西南交通大学工程流体力学期末试题B..Text.Marked

1、1 流流体体力力学学试试卷卷（一一）一、图示装置中玻璃管内水面高度 2m ，求A容器中绝对压强和真空度，分别用应力单位和水柱高表示。（8分）A h 2二、绘出下列各图侧壁面上的静水压强分布图。（6分） 3三、蓄水池底部闸门为圆形，可绕过形心 c 的水平轴旋转。证明作用于闸门上的转矩与其在液面下的深度无关。已知 Jc = p4 R4 闸门完全被淹没。（10分） Co Rcoq4四、有一高 0.6 m ，直径0.45 m 的圆柱形容器装满水，求：1、证明等角速度旋转时自由表面是抛物面；2、抛物面顶点为筒底，且与容器上缘相接时的角速度；3、容器停止后，液面高度及溢出水量。（15分）5五、有一水平放置

2、渐缩水管，管径分别 300mm 和 150mm ，进口端压强为275 KN/m2 ,V=3m/s , 若忽略管中水流损失，求水流通过此管时作用于管上的轴向推力大小和方向。（12分）6六、如图射流泵进口处和喉部直径分别为 d1 ,d2 , 已知流量Q和压强 p1 ，不计损失时竖管中的液面应升高多少？（10分）d1 d2 h7七、在Q 0.1 l/s 的输水管接入渐缩圆锥管，其长度为40 cm ，d1 = 8cm , d2 = 2cm ,水的动力粘性系数为1.308103Pas ,（1）判别该锥管段中能否发生流态的转变；（2）发生临界雷诺数断面的位置。（9分）xd1 d2 8八、计算油管中通过Q5

3、0 t/h 油所需的功率。（10分）已知 d=100mm ,l=16km , r=915kg/m3 , v=1.86 10 m2/s ,管子水平布置，NGhf ,G为重量流量。9九、图示为离心水泵抽水装置，已知水泵流量 Q20 l/s ,吸水管直径 d=10 cm ,长度 L8 m ，若泵吸水管中允许真空度 pv0.7 大气压，试求泵轴在吸水池水面上的最大安装高度 hmax 。已知滤网x1=5 ,弯头x2=0.9 , l = 0.036 。 （10分） hs 10十、图示排水系统，d1= 50mm , d2 = 75 mm , l1 =15 m , l2 =24 m , l1=0.019 ,

4、l2= 0.023 ,Q = 2.8 l/s ,求所需作用水头H，示意绘出总水头线和测压管水头线。进口局部损失系数 x1 0.5 ，突然扩大局部损失按 (V1 -V2 )2 计算。（10分）2gl1d1l2d211 流流体体力力学学试试卷卷（一一）答答案案一、解：h- hzhinancheJpa = pA + gh , pA= pa- gh = 98100- 9.811000 2 = 78480 N/m2水柱高 h=g A=78480= 8 mwg w9.811000= 2 m (水柱)真空度 p= p- p= g= 9.81 21000 = 19620N/m2VaA三、解：转矩 M = P(

5、DC) , P = gh A , h= h+csin2 qsinqcDchcAh+Jsin2q- hcp D4h AM = ghcA(cc) = gJc sinq = gsinqcsinq4 1612四、解：dyFmaaxax w 2 x2V3=zhinanchVedx1、液面方程 tanqdx= l=mg=g, y= 0gdx = 0gGw 2 x2w 2 x2=+ c , x = 0, y= 0,=0, y =抛物线2g2g2、由 y =w 2 x2,得w =2gy=2 9.81 0.6= 15.24 r/s = 145.5 r/min2gx20.22522 = 0.0477 m ,3V

