h应为( ) A.△h=-760mm(Hg) B.△h=0mm(Hg) C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 4.流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 5.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 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.当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数α等于( ) A.1 B.2 C.3 D.2000 8.如图所示,容器若依次装着水与汽油,假定二者均为理想流体,且H=常数,液面压强为 大气压,则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( ) A.v水>v油

(完整版)流体力学练习题及答案

流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中,不属于表面力的是( )。 A .惯性力 B .粘滞力 C .压力 D .表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中,不准确的说法是( )。 A .粘性是实际流体的物性之一 B .构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C .流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D .流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s 3、在流体研究的欧拉法中,流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度,迁移加速度反映( )。 A .由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B .流体速度场的不稳定性 C .流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D .流体的膨胀性 4、重力场中平衡流体的势函数为( )。 A .gz -=π B .gz =π C .z ρπ-= D .z ρπ= 5、无旋流动是指( )流动。 A .平行 B .不可压缩流体平面 C .旋涡强度为零的 D .流线是直线的 6、流体内摩擦力的量纲 []F 是( )。 A . []1-MLt B . []21--t ML C . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ,则流动属于( )。 A .三向稳定流动 B .二维非稳定流动 C .三维稳定流动 D .二维稳定流动 8、动量方程 的不适用于( ) 的流场。 A .理想流体作定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑

B.粘性流体作定常流动 C.不可压缩流体作定常流动 D.流体作非定常流动 9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时,以下陈述错误的是:沿流动方向( ) 。 A.流量逐渐减少B.阻力损失量与流经的长度成正比C.压强逐渐下降D.雷诺数维持不变 10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失()。 A.一定不相等B.之和为单位质量流体的总能量损失C.一定相等D.相等与否取决于支管长度是否相等 11、边界层的基本特征之一是()。 A.边界层内流体的流动为层流B.边界层内流体的流动为湍流 C.边界层内是有旋流动D.边界层内流体的流动为混合流 12、指出下列论点中的错误论点:() A.平行流的等势线与等流线相互垂直B.点源和点汇的流线都是直线 C.点源的圆周速度为零D.点源和点涡的流线都是直线 13、关于涡流有以下的论点,指出其中的错误论点:涡流区域的( )。 A.涡流区域速度与半径成反比B.压强随半径的增大而减小 C.涡流区域的径向流速等于零D.点涡是涡流 14、亚音速气体在收缩管中流动时,气流速度()。 A.逐渐增大,压强逐渐增大B.逐渐增大,压强逐渐减小 C.逐渐减小,压强逐渐减小D.逐渐减小,压强逐渐增大 15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生()现象。 A.离心泵内液体温度上升B.气缚 C.离心泵内液体发生汽化D.叶轮倒转

流体力学试题库试卷

成绩 水利类工程流体力学试题库试卷 试卷号:A200009 校名____________ 系名____________ 专业____________ 姓名____________ 学号____________ 日期____________ (请考生注意:本试卷共 页) 大题 一 二 三 四 五 成绩 一、是非题(正确的划“√”,错误的划“╳”) (本大题分17小题,每小题1分,共17分) 1、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。 ( ) 2、紊流可以是均匀流,也可以是非均匀流。 ( ) 3、谢才系数C 的单位是m 。 ( ) 4、均匀流中只考虑沿程水头损失;渐变流中只考虑局部水头损失。( ) 5、公式g v d l h f 22 λ=既适用于层流,也适用于紊流。 ( ) 6、当H=2m ,δ=30m ,如图所示的建筑物为宽顶堰。 ( ) 7、对于实用堰与宽顶堰,只要下游水位不超过堰顶时,就一定是自由出流。 ( ) 8、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。 ( ) 9、渗流压强与基准面的选择有关。 ( ) 10、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。 ( ) 11、在管道水力计算中,所谓“长管”就是说管很长,所谓“短管”就是管道很短。 ( ) 12、并联长管道各管段的流量一定不相等。 ( )

