流体力学本科生期末试题.docx
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流体力学本科生期末试题
重庆大学流体力学
(1)课程试卷(AB卷)
题号一二三四五六七八九十总分
得分
一、填空题等(共21分)
(一)填空题(共4小题,每小题3分,共12分)
1.煤气罐上某点的压强为100mm水柱,相当于N/m2。
2.在渐变流过流断面上,压强分布规律的表达式为。
3.只要比较总流中两个渐变流过流断面上单位重量流体的
大小,就能判断出流动方向。
4.设管道的直径为d,半满流的水力半径R=。
(二)名词解释(共3小题,每小题3分,共9分)
5.理想流体
6.流线
7.过流断面
二、(15分)杯式水银压力计如图。
若杯上接大气时,测压管中的液面在0—0处。
已知杯的直径d1=60mm,测压管直径d2=6mm,测压时,测压管液面下降h=300mm,求此时杯上的压强P(水银的密度为13600kg/m3,图中Pa为大气压)。
题三图
三、(16分)
(1)试判断不可压缩液体的流动:
ux=1,uy=2是否存在流函数,如果存在,求流函数并绘出流动图形。
(2)已知不可压缩液体平面流动的速度场为:
ux=xt+2y,uy=xt2-yt
试求:
在t=1s时,点A(1,2)处液体质点的加速度。
四、(16分)一容器侧壁装一喷管,直径d=50mm,喷管中心距水面高H=1.5m,喷管进口局部阻力系数ζ=0.244,计算当容器中水为恒定、容器静止时喷射水流对容器的作用力。
并计算反作用力所作的功率。
题四图
五、(16分)如图所示,一沿程均匀出流管路AB长L=1000m,AB段单位长度泻出的流量q=0.1L/s,当管道末端流量Q2=0时,AB段的水头损失为0.8m。
求当末端流量Q2=100L/s时AB段的水头损失。
题五图
六、一巨型水槽底宽50cm,Q=500cm3/s,粗糙系数n=0.01,求临界水深hk和临界底坡ik。
若水深h=10cm求io和Fr。
一、名词解释:
(3小题共15分)
1.连续介质模型
2.流线
3.临界水深
二、填空题:
(每空2分,共20分)
1、某点的真空度为65000Pa,当地大气压为100kpa,则该点的绝对压强为。
2、圆管层流中,层流的断面流速分布符合规律。
3、尼古拉兹实验将流动分为五个区域,在各个区域内影响沿程阻尼系数的
因素不同,其中紊流光滑区影响的因素为,紊流粗糙区影响的因素为。
4、动能修正系数反映,紊流运动中,一般取=。
5、理想流体能量方程为:
,方程中z的物理意义为,方程的物理意义为。
6、在明渠流动中,Fr=1时流动为临界流,Fr<1时流动为,Fr>1时流动为。
三、计算题(本题65分)
1.在封闭容器上部有一半球曲面如图1,内盛满密度为的液体。
试求该曲面上所受的液体压力的大小和方向。
其中,,,。
(15分)
2.在水平放置的输水管道中,有一个转角的变直径弯头如图2所示,已知上游管道直径,下游管道直径,上游流速,压强,求水流对这段弯头的作用力,不计损失。
(20分)图2
3.图3示管路系统,已知:
d1=400mm,d2=300mm,l1=400m,l2=300m,通过
A、B两点的总流量Q=0.0314m3/s,λ2=λ1=0.025。
求:
通过l
1、l2管段的流量和
A、B两点沿程水头损失。
(10分)
图3
4.有一平面流动:
ux=2xy
uy=a2+x2-y2
试问:
(1)是否是不可压缩流体的流动?
(2)是无旋流还是有旋流?
若是无旋流,确定其流速势函数φ
(3)求流函数ψ(10分)
5.已知梯形渠道底宽b=1.5m,底坡i=0.0006,边坡系数=1.0,当流量时,测得水深,试求粗糙系数n。
(10分)
流体力学模拟试题
一.填空题等(共45分)
l填空题(共4小题,每小题3分,共12分)
1.煤气管上某点的压强为100mm水柱,相当于N/m2。
2.在渐变流过流断面上,动压强分布规律的表达式为。
3.只要比较总流中两个渐变流过流断面上单位重量流体的大小,就能判断出流动方向。
4.设管道的直径为d,半满管流的水力半径R=。
l名词解释题(共3小题,共8分)
5.理想流体(2分)
6.流线(3分)
7.过流断面(3分)
l单项选择题(共5小题,每小题4分,共20分)
8.一封闭容器,水表面上气体压强的真空度,水深2m处的相对压强为A.–10kPaB.9.6kPaC.19.6kPaD.29.6kPa
9.园管层流中,沿程水头损失与速度的
A.0.5次方成正比B.1.0次方成正比
C.1.75次方成正比D.2.0次方成正比
10.紊流附加切应力等于
A.B.C.D.
