贵州大学流体力学试卷及参考答案

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《流体力学》期末考试复习题及参考答案

《流体力学》期末考试复习题及参考答案

流体力学复习题(课程代码392348)一、名词解释1、雷诺数参考答案:用于评价层流和紊流流态的指标,与过流断面平均流速和直径成正比,与流体粘度成反比。

2、层流参考答案:流体流动的流线相互平行的流动,其圆管流动的雷诺数小于2000。

3、压差阻力参考答案:流体绕过物体流动的过程中,物体前后对称面上作用的压力差形成的阻力。

4、压力体参考答案:流体作用在曲面上压力的铅直分量,是曲面边界,过曲面端点做自由水面的延长线或自由水面的垂线与自由水面或自由水面的延长线之间的围合的区域。

5、局部水头损失参考答案:液体流经管道阀门,弯道,变径等处引起的流体能量的损失。

6、短管参考答案:在计算流动损失的过程中,既要考虑沿程损失,也要考虑局部损失的管道系统计算。

7、质点参考答案:假设流体为连续的有质量而大小可以忽略不计的点组成,但每一点又包含大量的水分子。

8、均匀流参考答案:流道内流体的流线平行,过流断面相等,流速沿程不变的流动。

9、水力半径参考答案:水力半径是过流断面积与湿周的比值。

10、流线参考答案:流体在流场中,流体质点的速度方向始终相切的曲线11、沿程水头损失参考答案:流体在流动过程中沿管道长度方向的摩擦损失12、真空度参考答案:绝对压强低于大气压的压强13、紊流参考答案:流体流动的过程中,流速大于临界流速的流动14、实压力体参考答案:流体和压力体均处于二向曲面同侧15、毛细管现象参考答案:直径很小的两端开口的细管竖直插入液体中,由于表面张力的作用,管中的液面会发生上升或下降的现象二、填空题1、流体的粘性是指_____________________________________________。

参考答案:流体运动时产生阻力的性质。

2、体积流量是指___________________________________________________。

参考答案:单位时间内流过过流断面的流体质量3、流场中速度等物理量不随时间变化的流动称为_______________。

《流体力学》期末考试试卷和答案

《流体力学》期末考试试卷和答案

流体力学期末试卷(含答案)一.名词解释(共10小题,每题3分,共30分)粘滞性;量纲和谐;质量力;微元控制体;稳态流动;动量损失厚度;水力当量直径;逆压力梯度;连续介质假说;淹深二.选择题(共10小题,每题2分,共20分)1.液体粘度随温度的升高而___,气体粘度随温度的升高而___()。

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ω旋转容器,半径为R,盛有密度为ρ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65000Pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:A.65000Pa; B.55000Pa; C.35000Pa; D.165000Pa。

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()。

A N·s/m B.N·s/m2 C.m2/s D.m/s8.雷诺实验中,由层流向紊流过渡的临界流速v cr'和由紊流向层流过渡的临界流速v cr之间的关系是()。

A.v cr'<v cr;B.v cr'>v cr;C.v cr'=v cr;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<p2<p3;D.p2<p1<p3。

