中南大學(xué)消防工程流體力學(xué)考試試卷

1、中南大學(xué)考試試卷2010 - 2011學(xué)年2學(xué)期時(shí)間110分鐘流體力學(xué)課程56學(xué)時(shí)3.5學(xué)分考試形式：閉卷專業(yè)年級(jí)：消防09級(jí)01 , 02班 總分100分，占總評(píng)成績(jī)70 %注：此頁不作答題紙，請(qǐng)將答案寫在答題紙上、是非題(每題1 分，共10分) TOC o 1-5 h z 含有氣泡的液體可以視為連續(xù)介質(zhì)。()平衡微分方程既適用于絕對(duì)靜止流體，又適用于相對(duì)靜止流體。()理想流體恒定流的固定邊界是一條等勢(shì)線。()漸變流過流斷面上各點(diǎn)的測(cè)壓管高度等于常數(shù)。()兩個(gè)流動(dòng)局部相似是指可以只考慮幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似，而不需要考慮動(dòng)力相似。( )如果某流動(dòng)區(qū)域中的流線是直線，則流動(dòng)不可能是有旋運(yùn)動(dòng)。 (

2、)不可壓縮液體連續(xù)性微分方程込+些a_0只適用于恒定流。()x十 y十 z 0/dx dydz水管流在管道直徑、水溫、沿程阻力系數(shù)都一定時(shí)，隨著流量的增加，層流底層的厚度就減小。()當(dāng)管流的直徑由小變大時(shí)，其下臨界雷諾數(shù)也由小變大。()邊界層內(nèi)可以是層流，也可以是紊流。()二、單選題(每題2 分，共20分)理想流體是指。無粘性流體(B)完全不可壓縮流體(C)無粘性完全不可壓縮流體(D) 符合牛頓內(nèi)摩擦阻力定律的流體質(zhì)量力只有重力作用時(shí)平衡流體的等壓面 。(A)傾斜面 (B)旋轉(zhuǎn)拋物面(C)水平面 (D)豎直面下列針對(duì)流網(wǎng)的描述不正確的是 。(A)流線簇與等勢(shì)線簇處處正交(B)流網(wǎng)是不可壓縮流體

3、在做空間運(yùn)動(dòng)時(shí)構(gòu)成的網(wǎng)格流網(wǎng)是在流體質(zhì)點(diǎn)沒有旋轉(zhuǎn)角速度的條件下繪制的流網(wǎng)中每個(gè)網(wǎng)格的邊長(zhǎng)之比等于申和屮的增值之比一水平放置擴(kuò)散管，內(nèi)有忽略損失的壓力流，其測(cè)壓管水頭線沿程變化規(guī)律是。(A)下降(B)水平(C)上升(D)不確定溢水壩泄流模型設(shè)計(jì)比例為60,若溢水壩泄流量為500 m3/s，則模型泄流量為 。(A) 83.3 L/s(B) 17.9 m3/s(C) 83.3 m3/s(D) 17.9 L/s下述中丕是管嘴正常工作條件的是。(A)管嘴內(nèi)必須出現(xiàn)收縮斷面(B)管嘴必須安裝在容器側(cè)壁(C)作用水頭H0W9m(D)管嘴長(zhǎng)度l = (34)d如圖所示兩恒定管流，作用水頭H、管長(zhǎng)1、管徑d、沿

4、程損失系數(shù)久及進(jìn)口形式均相同，則兩管中的流量，兩管中各相應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng)關(guān)系為。(A) Qva=Qvb，Pa=Pb(B) Qva=Qvb，PaQvb，PaPb(D)QvaQvb，PaPbJ , J , d , XJ r 總、液流的沿程阻力系數(shù)與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)都有關(guān)，即可判斷該液流。(A)層流區(qū)(B)紊流光滑區(qū)(C) 紊流粗糙區(qū)(D) 紊流過渡粗糙區(qū)下列關(guān)于漩渦運(yùn)動(dòng)的命題中錯(cuò)誤的命題是。渦管截面可以收縮為零對(duì)同一渦管，截面積越小的地方，渦量越大，流體旋轉(zhuǎn)角速度越大渦線上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的渦量都沿著渦線的切向渦通量和速度環(huán)量大小相等圓管恒定均勻流動(dòng)過流斷面上切應(yīng)力分布為。(A)均勻分布(B)拋物線分布 (C