6、= pr h,V= 2 ,=、原水量0.6现水量流出水量高度 = 0.3 m= 2h13五、解：由连续方程V= 3 m/s , V=V1 A1= 12 m/s ,12A2列能量方程p= p+r(V 2-V 2 ) = 2751000 +1000(32 -122 ) = 207.5 KN/m2212122列能量方程px= p1 A1 - pc Ac - rA1V1 (V2 -V1 ) = 13862 N六、解：pV 2p2V 2能量方程1+1=+2gg2g2gh =p2pV 2V 216Q2(11) +p=1+1-2=-1gg2g2gp 2d 4d 4g2g1412七、解：V d4Q 11、左管

7、 Re=1 1= 1217.4 层流1gpg d1右管 Re2= 4869 紊流 流态转变2、临界值在 x 处，其直径为 d = d -x(d - d) =160 - 3xL20112即 2300 = 4pgQ d1 ,解出x = 25.1 cm八、解：Q =M=501000= 0.0152 m3 / sr 36009153600V = p4dQ2 = 1.94 m/s , Re = Vdv = 1043hf = ll V 2=64 1.61031.942= 188.32 m 油柱，N =Mghf= 25.7 kWd 2gRe 0.129.81360015九、解 列能量方程 V 2paV 3p

8、x0+=x+ h+ h2gg2gmaxgwzhinancheV =0 ,pa- px=pV0ggh=p-V 2- hVxmaxg2gw w = (z1+ x2+ ll)V 2xd2gVx =4Q= 2.55 m/spd 2hplV 2=V- (1+ 5 + 0.9 + 0.036)= 3.77 mmaxgd2g16十、解：V=4Q= 1.426 m/spd 211V=4Q= 0.634 m/s2pd22H =V 2+ h =(0.634)2+1 (1.426)2+0.019215 (1.426)222gw2 9.812 9.810.052 9.81+ (1.426 - 0.634)2 + 0.

9、023 24 = 0.8534 m2 9.810.07517 流流体体力力学学试试卷卷（二二）一、填空：每空一分，共16分。1、流体动力粘度的单位是（）。2、作用在流体上的力分为（）和（）。3、度量压强的基准有（）和（）。4、若压强 p 0 ，其绝对值称作（）。5、流体质点的加速度是由（）加速度和（）加速度组成。6、连续性微分方程 rt + (rV ) = 0 用于不可压缩流体时的形式是（）。7、无旋流动的条件是（）。8、流体流动分（）和（）两种状态，其判别标准是（）。189、沿程阻力实验中，测量流量采用的装置称作（）。10、流体力学中常用的基本量纲是（）。11、雷诺实验结果采用方程zhina

10、nchelgf=lgk+mlgV表示，层流段的m值为（）。二、选择：每题一分，共29分。1、流体的粘度随温度的升高而（）。A 降低 ； B 不变 ； C 升高 ； D 不一定 。2、单位质量力的单位是（）。A N ; B N/m2 ; C kg ; D m/s2 。3、流体静压强的方向是指向固体壁面的（）。19A 外法线 ； B 内法线 ； C 任意 ； D 平行 。4、气体粘性是由于分子的（）而产生的。A 吸引力 ； B 摩擦力 ； C 质量力 ； D 热运动 。5、表示压强的国际单位是（）。A N ; B N/m2 ; C Pa ; D Pa/m2 。6、不考虑流体粘性的流体称（）流体。A

11、 理想 ；B 牛顿 ；C 非牛顿 ； D 实际 。7、平均流速的表达式为（）。A AudA ; B Au2dA ;C 1A Au2dA ; D 1A AudA ;8、动能修正系数在层流时的值是（）。A 1 ; B 1.1 ; C 1.5 ; D 2 。209、圆管层流时速度分布与半径的（）次方成正比。A 1 ; B 1.5 ; C 1.5 ; D2 。10、水力半径在数值上等于圆管直径的（）倍。A 1/2 ; B 2 ; C 1/4 ; D 4 。11、矩形垂平面受到液体总压力的压力中心（）其几何中心。A 低于 ； B 等于 ； C 高于 ； D 不定 。12、流体运动力学中常用（）进行研究。