10.流函数(又称拉格朗日流函数)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14参考答案

流体力学14参考答案

流体力学试卷14评分标准及参考答案一、1. 错 改为~流线呈平行直线的流动。

2. 错雷诺数Re 表示流体惯性力与黏性力之比;佛鲁德数Fr 表示流体惯性力与重力之比。

3. 填写: 方向指向垂直受压面,任意点各方向压强相等。

4. 错 改为~过水断面各点平均流速相等。

5. 错 改为~层流λ只与Re 有关,阻力平方区λ只与Δ/d 有关。

二、1. 产生沿程式损失的原因是管壁与流体之间的粘性磨擦力消耗机械能,产生局部水头损失的主要原因是流速场的急剧变化引起了粘性磨擦力的增加。

沿程损失发生的局部流动长度上,局部损失发生的边界形状急剧变化的流段上。

2. 伯努利方程表示流体运动方程,机械能守恒,各项能量可以相互转换。

Z —位置水头,比位能。

γp —压强水头,比压能。

g u 22—速度水头,比动能。

3. 管嘴出流量大。

因为管嘴出流处存在着真空区,其抽吸的作用增加了出流量。

三、计算题(共67分)1、解:列1、3截面的伯努力方程:3122221222∇-∇=++gv g v d l g v d l ξλλ (1) (6分) 列1、2截面方程:21212∇-∇=gv d l λ (2) (3分) 由 122l l = 得:)(222122∇-∇=gv d l λ (3分) (2)(3)式代入(1)式:)(222121312∇-∇-∇+∇-∇-∇=gv ξ 整理后得到:76.0)23(22132=∇-∇-∇=vg ξ (6分)2.解:列水面与泵入口伯努利方程,g v pH p s a 22++=γγ (6分)因为 真空度为水柱m pp a 08.43.06.13=⨯=-γ (3分)s m d Q v 94.0360015.014.3604422=⨯⨯⨯==π (2分) 所以 8.9294.008.4222⨯-=--=g v pp H a s γ= 4.03m (5分)3.解:以孔口中心为基准,列流面与出面收缩断面方程,求收缩断面处流速 gV g V H c c 2222ς+= gh gh V c 2211ϕς=+=流量 c C A V Q = 令C=A A c gh d gh A C Q 2422πμϕ==μ—流量系数,ϕμC =4.解: 列两液面伯努利方程,以左液面为基准H = gv d l b e i 2)2(2ςςςλ+++ s m d l gh v b b i 9.29.0218.01.02004.058.9222=⨯+++⨯⨯⨯=+++=ςςςλ s m d v Q 322023.041.014.39.24=⨯⨯==π 列左液面与B 点方程 γγB ap g v h p ++=22, m g v h p p h B a v 4.48.929.24222=⨯+=+=-=γ水柱232025416310141.11.09.2Re 6>=⨯⨯==-v Vd 紊流。

流体力学模拟题含参考答案

流体力学模拟题含参考答案

流体力学模拟题含参考答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1.稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量()。

A、仅随位置变,不随时间变B、仅随时间变、不随位置变C、既不随时间变,也不随位置变正确答案:A2.如左图安装的压差计,当拷克缓慢打开时,压差计中的汞面将()。

A、左低右高B、等高C、左高右低D、无法确定正确答案:B3.液体通过离心泵后其获得的能量最终形式是()A、速度B、压力C、位能D、内能正确答案:B4.离心泵性能曲线中的扬程流量线是在()一定的情况下测定的A、转速一定B、管路布置一定C、功率一定D、效率一定正确答案:A5.离心泵的特性曲线不包括()A、流量功率线B、功率扬程线C、流量效率线D、流量扬程线正确答案:B6.8B29离心泵()A、流量为29m3/h,效率最高时扬程为8mB、效率最高时扬程为29m,流量为8C、泵吸入口直径为8cm,效率最高时扬程约为29mD、泵吸入口直径为200mm,效率最高时扬程约为29m正确答案:D7.输送膏状物应选用()A、往复泵B、齿轮泵C、离心泵D、压缩机正确答案:B8.下列流体输送机械中必须安装稳压装置和除热装置的是()A、往复压缩机B、旋转泵C、往复泵D、离心泵正确答案:A9.离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是()。

A、电机B、泵壳C、泵轴D、叶轮正确答案:D10.实际流体的柏努利方程不可以直接求取项目是()。

A、外加功B、总阻力C、静压能差D、动能差正确答案:B11.每秒钟泵对()所作的功,称为有效功率。

A、叶轮B、输送液体C、泵轴D、泵壳正确答案:B12.转子流量计的设计原理是依据()A、液体对转子的浮力B、流动的速度C、流动时在转子的上、下端产生了压强差D、流体的密度正确答案:C13.试比较离心泵下述三种流量调节方式能耗的大小:①阀门调节(节流法);②旁路调节;③改变泵叶轮的转速或切削叶轮()A、②>③>①B、②>①>③C、①>②>③D、①>③>②正确答案:B14.能用于输送含有悬浮物质流体的是()A、节流阀B、旋塞C、截止阀D、闸阀正确答案:B15.离心泵在液面之下,启动后不出水的原因可能是()A、填料压得过紧B、轴承润滑不良C、吸人管阀卡D、泵内发生汽蚀现象正确答案:C16.水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的的质量流量一定,当水温度升高时,Re将()。