13、当管道长度L大于10倍作用水头H时,称为“长管”。() 14、长直棱柱形正坡(i>0)明渠中,作恒定流的水流,一定是均匀流。 () 15、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。() 16、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流,也适用于非恒定流。() 17、沿任意封闭曲线的速度环量为零的流速场为无涡流(无旋流)。() 二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号) (本大题分8小题,每小题2分,共16分) 1、盛水容器a和b的测压管水面位置如图(a)、(b)所示,其底部压强分别为p a和p b。若两容器内水深相等,则p a和p b的关系为()(1)p a>p b(2)p a<p b (3)p a = p b(4)无法确定 2、静水压力的方向() (1)与受力面平行(2)与受力面斜交 (3)与受力面外法线方向一致(4)与受力面内法线方向一致 3、层流断面流速分布规律符合() (1)对数分布(2)直线分布 (3)抛物线分布(4)椭圆分布 4、平底棱柱形明渠的水跃函数θ(h′)与θ(h″)的关系是() (1)θ(h′)=θ(h″)(2)θ(h′)>θ(h″) (3)θ(h′)<θ(h″)(4)无法确定 5、缓坡上发生均匀流必定是() (1)缓流(2)缓变流 (3)急流(4)临界流

流体力学试题及答案B(过控)

流体力学试题及答案B(过控) 部门: xxx 时间: xxx 整理范文,仅供参考,可下载自行编辑

中国矿业大学2008~2009学年第 2 学期 《工程流体力学》试卷。 A.减小,增大; B.增大,减小; C.减小,不变; D.减小,减小 2.等角速度w旋转容器,半径为R,内盛有密度为r的液体,则旋转前后容器底压强分布( >; A.相同; B.不相同; 底部所受总压力( > 。 A.相等; B.不相等。 3.某点的真空度为65000 Pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为: A. 65000Pa; B. 55000Pa; C. 35000Pa; D. 165000Pa。p1EanqFDPw

4.静止流体中任意形状平面壁上压力值等于___ 处静水压强与受压面积的乘积< )。 A.受压面的中心。 B.受压面的重心。 C.受压面的形心。 D.受压面的垂心。 5.粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是(>。 A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三种情况都有可能。6.流动有势的充分必要条件是(>。 A.流动是无旋的; B.必须是平面流动; C.必须是无旋的平面流动;D.流线是直线的流动。 7.动力粘滞系数的单位是(>。 AN·s/m B. N·s/m2C. m2/sD. m/s 8.雷诺实验中,由层流向紊流过渡的临界流速和由紊流向层流过渡的临界流速之间的关系是(>。 A.<; B. >; C. =; D. 不确 定 9.在如图所示的密闭容器上装有U形水银测压计,其 中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为: A. p1=p2=p3; B. p1>p2>p3; C. p1存在的充分必要条件是< ) A. 有势流动; B. 不可压缩流体的流动; C. 平面流动; D. 不可压缩流体的平面流动。

