流体力学习题及参考答案

合集下载

流体力学试题及答案

流体力学试题及答案

流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中,对于不同形状的物体,哪一项描述是正确的?A. 每个物体受到的浮力相同。

B. 浮力与物体的形状无关。

C. 浮力只与物体的质量有关。

D. 浮力与物体的密度无关。

答案:B. 浮力与物体的形状无关。

2. 当一个物体在液体中浸没时,下列哪一项是正确的?A. 物体受到的浮力等于物体的重力。

B. 物体受到的浮力小于物体的重力。

C. 物体受到的浮力大于物体的重力。

D. 浮力与物体的重力无关。

答案:A. 物体受到的浮力等于物体的重力。

3. 下列关于压强的说法,哪一项是正确的?A. 压强与物体的面积成反比。

B. 压强只与物体的质量有关。

C. 压强与液体的密度无关。

D. 压强与液体的深度成正比。

答案:D. 压强与液体的深度成正比。

4. 当液体从一细管中流出时,根据伯努利定理,下列哪一项是正确的?A. 流速越大,压强越小。

B. 流速越小,压强越小。

C. 流速越大,压强越大。

D. 流速与压强无关。

答案:A. 流速越大,压强越小。

5. 下列哪一项是正确的?A. 黏性流体的黏度随温度而增加。

B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。

C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。

D. 黏性流体的黏度与温度无关。

答案:C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。

二、填空题1. 流量的单位是__________。

答案:升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。

答案:黏度3. 当一个物体浸没在水中时,所受到的浮力等于所排开的水的__________。

答案:重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。

答案:黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下,其流速越大,压强越__________。

答案:小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm,球的质量为400g,液体的密度为800kg/m^3。

求球受到的浮力大小。

答案:球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小,即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。

流体力学习题及答案

流体力学习题及答案

第一章 绪论1-1 连续介质假设的条件是什么?答:所研究问题中物体的特征尺度L ,远远大于流体分子的平均自由行程l ,即l/L<<1。

1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级,问下列二种情况连续介质假设是否成立? (1)人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时; (2)假象地球在这样的稀薄气体中运动时。

答:(1)不成立。

(2)成立。

1-3 粘性流体在静止时有没有切应力?理想流体在运动时有没有切应力?静止流体没有粘性吗? 答:(1)由于0=dy dv ,因此0==dydvμτ,没有剪切应力。

(2)对于理想流体,由于粘性系数0=μ,因此0==dydvμτ,没有剪切应力。

(3)粘性是流体的根本属性。

只是在静止流体中,由于流场的速度为0,流体的粘性没有表现出来。

1-4 在水池和风洞中进行船模试验时,需要测定由下式定义的无因次数(雷诺数)νUL=Re ,其中U 为试验速度,L 为船模长度,ν为流体的运动粘性系数。

如果s m U /20=,m L 4=,温度由C ︒10增到C ︒40时,分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。

(C ︒10时水和空气的运动粘性系数为410013.0-⨯和410014.0-⨯,C ︒40时水和空气的运动粘性系数为4100075.0-⨯和410179.0-⨯)。

答:C ︒10时水的Re 为:()()72410154.6/10013.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。

C ︒10时空气的Re 为:()()72410714.5/10014.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。

C ︒40时水的Re 为:()()82410067.1/100075.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。

C ︒40时空气的Re 为:()()62410469.4/10179.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。

流体力学习题(含答案)

流体力学习题(含答案)

流体力学习题(含答案)一、单选题(共54题,每题1分,共54分)1.在静止的连通的同一种连续流体内,任意一点的压强增大时,其他各点的压强则( )A、减小B、不一定C、不变D、相应增大正确答案:D2.离心泵在正常运转时,其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程>升扬高度B、不能确定C、扬程<升扬高度D、扬程=升扬高度正确答案:A3.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案:D4.离心泵的工作点是指( )A、由泵的特性曲线所决定的点B、由管路特性曲线所决定的点C、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点D、与泵最高效率时对应的点正确答案:C5.旋涡泵常用的调节方法是( )A、改变出口管路中阀门开度B、改变吸入管路中阀门开度C、改变泵的转速D、安装回流支路,改变循环量的大小正确答案:D6.离心泵铭牌上标明的扬程是( )A、最大流量时的扬程B、功率最大时的扬程C、泵的最大量程D、效率最高时的扬程正确答案:D7.测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将( )A、减少B、增加C、不变正确答案:B8.用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。