贵州大学流体力学试卷及参考答案

贵州大学流体力学试卷及参考答案

贵州大学学年第二学期考试试卷 A一、 名词解释(共20分,每小题4分)1.理想流体 2.水锤现象 3.定常流动4.水力光滑与水力粗糙管5.气体一维定常等熵流动的极限状态二、 简答题(共30分,每小题6分)1. 简述液体和气体随温度增加,粘性变化趋势及原因。

2. 对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中的哪些面是等压面 3.Ⅰ.请写出以下两个方程的名称方程一:Const =+Z gpρ方程二:Const 22=++gv Z g p ρ Ⅱ.从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义,以及两方程的物理意义;Ⅲ.这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。

4.什么是紊流的时均速度写出紊流时均速度轴向分量u 的定义式,指出式中各符号的含义。

5.什么是有旋流动什么是无旋流动分别给出其数学条件。

四.分析证明题 (共20分,每小题10分)1.已知不可压粘性流体绕圆球流动,阻力F D 与球的直径d 、来流速度U 0、流体的密度ρ、 动力粘度μ有关,试用π定理推求阻力F D 的表达式。

2.冯卡门假定,在不可压层流流动中,v x 可用一个多项式表示,假设这个多项式最高项是3四.计算题(共30分,每小题10分)1.离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量,已知风机入口侧管道直径d=400mm ,U 形管读数h =100mmH 2O,水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/3m ,ρ空= kg/3m ,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量q v 。

2.已 知 长 米,宽米 的 平 板 沿 长 度 方 向 顺 流 放 置, 空 气 流 动 速 度 为s , 密 度ρ=m3,运 动 粘 滞 系 数ν=s 。

试 求 平 板 受 力。

对层流边界层有: 而对紊流边界层有:3.已知大气层中温度随高程H 的变化为:T=288-aH , 式 中a=m , 现有一飞机在10000m 高空飞行,飞行马赫数为。

求飞机的飞行速度。

2020-2021大学《流体力学》期末课程考试试卷(含答案)

2020-2021大学《流体力学》期末课程考试试卷(含答案)

2020-2021《流体力学》期末课程考试试卷一、单项选择题(每题1分,共8分)1.不可压缩流体,可认为其密度在流场中( )。

A.随压强增加而增加 B.随压强减小而增加 C.随体积增加而减小 D.与压强变化无关 2.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 3.理想流体与实际流体的主要区别在于( )。

A.是否考虑易流动性B.是否考虑粘滞性C.是否考虑重力特性D.是否考虑惯性4.流体动力粘度的单位是( )A.m 2/sB.N/m 2C.N·sD.Pa·s 5.在列伯努利方程时,方程两边的压强项必须( ) A .均为表压强 B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强 6.在同一瞬时,位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点,且与此流线( )。

A.相切B.重合C.平行D.相交7.在缓变流的同一有效截面中,流体的压强分布满足( )A .P =CB .C Z gp=+ρC .C 2gvg p 2=+ρ D .C 2gv Z g p 2=++ρ 8.管路水力计算中的所谓长管是指( )A . 长度很长的管路B .总能量损失很大的管路C .局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D .局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、判断题(对的打“√”,错的打“×”,每空1分,共10分)1. 气体的粘性小,随温度的升高其粘性减小;液体的粘性大,随温度的升高其粘性降低。

