流体力学泵与风机期末考试试卷

1、流体力学泵与风机期末考试试卷参考答案一、判断题（本大题共 10 小题，每小题1 分，共 10 分）1没有粘性的流体是实际流体。 错 (1分) 2在静止、同种、不连续流体中，水平面就是等压面。如果不同时满足这三个条件，水平面就不是等压面。错 (1分) 3水箱中的水经变径管流出，若水箱水位保持不变，当阀门开度一定时，水流是非恒定流动。 错 (1分) 4紊流运动愈强烈，雷诺数愈大，层流边层就愈厚。错 (1分) 5Q1=Q2是恒定流可压缩流体总流连续性方程。错 (1分) 6水泵的扬程就是指它的提水高度。错 (1分) 7流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。错 (1分) 8一变直径管段，A断面

2、直径是B断面直径的2倍，则B断面的流速是A断面流速的4倍。对 (1分) 9弯管曲率半径Rc与管径d之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。错 (1分) 10随流动雷诺数增大，管流壁面粘性底层的厚度也愈大。错 (1分) 二、填空题（本大题共 4小题，每小题 3 分，共 12 分）11流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。 (3分)12均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 (3分) 13正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R等于，当量直径de等于 ( 3分)14并联管路总的综合阻力系数S与各分支管综合阻力系数的关系为。管嘴与孔口比

3、较,如果水头H和直径d相同，其流速比V孔口/V管嘴等于,流量比Q孔口/Q管嘴等于。 (3分)三、简答题（本大题共 4小题，每小题 3分，共 15 分）15什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体,反之为非牛顿流体。 （3分）16流体静压强的特性是什么？流体静压强的方向垂直于静压面，并且指向内法线，流体静压腔的大小与作用面的方位无关，只于该点的位置有关。 （3分）17什么可压缩流体？什么是不可压缩流体？流体的压缩性和热胀性很小，密度可视为常数的液体为不可压缩流体，反之为可压缩流体。（3分）18什么是力学相似？原形流动与模型流动在力学上包括三方面的相似，即几何相似、运动

4、相似、动力相似，统称为力学相似。19试述泵与风机的工作原理当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，并使气体从叶片间的出口处甩出。被甩出的气体及入机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后被导向出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送气体。离心式泵的工作原理也是如此。（3分）四、证明题（本大题共 1 小题，每小题 20分，共 20分）20求证当流体在圆管中作层流运动时，层流沿程损失和平均速度的一次方成正比，即求证证: 1.牛顿内摩擦定律： ( 3分) 2.均匀流动基本方程： (3分) ( 3分) 积分得 当

5、时， ， (2分) ( 3分) 当 时， (3分) ( 3分)五、计算题（本大题共 3 小题，共43分）21齿轮泵由油箱吸取润滑油，其流量为，润滑油的运动粘度为，油的重度为，吸油管长10m，管径，油泵进口最大允许真空度为2.5m水柱，求油泵允许的安装高度（15分）解：建立o-o 1-1断面能量方程 （3分）2320 （2分）流态为层流 （3分） - （5分）=1.85m （2分）22有一圆滚门，长度l=10m，直径D=4.2m，上游水深H1=4.2m，下游水深H2=2.1m，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。（15分） (6分) kN (3分) (6分)23水力清砂高压水枪喷嘴如图所示。水枪喷嘴出口直径d0=7mm，d1=15mm，水枪工作水量Q=160升/分。