12、A 拉格朗日法 ； B 欧拉法 ； C 雷利法 ； D 雷诺法 。13、动量修正系数在层流时的值是（）。A 2/3; B 3/2; C 3/4 ; D 4/3 。2114、实际流速 u = V + Du , 则ADudA （）。A 0 ; D 不定 。15、列能量方程时，两个断面应选在（）断面上。A 急变流 ； B 恒定流 ；C 渐变流 ；D 任意 。16、流体在取暖管道中的流动又称为（）。A 重力流 ； B 有压流 ； C 均匀流 ； D 无压流 。17、 fx dx + f y dy + fz dz = 0 是（）的微分方程。A 流线 ； B 等压面 ； C 迹线 ； D 等势面 。18、

13、静止流体中任意点质量力必（）于过该点的等压面。A 平行 ； 垂直 ；C 任意角度相交 。2219、1个标准大气压相当于（）米水柱。A 9.8 ； B 10 ； C 10.13 ； D 10.33 。20 1 rV 2、 是（）流体所具有的动能。2A 单位体积 ； B 单位质量 ； C 单位重量 ； D 全部。21、VA V 是根据（）守恒定律推导出来的。A 质量 ； B 能量 ； C 动量 ； D 动量矩 。22、雷诺实验中流量的测定采用的是（）。A 体积法； B 流量计 ； C流速仪 ； D重量法。23、在实验室模拟建筑物给水系统应采用（）相似准则。A Fr ； B Eu ； C Re ；

14、D Ma 。2324、圆管均匀流断面上切应力在轴心处的值（）。A 最大 ； B平均 ； C 最小 ； D不定 。25、雷诺数的表达式为（）。gVdJVdArVd；BgVd；C； D。mgmm26、圆管紊流时速度在截面上按（）曲线分布。A 二次 ；B 对数 ； C 指数 ； D 双曲 。27、在相同条件下，小孔口流量（）短管嘴流量。A 小于 ； 等于 ； C 大于 ； D 不定 。28、（）的管道称为常管。A 不计速度水头 ；B 不计局部损失 ；C 只计局部损失 ；D 只计沿程损失 。2429、相同流量时，完全均匀泄流的流动损失为无途泄时的（）。A 1/2 ; B 1/3 ; C 2/3 ; D

15、 3/4 。三、判断：在括号内划或，每题1分，共九分。1、绝对压强的最小值是零。（）2、过流断面上处处与流线垂直。（）3、迹线是流体质点的运动轨迹。（）4、流线是由无数流体质点组成的。（）5、渐变流过流断面压强基本符合静压强分布规律。（）6、均匀流过流断面上各点流速相等。（）7、均匀流只有沿程水头损失。（）8、同一时刻两系统中对应点速度大小成比例，称运动相似。（）259、并联管路总损失大于任一支管的阻力损失。（）四、连线：把人名与相关内容联在一起共8分。达西伯努利欧拉牛顿雷诺莫迪舍维列夫t = m duzhinancdyhe l = 0.023d 0.3速度分解定理2300p + + V 2

16、= Constg 2gh = l l V 2fd 2gf - r1 pl = 0亥姆霍兹工业管道阻力实验26五 、推导选择：每题4分，共8分。1、压差计如图所示，两容器内压强差 pA pB =（）Azhinanche；B；C；D。ABggBhA hm272、右图为一流速仪，测得流速表达式 V（）。A2g(r - r)h； Br ；2gzhinancheC2g(r-1)h ； Cr。2g(r - r)rVrhr28六、图示为一长 1m 的圆柱，直径 D 2.4 m ，（10分）求作用在圆柱体上总的水压力大小和方向，并标于图中。29七、右图所示对斜平板射流，Q0 ，V0 ，a 为已知，求 Q1 ，