A、减小B、增加C、不确定、不变D、增加、增加正确答案:D9.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、启动电流最小B、轴功率最大C、处于高效区D、能量损失最小正确答案:A10.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、疏水阀B、安全阀C、止回阀D、减压阀正确答案:A11.输送膏状物应选用( )A、压缩机B、往复泵C、齿轮泵D、离心泵正确答案:C12.在压力单位“m水柱”中,水的温度状态应指( )A、20℃B、0℃C、25℃D、4℃正确答案:D13.采用出口阀门调节离心泵流量时,开大出口阀门扬程( )A、先增大后减小B、不变C、减小D、增大正确答案:C14.流体运动时,能量损失的根本原因是由于流体存在着( )A、黏性B、湍流C、动能D、压力正确答案:A15.经计算某泵的扬程是30m,流量10m3/h,选择下列某泵最合适( )A、扬程32m,流量12.5m3/hB、扬程35m,流量7.5m3/hC、扬程35m,流量15m3/hD、扬程24m,流量15m3/h正确答案:A16.离心泵效率随流量的变化情况是( )A、Q增大,η先增大后减小B、Q增大,η减小C、Q增大,η先减小后增大D、Q增大,η增大正确答案:A17.在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响( )A、泵的特性曲线B、泵的工作点C、管路特性曲线D、管路所需压头正确答案:A18.在①离心泵、②往复泵、③旋涡泵、④齿轮泵中,能用调节出口阀开度的方法来调节流量的有( )A、①③B、①②C、②④D、①正确答案:D19.一定流量的水在圆形直管内呈层流流动,若将管内径增加一倍,产生的流动阻力将为原来的( )A、1/2B、1/8C、1/32D、1/4正确答案:C20.当流量、管长和管子的摩擦系数等不变时,管路阻力近似地与管径的( )次方成反比A、3B、2C、5D、4正确答案:C21.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说( )A、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍B、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍C、在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍D、当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍正确答案:D22.稳定流动是指 ( )A、流动参数与时间变化有关与位置无关B、流动参数与时间和位置变化均无关C、流动参数与时间变化无关与位置有关D、流动参数与时间变化与位置变化都有关正确答案:C23.下列说法正确的是( )A、汽蚀与气缚的现象相同,发生原因不同B、调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行C、允许安装高度可能比吸入液面低D、在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止汽蚀正确答案:C24.在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数λ数值( )A、与粗糙度无关B、取决于相对粗糙度C、与光滑管一样D、只取决于Re正确答案:B25.离心泵中Y型泵为( )A、油泵B、多级清水泵C、耐腐蚀泵D、单级单吸清水泵正确答案:A26.通过计算得出管道的直径为50mm,该选用下列哪种标准管( )A、Φ114×4mmB、Φ48×3.5mmC、Φ60×3.5mmD、Φ75.50×3.75mm正确答案:C27.流量调节,往复泵常用( )A、进口阀B、出口阀C、旁路阀D、安全阀正确答案:C28.密度为850kg/m3的液体以5m3/h的流量流过输送管,其质量流量为( )A、170kg/hB、425kg/hC、1700kg/hD、4250kg/h正确答案:D29.泵壳的作用是( )A、将位能转化为动能B、汇集能量C、汇集液体D、汇集热量正确答案:C30.流体在圆形管道中流动时,连续性方程可写为( )A、u2/u1=D1/D2B、u2/u1=(D1/D2)2C、u2/u1=(D2/D1)2D、u2/u1=正确答案:B31.离心泵气蚀余量△h与流量Q的关系为( )。

《流体力学》试题及答案

《流体力学》试题及答案

《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。

答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。

答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。

答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。

答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。

答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。

解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。

A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。

12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。

流体力学试题含答案

流体力学试题含答案

流体力学试题含答案一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是()。

A、沿程水头损失与速度的2次方成正比B、沿程水头损失与速度成正比C、沿程水头损失与速度的0.5次方成正比D、沿程水头损失与速度的1.75次方成正比正确答案:A2.单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能称为()。

