工程流体力学习题及答案李良.doc
《工程流体力学习题及答案李良.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程流体力学习题及答案李良.doc(35页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、工程流体力学习题第一部分 流体及其物理性质1、 按连续介质的概念,流体质点是指:A、流体的分子;B、流体内的固体颗粒; C、几何的点;D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。2、 与牛顿内摩擦定律有关的因素是:A、压强、速度和粘度; B、流体的粘度、切应力与角变形率;C、切应力、温度、粘度和速度; D、压强、粘度和角变形。3、 在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为:A、牛顿流体及非牛顿流体; B、可压缩流体与不可压缩流体;C、均质流体与非均质流体;D、理想流体与实际流体。4、 理想液体的特征是:A、粘度为常数 B、无粘性 C、不可压缩 D、符合。5、 流体
2、运动黏度的国际单位是:A、m2/s; B、N/m2; C、 kg/m; D、Ns/m2。6、 液体黏度随温度的升高而_,气体黏度随温度的升高而_。A、减小,升高; B、增大,减小; C、减小,不变; D、减小,减小7、 下列说法正确的是:A、液体不能承受拉力,也不能承受压力B、液体不能承受拉力,但能承受压力C、液体能承受拉力,但不能承受压力D、液体能承受拉力,也能承受压力。8、 下列流体哪个属牛顿流体:A、汽油;B、纸浆;C、血液;D、沥青。9、 液体的黏性主要来自于液体:A、分子热运动;B、分子间内聚力;C、易变形性;D、抗拒变形的能力。10、 流体是 一种物质。A、不断膨胀直到充满容器的;
3、B、实际上是不可压缩的;C、不能承受剪切力的; D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。11、 简答题(1) 连续介质假设(2) 牛顿流体(3) 流体微团12、 如图所示为压力表校正器。器内充满压缩系数为p4.751010 1/Pa的油液,器内压力为105Pa时油液的体积为200mL。现用手轮丝杆和活塞加压,活塞直径为1cm,丝杆螺距为2mm,当压力升高至20MPa时,问需将手轮摇多少转?解:p0105Pa,p20MPa,p4.751010 1/Pa,V0200mL,d1cm,2mm。由式,得 约需要将手轮摇12转。13、 在相距1mm的两平行平板之间充有某种黏性液体,当其中一板以1.2m/s
4、的速度相对于另一板作等速移动时,作用于板上的切应力为3 500 Pa。试求该液体的黏度。解:由, 14、 有一块3040cm2的矩形平板,浮在油面上,其水平运动的速度为10cm/s,油层厚度10mm,油的动力粘度0.102Pas,求平板所受的阻力。解:A3040cm2,u10cm/s,10mm,0.102Pas。根据牛顿内摩擦定律,得平板所受的阻力为 第二部分 流体静力学1、 水力学中,单位质量力是指作用在单位_液体上的质量力。A、面积 B、体积 C、质量 D、重量2、 在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是 。A、同一种液体;B、相互连通;C、不连通;D、同一种液体,相互连通。3、
5、压力表的读值是:A、绝对压强;B、绝对压强与当地大气压的差值;C、绝对压强加当地大气压;D、当地大气压与绝对压强的差值。4、 相对压强是指该点的绝对压强与 的差值。A、标准大气压;B、当地大气压;C、工程大气压;D、真空压强。5、 图示容器内盛有两种不同的液体,密度分别为,则有A、 B、C、D、6、 图示盛水封闭容器中,1、2、3在同一水平面上,则:A、B、 C、 D、 7、 用U形水银测压计测A点压强,A点的压强是:A、63700;B、66640 C、69580 D、60760 8、 对于相对平衡液体,有:A、等压面不一定是水平面;B、液体内部同一等压面上各点,处在自由液面下同一深度的面上;