17、Q 2 及射流对平板的作用力，并在图中标出。（10分）Q1aQ0 V0 Q230八、泵吸水如图所示，若泵入口以允许最大真空度为 6 m ，吸水管长 10 m ，直径 100 mm ，流量 10 l/s , l 0.05 ，x =10 ,求水泵的最大安装高度为多少？（10分）H31 流流体体力力学学试试卷卷（三三）一、选择：每题一分，共29分。1、气体的粘度随温度的升高而（）。A 降低 ； B 升高 ； C 不变 ； D 不一定 。2、实际流速 u = V Du , 则ADudA （）。A 0 ; D 不定 。3、同流量时，无途泄沿程损失是均匀途泄的（）倍。A 1.5 ; B 2 ; C 2.5

18、 ; D 3 。4、（）的管道称为常管。A 只计局部损失 ； B 计算全部损失； C 只计沿程损失 ； D 长度较短。5、列能量方程时， 参数应在（）断面上选取。A 任意；B 急变流 ； C 恒定流 ；D 渐变流 。326、流体在非满排水管道中的流动称（）。A 有压流； B均匀流 ； C无压流 ； D稳定流 。7、 fx dx + f y dy + fz dz = 0是（）的微分方程。A等势面； B 等压面 ； C流线； D迹线 。8、相同流下，短管嘴流量（）小孔口流量。A 小于 ； 等于 ； C 大于 ； D 不定 。9、圆管紊流时速度在截面上按（）曲线规律分布。A双曲 ；B二次 ； C 指

19、数 ； D对数。10、单位质量力的单位是（）。A kg ; B N ; C N/m2 ; D m/s2 。11、动能修正系数在层流时的值是（）。A 4/3 ; B 3/4 ; C 2/3 ; D 3/2 。12、流体静压强总是指向作用面的（）。A内法线； B平行； C外法线 ； D任意。3313、静止流体中任意点质量力（）于过该点的等压面。A 任意角度相交 ； 平行 ；C垂直。14、雷诺数的表达式为（）。AgVd；BgVd；CrVd； DrVd。gmmm15、圆管均匀流断面上切应力在管壁处的值（）。A 最大 ； B平均 ； C 最小 ； D不定 。16、1个标准大气压相当于（）mmHg。A 7

20、35mm ； B 746mm ； C 750mm ； D 760mm 。17、在实验室模拟水库建筑受力应采用（）相似准则。A Fr ； B Eu ； C Re ； D Ma 。18、液体粘性是由于分子的（）而产生的。A 吸引力 ； B 摩擦力 ； C 质量力 ； D 热运动 。19、流体运动力学中常用（）进行研究。A雷利法 ； B雷诺法 ； C欧拉法； D拉格朗日法。3420、圆管直径在数值上等于（）倍的水力半径。A 2 ; B3 ; C 4 ; D5 。21、圆管层流时速度在截面上的分布与半径（）方成正比。A 2 ; B 1.75 ; C 1.5 ; D1 。22、动能修正系数在层流时的值是

21、（）。A 2; B 1.5; C 1.1 ; D 1.2 。23、表示压强的国际单位是（）。A N ; B Pa ; C Pa/m2; D N/m2 。24、考虑流体粘性的流体称（）流体。A1理想 ；B 牛顿 ；C实际； D非牛顿 。25、2 rV 2是（）流体所具有的动能。A 全部； B单位体积； C单位重量 ； D单位质量。26、r1 VA r1 V 是根据（）守恒定律推导出来的。A能量 ； B质量 ； C 动量矩； D 动量 。3527、雷诺实验中采用了（）测定流体流量。A重量法体积法； B 仪表法 ； C 流量计； D流速仪 。28、由（）公式可计算断面平均流速。A1AudA ; B1

22、Au2dA ; C Au2dA ; D AudA ;AA29、矩形直立平面受到液体压力，则平面的几何中心（）总压力的作用点。A 低于 ； B 等于 ； C 高于 ； D 不定 。二、判断：在括号内划或，每题1分，共九分。1、绝对压强不可能为负值。（）2、并联管路总阻力系数大于任一支管的阻力系数。（）3、流线不能相交。（）4、断面上各点流速相等的流动叫均匀流。（）5、只要两系统中对应点的同应力大小成比例，就称动力相似。（）366、相对平衡流体中任意点压强等于重度乘液面下深度。（）7、流体质点的运动轨迹称迹线。（）8、均匀流动只有沿程阻力损失。（）9、过流断面有时是曲面。（）三、连线：连接相关内容