A、位置能头B、速度能头C、压力能头D、绝对压力能头正确答案:A3.除氧器在给水泵上方25米,除氧器压力为0.7兆帕,给水泵入口绝对压力为多少()。

A、0.7兆帕B、0.9兆帕C、1.06兆帕D、0.8兆帕正确答案:C4.1毫米汞柱是多少()帕。

A、50B、1C、1000D、133.3正确答案:D5.相对压强的起算点是()。

A、绝对真空B、1个标准大气压C、当地大气压D、液面压强正确答案:C6.伯努利方程说明,流体在水平管内定常流动中,压力下降()A、流速下降B、都可能C、流速不变D、流速上升正确答案:D7.常态下,下列哪种流体粘性最大()A、水B、酒精C、空气D、油正确答案:D8.从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体()A、能承受拉力,平衡时能承受切应力B、能承受拉力,平衡时也能承受切应力C、不能承受拉力,平衡时不能承受切应力D、能承受拉力,平衡时不能承受切应力正确答案:C9.凝结水泵吸水处压力为-98千帕(),其真空是。

A、98千帕B、3千帕C、1000帕D、100帕正确答案:A10.某点的真空压力是65000pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为()。

A、165000PaB、35000PaC、55000PaD、65000Pa正确答案:B11.下列流体的作用力不是质量力的是()。

A、惯性力B、粘性内摩擦力C、电磁力D、重力正确答案:B12.流体运动黏度的国际单位是()A、牛/平方米B、牛.秒/平方米C、平方米/秒D、千克/米正确答案:C13.表面力是指作用在()上的力。

流体力学习题及答案

流体力学习题及答案
1-4图示为一水暖系统,为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂,在系统顶部设一膨胀水箱,使水有膨胀的余地。若系统内水的总体积为8m3,加温前后温差为50℃,在其温度范围内水的膨胀系数为βT=9×10-41/℃,求膨胀水箱的最小容积。
题1-4图题1-5图
1-5图示为压力表校正器。器内充满压缩系数为βp=4.75×10-101/Pa的油液,器内压力为105Pa时油液的体积为200mL。现用手轮丝杆和活塞加压,活塞直径为1cm,丝杆螺距为2mm,当压力升高至20MPa时,问需将手轮摇多少转?
2-11两个充满空气的封闭容器互相隔开,左边压力表M的读数为100kPa,右边真空计V的读数为3.5mH2O,试求连接两容器的水银压差计中h的读值。
2-12水泵的吸入管与压出管的管径相同,今在其间连接一水银压差计,测得△h=120mm,问经水泵后水增压多少?若将水泵改为风机,则经过此风机的空气压力增加了多少?
2-29已知矩形闸门高h=3m,宽b=2m,上游水深h1=6m,下游水深h2=4.5m,求:(1)作用在闸门上的总静水压力;(2)压力中心的位置。
2-30在倾角α=60°的堤坡上有一圆形泄水孔,孔口装一直径d=1m的平板闸门,闸门中心位于水深h=3m处,闸门a端有一铰链,b端有一钢索可将闸门打开。若不计闸门及钢索的自重,求开启闸门所需的力F。
2-34金属的矩形平板闸门,宽1m,由两根工字钢横梁支撑。闸门高h=3m,容器中水面与闸门顶齐平,如要求两横梁所受的力相等,两工字钢的位置y1和y2应为多少?
题2-34图题2-35图
2-35一弧形闸门,宽2m,圆心角α=30°,半径r=3m,闸门转轴与水平面齐平,求作用在闸门上的静水总压力的大小与方向(即合力与水平面的夹角)。
2-4已知水银压差计中的读数⊿h=20.3cm,油柱高h=1.22m,油的重度γ油=9.0kN/m3,试求:(1)真空计中的读数pv;(2)管中空气的相对压力p0。

流体力学习题库(含答案)

流体力学习题库(含答案)

流体力学习题库(含答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、低温泵的气相平衡线的作用是防止泵的( )。