5、)管壁處為零，管軸處最大，且為線性分布(D) 管軸處為零，管壁處最大，且為線性分布 (E) 層流為拋物線分布，紊流為均勻分布 三、填空題(共16分)1、平行板間隙為0.5mm,中間充滿液體，上板以U=0.25m/s的速度平移，施加于單位面積的 力為2Pa，則液體的粘度為Pas。(本題2分)填空題第1題作圖題填空題第1題作圖題2、 若人能承受的最大壓力是1.274MPa(相對(duì)壓強(qiáng))，則潛水員的極限潛水深度 m。 (本題2分)3、 流函數(shù)的存在條件是，勢(shì)函數(shù)的存在條件是。(本題4分)4、一輸油漸變段，兩端直徑為d=200mm, d2=60mm,油密度860kg/m3。已知斷面1的v1=2m/s，則

6、斷面2的流速為，管內(nèi)質(zhì)量流量為。(本題4分)5、 自動(dòng)模型區(qū)管流慣性力遠(yuǎn)遠(yuǎn)粘性力(填大于、小于、等于)，準(zhǔn)則失去判別相似的作用。(本題2分)6、 無環(huán)量圓柱繞流是由 疊加而成的。(本題2分)四、作圖題(共6分)作出右圖中 AB 曲面上所受的靜水總壓力的水平分力的壓強(qiáng)分布圖與鉛直分力的壓力體圖，標(biāo)明靜水壓強(qiáng)的大小、方向以及壓力體的方向。五、計(jì)算題（本大題有4 小題，共 38 分）1、（本題6分）已知二元流速度分布：u = x2,u =-2xy。試問：該流動(dòng)是均勻流嗎？并求xy 點(diǎn)（-2,1）處的加速度。2、（本題8分）某流動(dòng)勢(shì)函數(shù)為二3x2y - y3，該流動(dòng)是否連續(xù)，是否無旋？證明任一點(diǎn)的 流

7、速只取決于它對(duì)原點(diǎn)的距離；并寫出屮=2的流線方程。3、（本題12分）圖示為一測(cè)試閥門局部阻力系數(shù)的管路裝置。測(cè)得當(dāng)流量qv=12m3/h時(shí)，水銀差壓計(jì)的讀數(shù)為150mmHg。已知：管路內(nèi)徑均為50mm,管路全長(zhǎng)14.5m,管路沿程 損失系數(shù)入=0.037,管路上共有90圓彎頭4個(gè)，Z彎=0.5, h=0.2m。（1）求通過閥門的壓力降；（2）計(jì)算閥門的局部損失系數(shù)；（3）不計(jì)水泵損失，求通過該管路系統(tǒng)的總損失，并計(jì)算水泵供給水的功率。第2 題圖第3 題圖4、（本題10分）如圖所示，密度為p的理想不可壓縮流體定常通過一水平分岔管道。已知進(jìn) 口截面積為A,出口通大氣，兩個(gè)出口截面積均為A/4,分岔角為a ；進(jìn)出口流動(dòng)參數(shù)均 勻，進(jìn)口截面上的計(jì)示壓強(qiáng)p1，兩出口截面上的計(jì)示壓強(qiáng)均為零，且出口速度也相同。（1）試求證：進(jìn)口速度v円；1 V 3p試求流體作用于分岔管道上的力Fx和Fy （方向如圖所示）。5、（本題8分）作用于潛體上的繞流阻力F是流體密度p、