6、C、(对于任意的);D、不成立。9、 对于相对平衡液体,说法正确的是:A、等压面与质量力不正交; B、等压面不可能为水平面;C、等压面的形状与液体密度有关;D、两种液体的交界面为等压面。10、 等压面与质量力关系是:A、平行 B、斜交 C、正交 D、无关11、 露天水池,水深5m处的相对压强为:A、5kPa、 B、49kPa C、147kPa D、205kPa12、 流体处于平衡状态的必要条件是:A、流体无粘性;B、流体粘度大;C、质量力有势;D、流体正压。13、 液体在重力场中作加速直线运动时,其自由面与 处处正交。A、重力;B、惯性力;C、重力和惯性力的合力;D、压力。14、 简答题(1)
7、 压力的特性(2) 绝对压力、相对压力与真空度之间的关系15、 图示封闭容器中有空气、油和水三种流体,压力表A读数为1.47N/cm2。(1)试绘出容器侧壁上的静压力分布图;(2)求水银测压计中水银柱高度差。 解:h1=3m,h2=2m,h3=0.6m,pm0=1.47N/cm2,S油=0.7。设油水分界面上的相对压力为pm1,容器底部的相对压力为pm2,U型管左侧汞水分界面上的相对压力为pm3,油深为h1,水深为h2,根据静力学方程,得 (1) 根据以上数据即可绘出容器侧壁上的静压力分布图(上图);(2) 水银测压计中水银柱高度差为 16、 试按复式水银测压计的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对
8、压强p。已知:H=3m,h1=1.4m,h2=2.5m,h3=1.2m,h4=2.3m,水银的密度Hg=13600kg/m3。解: 17、 U形水银压差计中,已知h10.3m,h20.2m,h30.25m。A点的相对压力为pA24.5kPa,酒精的比重为0.8,试求B点空气的相对压力。解:因为左右两侧的U型管,以及中部的倒U型管中1、2、3点所在的水平面均为等压面,依据题意列静力学方程,得 , , , 将以上各式整理后,可得到B点空气的相对压力为 以mH2O表示为 18、 一矩形水箱长为2.0m,箱中静水面比箱顶低h0.4m,问水箱运动的直线加速度多大时,水将溢出水箱? 解:建立坐标系如图所示
9、,水箱中水所受单位质量力分别为 , , 代入等压面微分方程(213)式,积分后得等压面方程为 由边界条件:当时,得。将,代入上式得加速度为 19、 如图所示为绕铰链O转动的倾斜角=60的自动开启式水闸,当水闸一侧的水位H=2m,另一侧的水位h=0.4m时,闸门自动开启,试求铰链至水闸下端的距离x。解:设水闸宽度为b,水闸左侧水淹没的闸门长度为l1,水闸右侧水淹没的闸门长度为l2。作用在水闸左侧压力为 其中 则作用在水闸右侧压力为 其中 则由于矩形平面的压力中心的坐标为所以,水闸左侧在闸门面上压力中心与水面距离为 水闸右侧在闸门面上压力中心与水面距离为 对通过O点垂直于图面的轴取矩,设水闸左侧的
10、力臂为d1,则得设水闸右侧的力臂为d2,则 得当满足闸门自动开启条件时,对于通过O点垂直于图面的轴的合力矩应为零,因此 则 20、 如图所示,在蓄水容器垂直壁的下面有一14圆柱面的部件AB,该部件的长度l=1.0m,半径R=0.4m,水深h=1.2m,试求作用在部件AB上的静水总压力,要求绘制水平分力的压强分布图和铅垂分力的压力体图。 21、 蓄水容器上有三个半球形的盖,容器中装满水,如图下所示。已知:液面高H2.5m,容器高h1.5m,盖的半径R0.5m。求:作用于三个半球形盖的水静压力。22、 矩形闸门AB宽为1.0m,左侧油深h1=1m ,水深h2=2m,油的比重为0.795,闸门倾角=