A、憋压B、超温C、汽蚀D、汽缚正确答案:D2、若被输送液体的黏度增大时,离心泵的效率( )。

A、减小B、增大C、不变D、不定正确答案:A3、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为( )A、395mmHgB、350mmHgC、410mmHg正确答案:A4、单位质量的流体所具有的( )称为流体的比容。

A、位能B、动能C、体积D、黏度正确答案:C5、喷射泵是利用流体流动时的( )的原理来工作的。

A、动能转化为静压能B、热能转化为静压能C、静压能转化为动能正确答案:C6、机械密封与填料密封相比( )的功率消耗较大。

A、填料密封B、机械密封C、差不多正确答案:A7、下列不属于离心泵的主要构件是 ( )A、泵轴B、泵壳C、叶轮D、轴封装置正确答案:A8、一台离心泵开动不久,泵入口处的真空度正常,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。

发生故障的原因是( )A、吸入管路堵塞B、忘了灌水C、吸入管路漏气D、压出管路堵塞正确答案:A9、某液体在内径为D0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为D2(D2=D0/2)的管子时,若流体为层流,则压降ΔP为原来的( )倍。

A、32B、8C、4D、16正确答案:A10、造成离心泵气缚原因是( )A、泵不能抽水B、安装高度太高C、入口管路阻力太大D、泵内流体平均密度太小正确答案:D11、离心泵的轴功率N和流量Q的关系为( )A、Q增大,N增大B、Q增大,N先增大后减小C、Q增大,N减小D、Q增大,N先减小后增大正确答案:A12、在静止的连通的同一种连续流体内,任意一点的压强增大时,其他各点的压强则( )A、减小B、不变C、相应增大D、不一定正确答案:C13、往复泵的流量调节采用( )A、出口支路B、出口阀开度C、入口阀开度D、入口支路正确答案:A14、为了防止( )现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀A、汽蚀B、电机烧坏C、气缚D、叶轮受损正确答案:B15、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应( )A、停泵向泵内灌液B、降低泵的安装高度C、检查进口管路是否漏液D、检查出口管阻力是否过大正确答案:C16、选离心泵是根据泵的( )A、扬程和轴功率选择B、转速和轴功率选择C、轴功率和流量选择D、扬程和流量选择正确答案:D17、流体运动时,能量损失的根本原因是由于流体存在着 ( )。

(完整版)流体力学试题及答案..

(完整版)流体力学试题及答案..

流体力学复习题2013 制一、填空题1、1mmHO= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。

3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。

4、雷诺数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__________ 。

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是脉动现行__________ ,处理方法是时均法 __________ 。

7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。

&流体微团的基本运动形式有:平移运动、旋转流动和变形运动。

9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他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__________ 。

211、理想流体伯努力方程z R L 常数中,其中z卫称为测r 2g r压管水头12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在流线 ,因而一切平面流动都存在流函数,但是,只有无旋流动才存在势函数。

13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ,是因为它反映了惯性力和粘性力 __________ 的对比关系。

14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力匸、表面张力性和压缩膨胀性。

15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。

16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。

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________ 。

18、流体的力学模型是连续介质________ 模型。

2 19、理想气体伯努力方程p (Z1 -Z2)(g)亍中,2P (Z1-Z2)(g)称势压 __________________ ,p ——全2压 ______ ,- P (Z1 - Z2)(g)~2~称总压20、紊流射流的动力特征是 _________ 各横截面上的动量相等 ______ 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

09流体力学习题1及参考答案一、单项选择题(共15分,每小题1分)1、下列各力中,属于质量力的是( )。

A .离心力B .摩擦力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 .粘性是实际流体的固有属性B .构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C .流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性D .动力粘度与密度之比称为运动粘度3、在流体研究的欧拉法中,流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成,当地加速度反映()。

A .流体的压缩性B .由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率C .流体速度场的不稳定性D .流体速度场的不均匀性4、重力场中流体的平衡微分方程为( )。