( )2. 当某点的表压力为负值时,说明该点存在真空。

( )3. 理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。

( )4. 压力表实际测得的压强是绝对压强。

( )5. 拉格朗日法研究个别流体质点在不同时刻的运动情况,而欧拉法研究同一时刻流体质点在不同空间位置的运动情况。

( )6. 流线可以相交或转折。

( )7. 流量一定时,不可压缩恒定流体的过流断面愈大,则流速愈大。

期末流体力学考试题及答案

期末流体力学考试题及答案

一 【2 】.填空题:1.描写流体活动的办法有拉格朗日法和欧拉法.2.流体的重要力学模子是指持续介质.无粘性和不可紧缩性.3.雷诺数是反应流体流淌状况的准数,它反应了流体流淌时惯性力与粘性力的比较关系.4.流量Q1和Q2,阻抗为S1和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21111S S S +=.串联后总管路的流量Q 为 Q=Q1=Q2,总阻抗S 为S=S1+S2.5.流体紊流活动的特点是脉动现象,处理办法是时均法.6.流体在管道中流淌时流淌阻力包括沿程阻力和局部阻力.7.流体微团的根本活动情势有:平移活动.扭转活动和变形活动.8.稳固流淌的流线与迹线重合.9.幻想流体伯尽力方程=++g 2u r p z 2常数中,个中r p z +称为测压管水头.10.雷诺数之所以能判别流态,是因为它反应了惯性力和粘性力的比较关系.11.流体的重要力学性质有惯性;重力性;粘滞性;紧缩性和热胀性;表面张力特点.12.流体的力学模子按粘性是否感化分为幻想流体和现实流体.感化在液体上的力包括质量力,表面力.13.力学类似的三个方面包括活动类似.几何类似与动力类似.14.流体的力学模子是持续介质模子.15.流体的牛顿内摩擦定律的表达式ι=μdy/dt,u的单位为pa.s.16.流体微团的活动是由平移活动.扭转活动,角变形活动和线变形活动四种根本活动情势相符而成.17.几何类似是力学类似的前提,活动类似是模子试验的目标,动力类似是活动类似的验证.18.流体流淌的状况分为层流和紊流.二.选择题1.按持续介质的概念,流体质点是指D.A.流体的分子B.流体内的固体颗粒C.无大小的几何点D.几何尺寸同流淌空间比拟是微小量,又含有大量分子的微元体2.一下哪种流体为非牛顿流体C.A.空气B.清水C.血液D.酒精3.绝对压强P abs .相对压强p.真空值p v .当地大气压强a p 之间的关系是C.A.P abs =p+ p vB.p= P abs +a pC.p v =a p - P abs4.圆管层流过流断面的流速散布为C.A.平均散布B.对数曲线散布C.二次抛物线散布5.下列那些概念属于欧拉法A.A.流线B.迹线C.液体质点D.液体微团6.圆管紊流光滑区的沿程摩阻系数λB.A.与雷诺数Re有关 B.与管壁相对光滑度d ∆有关 C.与Re 和d ∆有关 D.与和管长l 有关7.速度V.长度l.时光t 的无量纲组合是D. A.lt v B.vl t C.2vt l D.vt l8.圆管断面直径由d 1忽然扩展到d 2,若将一次扩展改为两级扩展,则该扩展的局部水头损掉A.A.减小B.不变C.增大9.在圆管流淌中,层流的断面速度散布相符C.A.平均纪律B.直线变化纪律C.抛物线变化纪律D.对数曲线纪律10.流线与流线平日情形下C.A.能订交也能相切B.仅能订交不能相切C.仅能相切不能订交D.既不能订交也不能相切11.速度v,密度ρ,压强p 的无量纲聚集是D. A.v pρ B.p v ρ C.p v 2ρ D.2v p ρ12.雷诺数代表的是D 之比.A.惯性力与压力B.惯性力与重力C.惯性力与表面张力D.惯性力与粘性力13.压力输水管模子试验,长度比尺为8,模子水管的流量应为原型输水管流量的C. A.21 B.51 C.81 D.16114.一维流淌中,“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的前提是D.A.幻想流体B.粘性流体C.可紧缩流体D.不可紧缩流体15.弹簧管压力表的读数是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16.静水中斜置平面壁的形心吞没深h c 与压力中间吞没深h D的关系是B.A.大于B.小于C.等于D.无纪律17.某风管的断面尺寸为200mm mm 300⨯,则该风管的当量直径是A.A.mm 240B.mm 250C.mm 300D.mm 20018.有一变直径管流,小管直径d 1,大管直径d 2=2d 1,则两断面雷诺数的关系是D. A.21e 21e R R = B.21e e R R = C.21e 5.1e R R = D.21e 2e R R =19.下列流体哪个属于牛顿流体A.A.汽油B.纸浆C.血液D.沥青三.简答题.1.流体静压强的特点是什么?答:流体静压强的偏向是沿着感化面的内法线偏向;在静止或相对静止的流体中,任一点流体静压强的大小感化面偏向无关,只与该点的地位有关.2.附面层提出的意义?答:在于将流场划分为两个盘算办法不同的区域,即势流区和附面层.在附面层外的势流区按无旋流淌幻想流体能量方程或动量方程求解;在附面层内,按粘性有旋流淌流体能量方程或N-S 方程求解.3.伯努利方程=++g 2u r p z 2常数中各项的物理意义?答:Z :断面临基准面高度,水力学中称地位水头,单位位能; :r p 在断面压强感化下,流体沿测压管所能上升的高度,压强水头,单位位能;:g 2u 2断面以速度u 为初速度的铅直向上射流所能达到的理论的高度,流速水头,单位位能.四、盘算题1.已知平面流淌的速度分量为:;,2y 2x t y u t x u +-=+=求:当t=1是过M (1,1)的流线方程.。