流体力学与传热学

1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递,也就是将边界层的(热传导)和边界层外的(对流传热)合并考虑,并命名为给热。 2、在工程计算中,对两侧温度分别为 t1,t2 的固体,通常采用平均导热系数进行热传导计算。平均导热系数的两种表示方法是或。答案;λ = 3、图 3-2 表示固定管板式换热器的两块管板。由图可知,此换热器为或。体的走向为 管程,管程流 1 1 4 2 2 3 3 5 图 3-2 3-18 附图答案:4;2 → 4 → 1 → 5 → 3;3 → 5 → 1 → 4 → 2 4、4.黑体的表面温度从 300℃升至 600℃,其辐射能力增大到原来的(5.39)倍. 答案: 5.39 分析: 斯蒂芬-波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的 4 次方成正比, ? 600 + 273 ? 摄氏温度,即 ? ? =5.39。 ? 300 + 273 ? 5、 3-24 用 0.1Mpa 的饱和水蒸气在套管换热器中加热空气。空气走管内, 20℃升至 60℃,由则管内壁的温度约为(100℃) 6、热油和水在一套管换热器中换热,水由 20℃升至 75℃。若冷流体为最小值流体,传热效率 0.65,则油的入口温度为 (104℃)。 7、因次分析法基础是 (因次的一致性),又称因次的和谐性。 8、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的(剪应力) 9、如果管内流体流量增大 1 倍以后,仍处于滞流状态,则流动阻力增大到原来的(2 倍) 10、在滞流区,若总流量不变,规格相同的两根管子串联时的压降为并联时4 倍。 11、流体沿壁面流动时,在边界层内垂直于流动方向上存在着显著的(速度梯度),即使(粘度)很小,(内摩擦应力)仍然很大,不容忽视。 12、雷诺数的物理意义实际上就是与阻力有关的两个作用力的比值,即流体流动时的(惯性力)与(粘性力)之比。 13、滞流与湍流的本质区别是(滞流无径向运动,湍流有径向运动) 二、问答题:问答题: 1、工业上常使用饱和蒸汽做为加热介质而不用过热蒸汽,为什么?答:使用饱和蒸汽做为加热介质的方法在工业上已得到广泛的应用。这是因为饱和蒸汽与低于其温度的壁面接触后,冷凝为液体,释放出大量的潜在热量。虽然蒸汽凝结后生成的凝液覆盖着壁面,使后续蒸汽放出的潜热只能通过先前形成的液膜传到壁面,但因气相不存在热阻,冷凝传热的全部热阻只集中在液膜,由于冷凝给热系数很大,加上其温度恒定的特点,所以在工业上得到日益广泛的应用。如要加热介质是过热蒸汽,特别是壁温高于蒸汽相应的饱和温度时,壁面上就不会发生冷凝现象,蒸汽和壁面之间发生的只是通常的对流传热。此时,热阻将集中在靠近壁面的滞流内层中,而蒸气的导热系数又很小,故过热蒸汽的对流传热系数远小于蒸汽的冷凝给热系数,这就大大限制了过热蒸汽的工业应用。 2、下图所示的两个 U 形管压差计中,同一水平面上的两点 A、或 C、的压强是否相等? B D P1 A P2 p 水 B C 空气 C 水银图 1-1 D 水 P1 1-1 附图 P2 A B D p h1 。 答:在图 1—1 所示的倒 U 形管压差计顶部划出一微小空气柱。空气柱静止不动,说明两侧的压强相等,设为 P。由流体静力学基本方程式: p A = p + ρ空气 gh1 + ρ水 gh1 p B = p + ρ空气 gh1 + ρ空气 gh 1 Q ρ水 > ρ空气 p C = p + ρ空气 gh1 ∴ p A> pB 即 A、B 两点压强不等。而

流体力学试卷及答案

1.绝对压强p abs与相对压强p 、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是: A. p abs =p+p v; B. p=p abs-p a C. p v= p a-p abs D. p=p abs+p a 2.如图所示 A. p0=p a; B. p0>p a; C. p0

f水银;D、不一定。 5.流动有势的充分必要条件是( )。 A. 流动是无旋的; B. 必须是平面流动; C. 必须是无旋的平面流动; D. 流线是直线的流动。 6.雷诺数Re 反映了( )的对比关系 A.粘滞力与重力 B.重力与惯性力 C. 惯性力与粘滞力 D. 粘滞力与动水压力7.一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2m处测压管高度为2.2m,设当地大气压为1个工程大气压,则容器内气体部分的相对压强为___ 水柱()。 A. 2m B. 1m C. 8m D. -2m 8.如图所示,下述静力学方程哪个正确?B 9.下列压强分布图中哪个是错误的?B 10.粘性流体总水头线沿程的变化是( ) 。 A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能