A .gdz dp -=B .gdz dp ρ=C .dz dp ρ-=D .gdz dp ρ-=5、无旋流动是指( )的流动。

A .速度环量为零B .迹线是直线C .流线是直线D .速度环量不为零6、压强的量纲[]p 是( )。

A.[]2-MLt B.[]21--t ML C.[]11--t ML D.[]1-MLt7、已知不可压缩流体的流速场为 则流动不属于( )。

A .非均匀流B .非稳定流动C .稳定流动D .三维流动0 ),,(),(⎪⎩⎪⎨⎧===w t z x f z y f u υ8、动量方程的适用条件是( ) 。

A .仅适用于理想流体作定常流动B .仅适用于粘性流体作定常流动C .适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动D .适用于理想流体与粘性流体作定常流动9、在重力场中作稳定流动的系统,沿流动方向总水头线维持水平的条件是 ( ) 。

A .管道是水平放置的B .流体为不可压缩流体C .管道是等径管D .流体为不可压缩理想流体10、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失( )。

A .不相等B .之和为总能量损失C .相等D .不确定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 .与物体的特征长度相比,边界层的厚度很小C .边界层厚度沿流动方向逐渐减薄D .边界层内流体的流动为湍流12、指出下列论点中的错误论点:()A .平行流的等势线与流线相互平行B .涡流的径向速度为零C .无旋流动也称为有势流动D .点源的圆周速度为零13、关于涡流有以下的论点,指出其中的错误论点:( )。

A .以涡束诱导出的平面流动,称为涡流B .点涡是涡流C .涡流的流线是许多同心圆D .在涡流区域速度与半径成正比14、超音速气体在收缩管中流动时,气流速度()。

A .逐渐增大B .不变C .不确定D .逐渐减小15、为提高离心泵的允许安装高度,以下哪种措施是不当的?( )A .提高流体的温度B .增大离心泵吸入管的管径C .缩短离心泵吸入管的管径D .减少离心泵吸入管路上的管件参考答案:1.A 2.B 3.C 4.D 5.A 6.B 7.C 8.D 9.D 10.C 11.B 12.A 13.D 14.Dinout QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑15.A二、填空题(共12分,每小题2分)1、静止流体中任一点的静压强大小与其作用面在空间的方位无关,与该点位置相关。

2、理想流体是指 不考虑粘性的流体;不可压缩流体是指忽略密度变化 的流体。

3、粘性流体沿缓变流流动产生的阻力损失称为 沿程阻力损失 ,在急变流处产生的阻力损失称为 局部阻力 。

4、调节往复泵流量的方法有: 改变活塞冲程 , 旁路调节 等。

5、造成边界层分离的原因,在于 逆压强梯度 作用和 物面粘性滞止效应 的共同影响。

6、已知某输水管路中,泵的特性曲线方程为24102.740Q H ⨯-=,管路的特性曲线方程为24108.428Q H e ⨯+=,(注:式中H 的单位为m ,Q 的单位为m 3/s )。

当输水量为8.5L/S 时,消耗于阀门调节的水头损失是3.33 m.。

三、简答题(共18分,每小题6分)(1)分别写出理想流体和粘性流体总流的伯努利方程。

比较它们的相同之点和不同之处。

参考答案:它们的相同之点:是能量守恒定律在流体流动系统的应用结果;均适用于不可压缩流体;反映流动系统中动能、势能、静压能之间的相互关系。

不同之处是:理想流体伯努利方程表明,理想流体沿流动方向的总水头保持不变;粘性流体总流的伯努利方程则表明,为了克服粘性阻力,粘性流体沿流动方向的总水头是逐渐减少的。

(2)为何流体静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向?参考答案:因为:(1)静止流体不能承受剪力,即τ=0,故p 垂直受压面;(2)因流体几乎不能承受拉力,故p 指向受压面。

(3)流体的压缩性指的是什么?列举出两种反映流体的压缩性的参数。

在工程实际应用中,如何考虑液体和气体的压缩性?参考答案:流体在一定温度下,体积随压强增大而缩小的特性称为流体的压缩性。

反映流体的压缩性的参数有:压缩系数、体积模量、音速。

一般而言,液体的压缩性很小,但当压强变化很大时(如水击和水下爆炸),应考虑液体密度的变化;气体的压缩性很大,但在流速不太高,压强变化较小的情况下,可将气体视为不可压缩流体。