流体力学试卷及答案(期末考试)

流体力学试卷及答案(期末考试)

流体力学试卷及答案一一、判断题1、根据牛顿内摩擦定律,当流体流动时,流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。

2、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。

3、流体流动时,只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。

4、在相同条件下,管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。

5、稳定(定常)流一定是缓变流动。

6、水击产生的根本原因是液体具有粘性。

7、长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。

8、所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。

9、外径为D,内径为d的环形过流有效断面,其水力半径为.10、凡是满管流流动,任何断面上的压强均大于大气的压强。

二、填空题1、某输水安装的文丘利管流量计,当其汞—水压差计上读数,通过的流量为,分析当汞水压差计读数,通过流量为 L/s。

2、运动粘度与动力粘度的关系是,其国际单位是 .3、因次分析的基本原理是: ;具体计算方法分为两种。

4、断面平均流速V与实际流速u的区别是。

5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为,其适用条件是。

6、泵的扬程H是指。

7、稳定流的动量方程表达式为。

8、计算水头损失的公式为与。

9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是。

10、压力中心是指 .三、简答题1、稳定流动与不稳定流动.2、产生流动阻力的原因。

3、串联管路的水力特性。

4、如何区分水力光滑管和水力粗糙管,两者是否固定不变?5、静压强的两个特性.6、连续介质假设的内容。

7、实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。

8、因次分析方法的基本原理。

9、欧拉数的定义式及物理意义.10、压力管路的定义.11、长管计算的第一类问题。

12、作用水头的定义.13、喷射泵的工作原理.14、动量方程的标量形式.15、等压面的特性.16、空间连续性微分方程式及其物理意义.17、分析局部水头损失产生的原因。

18、雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义.19、流线的特性。

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贵州大学学年第二学期考试试卷 A一、 名词解释(共20分,每小题4分)1.理想流体 2.水锤现象 3.定常流动4.水力光滑与水力粗糙管5.气体一维定常等熵流动的极限状态二、 简答题(共30分,每小题6分)1. 简述液体和气体随温度增加,粘性变化趋势及原因。

2. 对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中的哪些面是等压面? 3.Ⅰ.请写出以下两个方程的名称方程一:Const =+Z gpρ 方程二:Const 22=++gv Z g p ρ Ⅱ.从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义,以及两方程的物理意义;Ⅲ.这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。

4.什么是紊流的时均速度?写出紊流时均速度轴向分量u 的定义式,指出式中各符号的含义。

5.什么是有旋流动?什么是无旋流动?分别给出其数学条件。

四.分析证明题 (共20分,每小题10分)1.已知不可压粘性流体绕圆球流动,阻力F D 与球的直径d 、来流速度U 0、流体的密度ρ、 动力粘度μ有关,试用π定理推求阻力F D 的表达式。

2.冯卡门假定,在不可压层流流动中,v x 可用一个多项式表示,假设这个多项式最高项是3次项,试确定之。

四.计算题(共30分,每小题10分)1.离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量,已知风机入口侧管道直径d=400mm ,U 形管读数h =100mmH 2O,水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/3m ,ρ空=1.2 kg/3m ,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量q v 。

得 分 评分人得 分评分人得 分评分人 得 分 评分人2.已 知 长1.22 米,宽1.22米 的 平 板 沿 长 度 方 向 顺 流 放 置, 空 气 流 动 速 度 为3.05m/s , 密 度ρ=1.2kg/m3,运 动 粘 滞 系 数ν=0.149cm2/s 。

试 求 平 板 受 力。

对层流边界层有: 而对紊流边界层有:3.已知大气层中温度随高程H 的变化为:T=288-aH , 式 中a=0.0065K/m , 现有一飞机在10000m 高空飞行,飞行马赫数为1.5。