一.名词解释(共10小题,每题2分,共20分) 1.粘滞性——流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流 动),其内部相应要产生对变形的抵抗,并以内摩擦力的形 式表现出来,这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性 或粘性 2.迹线——流体质点的运动轨迹曲线 流线——同一瞬时,流场中的一条线,线上每一点切线 方向与流体在该点的速度矢量方向一致 3.层流——流体运动规则、稳定,流体层之间没有宏观的横向掺混 4.量纲和谐——只有量纲相同的物理量才能相加减,所以正确的物理关系式中各加和项的量纲必须是相同的,等式两边的量纲也必然是相同的 5.偶极流——由相距2a的点源与点汇叠加后,令a趋近于零得到的流动 6.排挤厚度——粘性作用造成边界层速度降低,相比理想流体有流量损失,相当于中心区理想流体的流通面积减少,计算时将平板表面上移一个厚度,此为排挤厚度7.顺压力梯度——沿流动方向压力逐渐降低,边界层的流动受压力推动不会产生分离8.时均速度——湍流的瞬时速度随时间变化,瞬时速度的时间平均值称为时均速度9.输运公式——将系统尺度量转换成与控制体相关的表达式 10.连续介质假说——将流体视为由连续分布的质点构成,流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。 二.选择题(共10小题,每题3分,共30分) 1BC;2B;3D;4B;5A;6C;7D;8B;9B;10A 三.计算题(共3小题,共50分) 1.如图所示,有一盛水的开口容器以3.6m/s2的加速度沿 与水平成30o夹角的倾斜平面向上运动, 试求容器中水面的倾角,并分析p与水深的关系。 解:根据压强平衡微分方程式: (1分) 单位质量力: (2分)

流体力学试卷及答案

一.填空题(共30分,每小题2分) 1.均质不可压缩流体的定义为 。 2.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 。 3.在渐变流过流断面上,动压强分布规律的表达式为 。 5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 大小,就能判别出流动方向。 6.产生紊流附加切应力的原因是 。 7.在静止流体中,表面力的方向是沿作用面的 方向。 8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与 有关。 9.渐变流流线的特征是 。 10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 。 $ 11.局部水头损失产生的主要原因是 。 12.直径为d 的半满管流的水力半径R = 。 13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速x u 和y u 满足 方程 。 14.弗劳德数Fr 表征惯性力与 之比。 15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 。 二.(14分)如图所示,一箱形容器,高 1.5h m =,宽(垂直于纸面)2b m =,箱内充满水,压力表的读数为220/kN m ,用一半径1r m =的园柱封住箱的一角,求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。 / ! 题二图 题三图

三.(14分)如图所示,一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直径3D m =,主管流量335/Q m s =,分叉管直径2d m =,两分叉管流量均为2Q ,分叉管转角 060θ=,1-1断面中点的压强2294/p kN m =,不计水头损失,求水流对支座的作用力。 四.(14分)如图所示,长50L m =、直径0.21D m =的自流管,将水自水池引至 吸水井中,然后用水泵送至水塔。已知泵的吸 水管直径0.2d mm =,管长6l m =, 泵的抽水 量30.064/Q m s =,滤水网的局部阻力系数 12 6.0ξξ==,弯头的局部阻力系数30.3ξ=, 自流管和吸水管的沿程阻力系数0.02λ=。假 定自流管中通过的流量等于泵的抽水量。试 求:(1)水池水面与吸水井的水面高差h ;(2) 水泵的安装高度2s H m =时,水泵进口断面的 真空度。 五.(14分)油在管中以1/v m s =的速度向下流动,油的密度 3920/kg m ρ=,管长3l m =,管径25d mm =,水银压差计测得9h cm =. 试求:(1)油在管中的流态;(2)油的运动粘度ν;(3)若保持相同的平均速度反方向运动时,压差计的读数有何变化(水银密度313600/kg m ρ'=) 六.(14分)用文丘里流量计量测空气(绝热指数 1.4k =,气体常数287/R J kg K =?)的质量流量。已知进口断面的直径为1400d mm =,绝对压强为21140/p kN m =,温度为0118T C =,喉部断面2150d mm =,22116/p kN m =,假定流动为一元恒定等熵气流,求通过流量计的质量流量。 题四图 】

相关文档
最新文档