四、计算题(六题,共55分)1、(5分)当压强增加5×104Pa 时,某种液体的密度增长0.02%,求该液体的体积模量。

解:0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -=Pa dp d dp V dV E p 84105.2105%02.01111⨯=⨯⨯==-==ρρβ2、(10分)已知某不可压缩流体平面流动的速度分布规律为:⎩⎨⎧--=-+=yxy y x x u 22422υ判断说明该流动是否连续?是否无旋?并求出流函数。

解:22 ,22--=∂∂+=∂∂x yx x u υ 0=∂∂+∂∂yx u υ 满足连续性方程,所以流动连续。

y xy u 2 ,4-=∂∂-=∂∂υ 042≠+-=∂∂-∂∂y yu x υ 所以流动有旋。

Cx f x f y xy x f y xy xx f y xy y x y x x u y=='∴+=-='++=∂∂+-+=-+==∂∂)(,0)(22)(22)(2242222υψψψ 令C =0,则流函数为2222y xy y x -+=ψ3、(14分)图示离心泵管路系统,将常压下20℃的水从低位槽抽到高位槽,已知输送水量:Q =36m 3/h ,吸入管(泵前)直径100mm,吸入管长10m(含局部阻力的当量长度),摩擦系数λ1=0.02。

排出管(泵后)直径75mm,排出管长50m(含局部阻力的当量长度), 摩擦系数λ2=0.03。

常压下,20℃水的密度可取1000kg/m 3。

泵的效率为55%。

求:(1)泵的轴功率N 为多少kw ?(2)泵入口处的真空表读数应该是多少Pa?解:Q =36m 3/h=0.01m 3/s(1) 泵的轴功率N泵吸入管内的流速为:s m d Q V i /27.11.001.044221=⨯⨯==ππ 泵压出管内的流速为s m d d V V o /26.2)75100(27.1)(22211=⨯== 在断面1-1和2-2之间列伯努利方程,并移项整理得Pa p B 19092-=m g V d l l h i e B f 164.081.9227.11.01002.02)(2211111=⨯⨯⨯+=-)=(λ164.098107.1227.102+++=Bp g kwN N kwQ g H N mH mgV d l l g V d l l h u u mz z g P P h g u u g P P z z H e e e e oe i ef f e 84.155.001.101.101.0100081.93.103.103.373.381.9226.2)075.03003.081.9227.11.01002.02)(2)(,027)(,02)(22222222111121212212122121221212====⨯⨯⨯===+==⨯⨯⨯⨯⨯⨯+++=∑≈-=-=-∑+-+-+-=--ηρλλρρ+()=((2)泵入口处的真空表读数取1-1、B 断面列伯努利方程:Bf BB ih g p z g V g p z g V -+++=++12112122ρρ解得4、(12分)已知:一个水平放置的90º弯管输送水d 1=150mm ,d 2=75mmp 1=2.06×105Pa ,Q =0.02m 3/s求:水流对弯管的作用力大小和方向(不计水头损失)。

解:s m d Q A Q V /132.142111===πs m d Q A Q V /527.442222===π 取1-1、2-2两断面列伯努利方程对选取的控制体列动量方程:x 方向:)0(111V Q R A p x -=-ρy 方向:)0(222-=-V Q A p R y ρ 所以,NR N R y x 9583663== NR R R y x 378622=+= 66.14==x yR R arctg θ 所以,水流对弯管壁的作用力为R的反作用力R'=-3786N ,大小相等,方向相反。

5、(8分)大容器压缩空气灌中的压缩空气,经一收缩喷管向大气喷出,设喷嘴出口处的大气绝对压为101.33kPa,温度为25℃,流速为234m/s,试求压缩空气灌中的温度和压强。

由代入已知数据,得解得K T 3050=6、(6分)如图,水箱中的水通过直径为d ,长度为l ,沿程阻力系数为λ的立管向大气中泄水,问h 多大时,立管排出的流量Q 与h 无关?解:在水箱液面与出水口断面间列伯努利方程:f hg V lh +=+22g V d l h f 22λ=()()ldl h d g d l l h g V ++=++=λλλ212()ldl h d g d V d Q ++⋅==λλππ24422所以,当λdh =时,Q 与h 、l 无关。

相关文档
最新文档