求飞机的飞行速度。

参考答案及评分标准一、1.实际的流体都是有粘性的,没有粘性的假想流体称为理想流体。

2.当管道中的阀门突然关闭,以一定压强流动着的水由于受阻流速突然降低,压强突然升高。

突然升高的压强迅速地向上游传播,并在一定条件下反射回来,产生往复波动而引起管道振动的现象。

3.流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t 无关,称作定常流动。

4.流体在管内作紊流流动时,用符号△表示管壁绝对粗糙度,δ0表示粘性底层的厚度,则当δ0>△时,叫此时的管路为水力光滑管;(2分)当δ0<△时,叫此时的管路为水力粗糙管。

(2分)5.在绝热流动的过程中,气流的绝对压强与热力学温度为零,气流的总能量全部转化为宏观运动的动能的状态。

二、1.一般认为:液体粘性主要取决于分子间的引力,气体的黏性主要取决于分子的热运动。

温度升高时,气体分子的热运动加剧,气体的粘性增大,(2分)而分子间引力变化的黏度影响可忽略不计;(1分)对于液体由于温度升高体积膨胀、分子距增大,分子间的引力减小,故液体粘性随温度升高减小,(2分)而分子的热运动变化的黏度影响可忽略不计。

(1分)2.属于等压面的是以下水平面 (3分)5.0328.1Re C f =2.0074.0Re C f =(1) 自由表面(或气液分界面)(1分) (2) 两种不互溶液体的交界面(1分)(3) 液体内能互相连通(或不被隔断)的同一种液体内的各水平面。

(1分)3.(1)方程一是流体静力学基本方程,方程二是伯努力方程。

(3分) (2)方程中p/ρg 是压强势能项,z 是位置势能项,v 2 /2g 是动能项;(1分)方程一的物理意义当连续不可压流体处于平衡状态时,在流体的任意点上,单位重量流体的总势能为常数。

(2分)(3)方程一的物理意义当连续不可压重力流体做一维定常流动时,在同一流线的不同点上,或者同一微元流束的不同截面上,单位重量流体的动能,压强势能,位置势能之和等于常数,实质是能量守恒定律在流体中的具体表现。

方程一是方程二在流体静止时的特例。

4.紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。

(4分)⎰+=Tt to udt T 1u式中:t △-初始时刻 T -时间间隔 u -瞬时速度 u -时均速度5.流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动,流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。

数学条件:021=⨯∇=Vω 无旋流动021≠⨯∇=V ω 有旋流动三、1.0),,,,(0=μρU d D f选d,U 0, r 为 独 立 基 本 量 纲, 可 以 组 成5-3=2 个π 项μρπρπ2221110201c b a c b a U d DU d == (3分)写成量纲式]LT M []L M [][LT [L]]0[231111---=c b a 按量纲和谐原理求指数,对联立求解得:122111-=-=-=c b a所以,2021U d D ρπ=,RedU U d 1002===νρμπ (4分) 0)1,(0221=ReU d D f ρ,阻力)(202Re U d F D φρ= 或248)(202U d Re F D ρππφ⨯⨯=, 130:L 111+-+=c b a 20:T 1--=b 10:M 1+=c令24,8)(d A Re C D ππφ==,则:220U AC FD D ρ= (4分)2.假定这个三次多项式为,332210y a y a y a a v x +++=根据下列边界条件来确定待定系数a 0、a 1、a 2和a 3(以下每个条件1分)(1)在平板壁面上的速度为零,即在y=0处, v x =0(2)在边界层外边界上的速度等于来流速度V ∞ ,即在 y=δ处 v x = V ∞ , (3)在边界层外边界上,摩擦切应力 y v x∂∂=μτ 为零,即在 y=δ处,0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=δy x y v (4)由于在平板壁面上的速度为零,即v x =v y =0 ,由简化后的纳斯方程有01==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=dx dp y v y xμδ这样(3分)所以:])(21)(23[)(3δδyy V y v x -=∞ (3分)四、1.由伯努利方程分)(分)(得 代入分)(由静力学方程 分) (-得=++水水水3 /s m 08.5(0.4)443.40d 4v q 2 m/s 43.402.110001.0807.922gh v 2gh -p 0gh p 3pp2 v 2g v 0g p 000322v 2=⨯⨯=⋅==⨯⨯⨯===⇒=+=++ππρρρρρ2.554103105.210149.022.105.3⨯<⨯=⨯⨯=-Re (3分) 形 成 层 流 边 界 层 (1分)3510656.2105.2328.1-⨯=⨯=f C (3分)20212U blC F f ρ= 2305.32.1210656.222.122.12⨯⨯⨯⨯⨯⨯=- N 1013.443-⨯= (3分)00=a δ∞=V a 23102=a 332δ∞-=V a3.K 223100000065.0288=⨯-=T (2分)s m 33.2992232874.1=⨯⨯==kRT a (4分) s m 44933.2995.1=⨯==a M u a (4分)贵州大学第二学期考试试卷 A流体力学参考答案及评分标准三、 名词解释(共20分,每小题5分)1.计示压强:以当地大气压强为基准计量的压强a e p p p -=2.等压面:在液体中压强相等的点组成的面称为等压面。

