工程流體力學(xué)試題與答案4

1、、判斷題（對的打,錯的打“X,每題2分，共20分）1 .一切流體都是牛頓流體。2 .流體靜壓強(qiáng)的方向不一定垂直于受力面的內(nèi)法線方向。3 .平衡流體等壓面微分方程為XdxYdyZdz04 .過水?dāng)嗝娑际瞧矫妗? .實際流體圓管層流的平均流速是最大流速的一半。6 .在紊流狀態(tài)下，能量損失包括流體層之間的內(nèi)摩擦力損失和流體層之間相互混雜、能量交換而引起的附加損失。7 .尼古拉茨試驗的水力光滑管區(qū)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)Re無關(guān)。28 .局部損失通用計算公式為hjj2g9 .只要流體流過的面積的大小和形狀不變的過水?dāng)嗝?，這種流動稱為均勻流動。22P1V1P2V2Z2一2g2g10 .在質(zhì)量力只有重力作用下，實

2、際流體微小流束的伯努利方程為Zi二、選擇題（每題3分，共15分）1 .長管并聯(lián)管道各并聯(lián)管段的A.水頭損失相等；B.水力坡度相等；C.總能量損失相等；D.通過流量相等。2 .比較在正常的工作條件下，作用水頭H、直徑d相等時，小孔出流量Q和圓柱形外管嘴出流量QnA.Q>Qn；B.Q<Qn；C.Q=Qno3 .變直徑管，直徑d1=320mmd2=160mm流速V1=1.5m/s,V2為A.3m/s;B.4m/s;C.6m/s;D.9m/s。4 .金屬壓力表的讀數(shù)是A.絕對壓強(qiáng)；B.相對壓強(qiáng)；C.絕對壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)；D.相對壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)。5 .水平放置的漸擴(kuò)管，如果忽略水頭損失

3、，斷面形心點(diǎn)的壓強(qiáng)有以下關(guān)系A(chǔ).P1>P2;B.P1=P2;C.P1<P2。三、繪圖題（對同一種液體繪出AB壁面上的相對壓強(qiáng)分布圖，5分）四、計算題（20分）如右圖，求作用在直徑D2.4m,長B1m的圓柱上的總壓力在水平及垂直方向的分力和壓力中心。五、計算題（10分）由兩根不同直徑的管子與一漸變連接管組成的管路如右圖所示，已知：DA0.25m,pA7.85104N/m2；Db0.50m,Pb4.91104此行2,流速丫81.2m/s,h1m。試判斷流動方向，并計算AB兩斷面之間的水頭損失。六、計算題（20分）某供水系統(tǒng)中一水平供水管道，直徑D0.2m,拐彎處的彎角45,管中斷面11

4、處的平均流速V14m/s,壓強(qiáng)為p19.8104Pa,如右圖所示，若不計彎管內(nèi)的水頭損失，求水流對彎管的作用力。七、計算題（10分）做沿程水頭損失實驗的管道，直徑d1.5cm,測量段長度l4m,1000kg/m3,1.518103Ns/m2。試求:當(dāng)流量Q0.03Ls時，管中的流態(tài)（2）此時的沿程水頭損失系數(shù)、判斷題（每題2分，共20分）1 .一切流體都是牛頓流體。x2 .流體靜壓強(qiáng)的方向不一定垂直于受力面的內(nèi)法線方向。x3 .平衡流體等壓面微分方程為XdxYdyZdz0vz4 .過水?dāng)嗝娑际瞧矫?。x5 .實際流體圓管層流的平均流速是最大流速的一半。V6 .在紊流狀態(tài)下，能量損失包括流體層之間

5、的內(nèi)摩擦力損失和流體層之間相互混雜、能量交換而引起的附加損失。V7 .尼古拉茨試驗的水力光滑管區(qū)阻力系數(shù)入與雷諾數(shù)Re無關(guān)。x28 .局部損失通用計算公式為hjVj2g9 .只要流體流過面積的大小和形狀不變的過水?dāng)嗝妫@種流動稱為均勻流動。x10 .在質(zhì)量力只有重力的作用下，實際流體微小流束的伯努力方程為22PlViP2V2一Z22g2g、選擇題（每題3分，共15分）三、畫圖題（5分）四、計算題（20分）解：1 ）水平分力CPxhcA112DDL 98102.421 28252.8N22（5分）其壓力中心zD2）垂直分力zcJcZcA2D13LD12DLD22c “-D 1.6m3（10PzD

6、2L 9810 82.4281 22198.6N （方向向上）（15分）1.A2.B3.C4.B5其壓力中心xyD/2匹1.624228252.80.509m（20分）pz22198.6五、計算題（10分）解：設(shè)液流由ZB,基準(zhǔn)水平面為C10,取A、B兩斷面，列總流的伯努利方程ZiPi2 1V12gZ2P22 2V22ghl（5分）分）代入數(shù)據(jù)得hl 3.1m水柱。因為hl0,所以所設(shè)方向正確。即（10 分）VpAp根據(jù)連續(xù)性萬程vaAavbAb得vA-B-B代入上式（8Aa六、計算題（20分）（2分）（10 分）水頭損失，則由總流的伯努利方程得到p1p2 1ata 9.8 104 N. m2

7、24于正 p2A2p1Ap1 D 9.8 104又 1000 kg/m3將上述這些數(shù)值代入前面二式，可求出Rx、Rx p1Al p2A2 cos 45Q2v2 cos45、23077 3077 一 1000 0.126 42RyQ2v2 sin 45p2 A2 sin 45（16 分）0.223077N4Ry,得Q1v12 1000 0.126 4 1049N23077 二 1000 0.126 42、222532N解：過水?dāng)嗝?1和22的斷面積、平均流速和壓強(qiáng)分別用A1、v1、p1和A2、V2、P2表示，建立如圖坐標(biāo)系。斷面11和斷面22所受壓力分別為p1Al和p2A2,管壁對流體的作用力為

8、R。R可沿x、y軸分解為Rx、Ry,由于彎管是水平放置的，重力在x軸和y軸的投影等于零。總流的動量方程在x軸和y軸的投影為Q2v2cos45Q1vlp1Ap2A2cos45RxQ2v2sin45p2A2sin45Ry即Rxp1Alp2A2cos45Q2v2cos45Q1vlRyQ2v2sin45p2A2sin45根據(jù)題意可知aa2d24則Q1Q2QA1v10.2240.126m7s（13分）4由連續(xù)性方程可知，v1v24m/s,同時，又由于彎管水平放置，且不計水流對彎管的作用力R與R大小相等，方向相反，即Rx1049N；Ry2532N最后得RRx22Ry,10492253222740.7NtanRy2532Rx七、計算題（解：（1）104910分）v97d2vdRe