工程流體力學試題與答案4

1、 4 工程流體力學試題與答案 一、判斷題 ( 對的打“”，錯的打“”，每題2分，共20分） 1. 一切流體都是牛頓流體。 2. 流體靜壓強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 0Zdz?Xdx?Ydy?4. 過水斷面都是平面。 5. 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)無關。 ?Re2v 8. 局部損失通用計算公式為?h jg29. 只要流體流過的面積的大小和形狀不變的過水斷面，這種流動稱為均勻流動

2、。 10. 在質(zhì)量力只有重力作用下，實際流體微小流束的伯努利方程為 22pvpv 1221?z?z? 21?g22g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。 、比較在正常的工作條件下，作用水頭 2H和 相等時，小孔出流量直徑圓柱形外管d 嘴出流量np ；Bp=p；Cpp 。 22 2111三、繪圖題（對同一種液體繪出AB壁面上的相對壓強分布圖，5分） 四、計算題（20分） ，長 如右圖，求作用在直徑m4D?2.的圓柱上的總壓力在水平及1m?B 垂直方向的分力和壓力中心。 分）五、計算題（10由兩根不

3、同直徑的管子與一 漸變連接管組成的管路如右，知示，已：所圖m25D0?.A ； 24mN?1085p?7.A。，m/s，m，流速24 500.2?Dv?1mN.p?491?101m?hBBB、兩斷面之間的AB試判斷流動方向，并計算 水頭損失。 分）六、計算題（20管供水平水系統(tǒng)中一水某供拐彎處的彎角，m道，直徑20D?.處的平均，管中斷面11?45?，流速，壓強為x4s?4mvPa?109p?.811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。 分）七、計算題（10，測做沿程水頭損失實驗的管道，直徑cm5d?1.。試，量段長度，3?32?m10.518?Nsm?1000kg1?

4、4m?l 求： 時，管中的流態(tài) ? (1)當流量s.03L0Q? =？此時的沿程水頭損失系數(shù)(2)? 一、判斷題（每題2分，共20分） 1. 一切流體都是牛頓流體。 2流體靜壓強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 0Zdz?Ydy?Xdx4過水斷面都是平面。 5實際流體圓管層流的平均流速是最大流速的一半。 在紊流狀態(tài)下，能量損失包括流體層之6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。尼古拉茨試驗的水力光滑管區(qū)阻力系數(shù)7 與雷諾數(shù)無關。Re2v 8局部損失通用計算公式為 ?hjg29只要流體流過面積的大小和形狀不變的過水斷面，這種流動稱為均

5、勻流動。 10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 22pvvp 1212?z?z?21?g2g2二、選擇題（每題3分，共15分） 1A 2B 3C 4B 5C 三、畫圖題（5 分） 20分）四、計算題（ ）水平分力 解： 111 ?2?N?A?28252D.DL?9810?2.48?p1h? cx22?) 分(513LDJ21 其壓力中心 m 12c1.6D?z?z?D cDD32ZALDc 2)(10分 2）垂直分力22?4.D?2 方（向向上） ?N?1p?22198?L?9810.6 z88) 分(15心力其中壓p28252.8 (20分) ?xm509.6?x?D

6、y?22.42?0.?1 622198p.z五、計算題（10分） 解：設液流由AB，基準水平面為OO，取A、B兩斷面，列總流的伯努利方程 22?vpvp221112?h?z?z? l21?g2g2 （5分） Av 代入上式根據(jù)連續(xù)性方程得BB?vAvvA? ABABAAA) (8分所以所設方,代入數(shù)據(jù)得水柱。因為01m?hh?3.ll 分）（10 向正確。即AB 分）六、計算題（20的斷面積、平均21和2解：過水斷面1流速和壓強分別用、 和、 AvpA1211 系。如示，建立圖坐標、表pv22 （2分）所受11和斷面22斷面 管壁對流，壓力分別為和AApp1122?軸、。體的作用力為可沿RRy

7、x，由于彎管是水平、分解為?RRyxxyx軸的軸和放置的，重力投影等于零?？偭鞯膭恿糠匠蘺 軸的投影為軸 ?R45?cosQvcos45?Qv?pA?pA22111122x ?R45?p45?AsinsinQv2222y 即 ?v?cosA45?Qvcos45QpAR?p?x11222211 ?4545v?Qsin?AsinpRy2222（10分） ? 根據(jù)題意可知2D?AA 214? 則32sm126.0?v?Q?QQA?4?2.0? 12114 （13分），同由連續(xù)性方程可知，m/s4v?v?21時，又由于彎管水平放置，且不計水頭 損失，則由總流的伯努利方程得到 24m9.8N?10p?p

8、?1ata?21 16分）（? 于是 224N2pD3077?9.8?10?.?0ppA?A? 1121244 又 3?m1000kg?、將上述這些數(shù)值代入前面二式，可求出Rx ，得Ry ?v?Q?cosAcos45Qv45pR?pA?1221112x222N10494?1264?1000?0.?3077?3077?1000?0.126 22 ?45AQvsin45sinR?p2222y22 N?25320.?3077?126?41000? 22大小相等，方向相水流對彎管的作用力與?RR 反，即；?N?R2532N1049?Ryx 最后得22 ?22?N7.?R?RR2740?10492532?yx?R2532 y?5.67?41tan?2.? ?1049Rx （20分）七、計算題（10分） 解：（1） ?310?Q0.03?v?0.16985m/s