3.流线:速度场的矢量线,任一时刻t ,曲线上每一点处的切向量都与该点的速度向量 相切。

流线微分方程:0=⨯v r d4.当量直径:非圆形截面管道截面积的4倍与湿周之比,或等于4倍水力半径,R xAD 44==。

四、 简答题(共24分,每小题6分)1.如果流体的密度表示为),,,(t z y x ρρ=,分别写出它的当地导数和迁移导数的表达式。

当地导数:t∂∂ρ(2分) 迁移导数:ρ)(∇∙V (3分)其中:k zj y i x ∂∂+∂∂+∂∂=∇ (1分) 2.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因。

如何减少阻力?(1)阻力有两部分,一部分是由于粘性产生切向应力形成的摩擦阻力;另一部分是由于边界层分离产生压强差形成的压差阻力。

(3分)(2)把物体作成流线型,使分离点后移,甚至不发生分离,可减少绕流阻力。

(3分) 3.流体力学中的系统是什么意思?它有哪些特点?由确定的流体质点组成的流体团或流体体积V(t) (3分)。

系统边界面S(t)在流体的运动过程中不断发生变化(3分)。

4.发生边界层分离的必要条件是什么?为什么边界层分离要产生压差阻力? 粘性流体绕流曲面物体,在压强升高的区域(减速流动),有可能出现边界层的分离,形成尾涡区(3分)。

从分离点开始的物体后部所受到的流体压强,大致接近分离点的压强,而不能恢复到理想流体绕流时的压强,使绕流物体后部的压强比无摩擦时低,所以在物体前后产生一个净压差,产生与来流方向的一致的净力从而形成压差阻力(3分)。

得 分 评分人得 分 评分人三.分析证明题 (共24分,每小题12分)1. 不可压缩流体无旋流动的速度分布为By Ax u +=,Dy Cx v +=,0=w ,若此流场满足连续性方程,试导出A 、B 、C 、D 所需满足的条件。

(不计重力影响)根据连续性方程0=+=∂∂+∂∂+∂∂D A zw y v x u (4分) 根据无旋流动条件:0=-=∂∂-∂∂=B C yu x v z ω (4分) A 、B 、C 、D 所满足得条件为:D A -=;B C = (4分)2. 无限空间的液体中压力波的传播速度C 取决于液体的弹性模量E 、 密 度ρ, 试用量纲分析法求波速C 的表达式。

),(ρE f C =,b a kE C ρ= (4分)K 为常数,写出量纲式(4分)ba ][ML ]T [ML ][LT 3211----=由量纲和谐原理,求指数得 (4分)2121-==b a ρEkC =∴四.计算题(共32分,第1、2小题10分,第3小题12分)1.如图所示为一贮水设备,在C 点测得绝对压强p=196120Pa ,h =2m ,R=1m ,求作用于半球AB 的总压力。

得 分 评分人得 分评分人C点的测压管到水面的距离m (5分)=246.37kN(5分)2.有一超声速飞机在距离地面18km的空中以马赫数Ma=2.2的速度水平飞行,设空气为标准状态,问飞机越过地面观察者多长时间,才能听到声音?设飞机飞过地面观察着的水平距离为x时,才能听到声音m/s (2分)(4分)则km (2分)故时间为:s (2分)3.有一变直径弯管,轴线位于同一水平面,转角α=60°,直径d A=200mm,d B=150mm,当流量qv=0.1m3/s时,表压强p A=28kPa,若弯管AB段的水头损失h w=1m,水的密度ρ=1000kg/m3,求水流对弯管的作用力。

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