23、。（8分）37伯努利t = mdudyzhinanche欧拉l =0.023d 0.3雷诺Re尼古拉兹p+ +V 2= Cg2g舍维列夫f -1p=0r l牛顿人工粗糙管佛汝德重力相似达西hf = ll V 2d 2g38四、填空：每空一分，共16分。1、流体运动粘度的单位是（）。2、雷诺实验结果采用方程 lg f = lg k + m lgV 表示，层流段的m 值为（）。3、流体质点的加速度是由（）加速度和（）加速度组成。作zhinanche用在流体上的力分为（）和（）。4、雷诺实验揭示了流体有（）和（）两种流动状态。5、流动阻力损失分（）阻力损失和（）阻力损失两大类。 6、阻力实验时，测量

24、流量的装置称作（）。7、薄壁小孔出流时，出口截面有（）现象。8、有旋流动的条件是（）。9、连续性微分方程 rt + (rV ) = 0 用于不可压缩流体时的形39式是（）。11按度量基准不同，压强分（）和（），二着的关系是（）。12、流体力学中常用的基本量纲是（）。五 、推导选择：每题4分，共8分。1、压差计如图所示，两容器内压强差 pA pB =（）A；B；C；D。ABgghBhAhhmg 402、流速仪测得流速V（） 。A 2grhC2gr h(r - r)； B 2g(r- r)h；zhinancherr； C 2g( r-1)h 。rV41六、图示为一长 1m 的半圆柱，半径 R 2

25、m ，（10分）求作用在该物体曲面上的总的水压力大小和方向，并标于图中。R42七、右图所示对斜平板射流，Q0 ，V0 ，b 为已知，求 Q1 和Q 2 及射流对平板的作用力，并在图中标出。（10分）Q2b V , Q Q143九、泵吸水装置如图示，若泵入口处的压强为3.3m( 绝对压强)吸水管长 8 m，管直径150 mm ，流量 600 l/min , l = 0.04 x=8, 求泵可以安装的高度为多少？ （10分）22 H44 一、流流体体力力学学试试卷卷（二二）答答案案1 Pas；2 质量力、表面力；3 绝对强度、相对强度；4 真空度；5当地、迁移；6；7；8 层流、紊流、Re2300

26、；9堰；10 MLT；111。二、1 A；2 D；3 B；4 D；5 B，C；6 A；7 D；8 D；9 D；10 C；11 A；12 B；13 D；14 B；15 C；16 B；17 B；18 B；19 D；20 A；21 A；22 D；23 C；24 C；25 A；26 B；27 A；28 D；29 B。三、451 ；2 ；3 ；4 ；5 ；6 ；7 ；8 ；9四、达西伯努利欧拉牛顿雷诺莫迪舍维列夫t =mduzhinanchedyl =0.023d 0.3速度分解定理2300p+ +V 2= Constg2ghf= ll V 2d 2gf - r1 pl = 0亥姆霍兹工业管道阻力实验4

27、6五、1 D；解：对等压面2 C。V 2解：2g + h =V 0 = h(pA zhinanche+ghA=pB+ghB+gmhmpA - pB = g (hB - hA ) + g mhmrr ,rr -1)2g47六、 aPp= pA = gh D = rgD22.42= 1000 9.828224（N）28.224（KN）xcxc22p= gV= rgpD2= 1000 9.8p 2.4222156（N）22.156（KN）z压88p =px2 + pz2 = 28.2242 + 22.1562 = 35.（6KN）a = tan-1 pz = tan-1 22.156 = 380px28.22448七、解：取坐标系如图所示由连续性方程Q0 = Q1 + Q2列 x 轴方向动量方程 0 = rVQ2 - Q1 - Q0 cos(1800 -a )解出Q2= Q1 -