11.如图所示,有两个长度和断面尺寸相同的支管并联,如果在支管2中加一个调节阀,则水头损失
A.B.C.D.hl1=hm阀
12.弗劳德数的物理意义为
A.惯性力与重力之比B.惯性力与黏滞力之比
C.压力与惯性力之比D.黏滞力与重力之比
l作图题(1小题,5分)
13.试画出曲面AB和CD的压力体,并分别标明这两个曲面液体总压力竖向分力的方向。
二.计算题(共55分)
1、如图所示,用多管水银测压计测水箱表面的压强。
图中高程的单位为m。
试求水箱表面的相对压强。
(水银的密度)(15分)
2、文丘里流量计倾斜安装如图示。
已知收缩前断面处的直径为,喉部处的直径为,计算断面的管壁上各有一测压孔,与型水银压差计连接起来。
设水银的密度为,管道内水的密度为。
不计损失,求水银压差计的读数为时,管道内通过的流量.(15分)
3、如图,水流自消防龙头水平地喷入大气环境。
已知水流量为,密度为,管道内径为D,喷嘴出口直径为d,不计摩擦,求喷嘴与管道连接处所受的水平作用力。
(15分)
4、空气气流在收缩管内作等熵流动,截面1处的马赫数Ma1=0.3,截面2处的马赫数Ma2=0.7,试求两处的面积比A2/A1。
(10分)
重庆大学《流体力学》课程试题
题号一二三四五六七八九十总分
得分
一、填空题(20分,每空1分)
1、流体的粘性是流体处于___状态的特性;而流体
的易流性是流体处于___状态的特性。
2、1米水柱等于___MPa等于___标准大气压。
3、流体的均匀流与非均匀流的区别在于______;
而恒定流与非恒定流的区别在于________。
4、水击根据水击时间长短分为____、____。
5、当量粗糙度是指_______________。
6、质量力只有重力作用的液体的等压面判别条件为_
___、___、___、___。
7、液体的层流与紊流的区别在于_________;
根据____与____大小差别将紊流分为三个区。
8、管嘴的工作条件是________,和______。
9、无限空间射流的特征有:
几何特征、___、___。
二、选择题(10分,每题1分)
1、液体静压强的特征是()。
A、静压强的方向为作用面的内法线方向;
B、静压强的大小与压强的方向无关;
C、静压强的方向为作用面的垂线方向;
D、静压强的大小与压强的位置无关;
2、如图所示,其中为恒定均匀流的管段为()。
A、A--B;
B、B--C;
C、C--D;
D、D--E;
3、关于xx的描述正确的有()。
A、雷诺数表示的是液体的粘性力与惯性力的比值;
B、雷诺数的大小与流速、管径、液体种类、液体温度有关;
C、临界雷诺数的大小也与流速、管径、液体种类、液体温
度有关;
D、上临界xx为2300;
4、下述说法正确的有()。
A、紊流中水力光滑是指管道内表面光滑;
B、液流的流动方向与液流各断面的机械能的大小有关;
C、毕托管是用于测定液流的点流速的仪器;
D、以上答案均正确;
5、如图所示,如增加一并联管线(虚线所示):
则()。
A、Q1增大,Q2减小;
B、Q1减小,Q2增大;
C、Q1减小,Q2减小;
D、Q1增大,Q2增大;
三、画图题(20分,每题10分)
1、定性画出下图中曲面的压力体。
2、绘出下图AB管道上的总水头线和测压管水头线。
四、计算题(50分,
2、3每题15分,
1、4题每题10分)
1、图示平面板AB,宽b=1m,倾角a=45度,左侧水深3m,右侧水深2m,试求静水总压力及其作用点的位置。
2、已知管径d=200mm,温度为10℃(ν=1.003×10-6m2/s),流量为0.01m3/s;管壁的当量粗糙度为0.1mm。
试求:
沿程水头损失。
3、如图所示某铸铁管供水系统,以知水塔处地面标高为104m,用水点D处的地面标高为100m、流量为15L/S、要求自由流出水头HZ=8mH2O,节点B处分出的流量为40L/S,各管道直径分别为d1=d2=150mm,d3=300m,d4=200mm,管长为L1=350m,L2=700m,L3=500m,L4=300m,比阻为A1=A2=41.85s2/m6,A3=1.025s2/m6,A4=9.03s2/m6。
试求:
水塔高度H;管道1,管道2的流量。
4、已知空气淋浴地带要求射流半径为1.2m,质量平均流速为3m/s。
圆形喷嘴直径为0.3m。
求:
(1)喷口至工作地带的距离;
(2)喷嘴流量。
(a=0.08)
重庆大学《流体力学》试题(A卷)
题号
一二三四五六七总分分数
一简答题(15分)
1简要叙述附面层的概念,并说明附面层分离条件。
2简述尼古拉兹实验曲线中五个阻力分区的沿程阻力系数的影响因素。
3说明气体射流中的质量平均流速和断面平均流速的概念。
4写出由参数
F、l、L、V组成的无因次数。
5简要说明音速和马赫数的概念,并说明他们之间的关系.
二水由水位相同的两贮水池
A、B沿着L1=200m,L2=100m,d1=200mm,d2=100mm的两根管子流入L3=720m,d3=200mm的总管,并注入水池水中。
求:
当H=16m,λ1=λ3=0.03,λ2=0.025时,排入C中的总流量(不计阀门损失)。
(15分)三设宽度B=1m的平板闸门开启时,上游水位,下游水位,试求固定闸门所需的水平力F。
(15分)
四如图所示,密度的油在管中流动。
用水银压差计测量长度的管流的压差,其读数为。
已知管径,测得的油的流量,试求油的运动粘性系数。
(15分)
五设有速度分布,,求势函数和加速度。
(10分)
六输送氩气的管路中装置一毕托管,测得某点的全压为158KN/m2,静压为104KN/m2,管中气体温度t=20℃。
试按等熵流动求流速V。
已知氩气k=1.67,R=208J/kgK。
(15分)
七如图所示,一个有盖的圆柱形容器,底半径R=2m,容器内充满水,顶盖上距中心为r0处开一个小孔通大气。
容器绕其主轴作等角速度旋转。
试问当r0多少时,顶盖所受的水的总压力为零。
(15分)
八平面闸门AB倾斜放置,已知α=45°,门宽b=1m,水深H1=3m,H2=2m,求闸门所受水静压力的大小及作用点。
(15分)
注意:
题七、八任意选做一题。
(考试时间120分钟)
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- 流体力学 本科生 期末 试题