工程流体力学(试题).docx

《工程流体力学》综合复习资料一、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D - d9、 外径为D,内径为d的环形过流有效断面，其水力半径为 一410、 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Ah = 4cm，通过的流量为2L/s，分析当汞水压差计读数Ah = 9cm，通过流量为L/s2、 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、 流线的特性四、计算题1、如图所示，将一平板垂直探入水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量Q =0.012m3/s，并引起射流的剩余部分偏转一角度已知射流速度为30m/s,总流量Q°=2、有泵管路如图所示，流量Q二240m3 /hour，泵的吸入管长L二15m，沿程阻力系数1九=0.03，总局部阻力系数为& = 6 ；压力管长L = 60m，九=0.03，工g = 10 ,1 1 2 1 2管径为0.25m。

求：（1）已知泵入口处真空表读数6.6mH O，求吸入高度 求证：r ^-―R厶4、如图所示一贮水容器器壁上有两个半球形盖，设d = 0.5m， h = 2m， H = 2.5m 试分别求出作用在两个球盖上的液体总压力参考答案一、判断题XVXVXXXXVX二、填空题1、 3L/s2、 v = p，斯（加2/s ）3、 因次和谐的原理，n定理4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的，而平均流速在过流断面上是相 等的p a v 2 p a v 25、曾〒+茁=仁+亍+苛+ Z2，稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为缓变流动6、78、位重量液体所增加的机械能P uu dA =工 Fcs n，h9、t=±卩Al，是指在温度不变的条件下’随着流速梯度的变化“值始终保j持一常数10、总压力的作用点三、简答题1、 稳定流动与不稳定流动在流场中流体质点通过空间点时所有的运动要素都不 随时间改变，这种流动称为稳定流；反之，通过空间点处得流体质点运动要素的全部或 部分要素随时间改变，这种流动叫不稳定流2、 产生流动阻力的原因外因：水力半径的大小；管路长度的大小；管壁粗糙度 的大小。

内因：流体流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象，质点摩擦所表现的粘性， 以及质点发生撞击引起运动速度变化表现的惯性，才是流动阻力产生的根本原因3、 串联管路的水力特性串联管路无中途分流和合流时，流量相等，阻力叠加 串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和，后一管段的流量等于前一管段流 量减去前管段末端泄出的流量4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？---不是固定不变的通 过层流边层厚度与管壁粗糙度值的大小进行比较5 > A 水力光滑管；8 < A 水力粗糙管5、 静压强的两个特性1.静压强的方向是垂直受压面，并指向受压面2.任一点 静压强的大小和受压面方向无关，或者说任一点各方向的静压强均相等6、 连续介质假设的内容即认为真实的流体和固体可以近似看作连续的，充满全 空间的介质组成，物质的宏观性质依然受牛顿力学的支配这一假设忽略物质的具体微 观结构，而用一组偏微分方程来表达宏观物理量（如质量，数度，压力等）这些方程 包括描述介质性质的方程和基本的物理定律，如质量守恒定律,动量守恒定律等p a v 2 p a v 27、 实际流体总流的伯诺利方程表达式为丄z + 1 = h +—2 + 2-2 + z ），1 Y 2 g 1-2 Y 2 g 2其适用条件是稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为缓 变流动。

8、 因次分析方法的基本原理就是因次和谐的原理，根据物理方程式中各个项的 因次必须相同，将描述复杂物理现象的各个物理量组合而成无因次数群n从而使变量 减少9、 欧拉数的定义式及物理意义 PV2 ，其物理意义为压力与惯性力的比10、 压力管路的定义凡是液流充满全管在一定压差下流动的管路都称为压力管路11、 长管计算的第一类问题——已知管径，管长和地形，当一定流量的某种液体通过时，确定管路中的压力降，或确定起点所需的压头，或计算水利坡降12、 作用水头的定义任意断面处单位重量水的能量，等于比能除以重力加速度 含位置水头、压力水头和速度水头单位为m13、 喷射泵的工作原理一喷射泵主要由喷嘴、吸入室和扩散室等组成工作流体在压力作用下经管子进入喷嘴，并以很高的速度由喷嘴出口喷出由于喷出的工作流体速度极高，因此使喷嘴附近的液体(或气体)被带走此时，在喷嘴出口的后部吸入室便形 成真空，因此吸入室可从吸人管中吸进流体并和工作流体一起混合，经扩散管进入排出管如果工作流体不断地喷射，便能连续不断地输送液体(或气体)J puudA =工F ， J puudA =工F ， J puudA =工F三个方程为动 cs x n x cs y n y cs z n z 量方程的标量形式。

14、cscs15、等压面的特性作用于静止流体中任一点上的质量力必定垂直于通过该点的等压面16、空间连续性微分方程式及其物理意义…乎+ 琴丄*色笄 + 雪丄=0,ot ox oy oz其物理意义为：流体在单位时间内经过单位体积空间流出与流入的质量差与其内部质量 变化的代数和为零17、 分析局部水头损失产生的原因—(a)任何断面形状的改变，都必将引起流速的重 新分布，因而附加了流体间的相对运动和流体质点的急剧变形，结果导致质点间附加摩 擦和相互撞击，使流体能量受到损失，液流中流速重新分布b)流速的重新分布，总 是伴随有流动分离和旋涡的形成，在旋涡区由于粘性的存在，便有摩擦的能量损失，在 旋涡中粘性力作功c)在旋涡区中，又有质点被主流所带走，即有动量交换，因而消 耗运动流体的能量，流体质点的混掺引起的动量变化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 ---VL pVDRe =——=——惯性力与粘性力之比雷诺数富劳德数：Fr =匕 gl惯性力与重力之比Eu = pv2压力与惯性力之比欧拉数19、 流线的特性 --- (1)在定常流动时，因为流场中各流体质点的速度不随时间变化， 所以通过同一点的流线形状始终保持不变，因此流线和迹线相重合。

而在非定常流动时， 一般说来流线要随时间变化，故流线和迹线不相重合20、 (2 )通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线，一般情况流线不能相交 和分支否则在同一空间点上流体质点将同时有几个不同的流动方向只有在流场中速 度为零或无穷大的那些点，流线可以相交，这是因为，在这些点上不会出现在同一点上 存在不同流动方向的问题速度为零的点称驻点，速度为无穷大的点称为奇点21、 (3)流线不能突然折转，是一条光滑的连续曲线22、 (4)流线密集的地方，表示流场中该处的流速较大，稀疏的地方，表示该 处的流速较小四、计算题1、 参见教材 p.772、 参见教材 p.63/p.703、 参见教材 p.1114、 解： 上 面的盖为 盖 ,对于盖 ，其压力 体体 积为1 1V — （H ——）——d2 — x—兀 d3 pa 2 4 2 6—（2.5 —1.0）x-x0.52 —丄兀 x0.53 — 0.262m34 12（方向f ）F —丫 V — 9 810 x 0.262 — 2.57kNza pa左面水平的盖为盖，对 于盖，静水压力可分解成水平及铅重两个分力，其中--F =丫 H — d 2 — 9 810 x 2.5 x —x 0.52 — 4.813kN水平方向分力xc 4 4 （方向一）铅重方向-F — Y V — 9 810 x x 0.53 — 0.321kN分力zc pc 12 （方向（）5、 解：列自由液面 1-1 和 2－2 断面的伯诺利方程：p v 2 v20 — h + 匕 + — + 8.5 -v=v2得：v=1.49 m/sQ=v d 2 —40.073m 3 / sY 2g 2g答：流量为0.073m 3/s车辆租赁合同甲方：陕西峰茂建设工程有限公司乙方：签订地点：签订时间：。