11、60,试求闸门上的液体总压力。 解:设油,水在闸门AB上的分界点为E,则油和水在闸门上静压力分布如图所示。现将压力图F分解成三部分,而, 其中 油水故总压力23、 一弧形闸门,宽2m,圆心角30,半径r3m,闸门转轴与水平面齐平,求作用在闸门上的静水总压力的大小与方向(即合力与水平面的夹角)。解:由图可知 弧形闸门所受的水平分力为 弧形闸门所受的水平分力为 总合力为 总合力与水平面的夹角为 第三部分 流体动力学1、 用欧拉法表示流体质点的加速度等于:A、;B、;C、;D、。2、 恒定流是:A、流动随时间按一定规律变化;B、各空间点上的运动要素不随时间变化;C、各过流断面的速度分布相同;D、迁移
12、加速度为零。3、 一元流动限于:A、流线是直线;B、速度分布按直线变化;C、运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;D、运动参数不随时间变化的流动。4、 均匀流是:A、当地加速度为零;B、迁移加速度为零;C、向心加速度为零;D、合成加速度为零。5、 变直径管,直径D1=320mm,D2=160mm,流速v1=1.5m/s,v2为:A、3m/s B、4m/s C、6m/s D、9m/s6、 恒定流动中,流体质点的加速度:A、等于零;B、等于常数;C、随时间变化而变化;D、与时间无关。7、 在 流动中,流线和迹线重合。A、无旋;B、有旋;C、恒定;D、非恒定。8、 粘性流体总水头线沿程的变化是:A
13、、沿程下降 B、沿程上升 C、保持水平 D、前三种情况都有可能9、 粘性流体测压管水头线的沿程变化是:A、沿程下降 B、沿程上升 C、保持水平 D、前三种情况都有可能10、 流线与流线,在通常情况下:A、能相交,也能相切; B、仅能相交,但不能相切;C、仅能相切,但不能相交; D、既不能相交,也不能相切。11、 欧拉法研究 的变化情况。A、每个质点的速度 B、每个质点的轨迹C、每个空间点的流速 D、每个空间点的质点轨迹12、 应用总流的伯努利方程时,两截面之间 。A、必须都是急变流 B、必须都是缓变流C、不能出现急变流 D、可以出现急变流13、 欧拉法 描述流体质点的运动:A、直接;B、间接;
14、C、不能;D、只在恒定时能。14、 一维流动中,“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的必要条件是:A、理想流体;B、粘性流体;C、可压缩流体;D、不可压缩流体。15、 伯努利方程中表示:A、单位重量流体具有的机械能;B、单位质量流体具有的机械能;C、单位体积流体具有的机械能;D、通过过流断面流体的总机械能。16、 水平放置的渐扩管,如忽略水头损失,断面中心的压强,有以下关系:A、;B、;C、;D、不定。17、 文丘里管用于测量( )。A流体点流速; B流体密度; C流体流量; D流体点压强。18、 虹吸管最高处的压强_。A、大于大气压 B、等于大气压 C、小于大气压 D、无法确定19、
15、动能修正系数是反映过流断面上实际流速分布不均匀性的系数,流速分布_,系数值_,当流速分布_时,则动能修正系数的值接近于_。A、越不均匀;越小;均匀;1。 B、越均匀;越小;均匀;1。C、越不均匀;越小;均匀;零。 D、越均匀;越小;均匀;零。20、 动量方程式中流速和作用力 。A流速有方向,作用力没有方向。 B流速没有方向,作用力有方向。C都没有方向。 D都有方向。21、 简答题(1) 拉格朗日法与欧拉法的区别(2) 流线与迹线(3) 过流断面(4) 伯努利方程的物理意义(5) 气穴与气蚀(6) 控制体22、 图示一有压管道,小管直径dA=0.2m,大管直径dB=0.4m,A点压强水头为7mH
16、2O,B点压强水头为4mH2O,已知大管断面平均流速vB=1m/s,B点比A点高1m。求管中水流的方向。解:23、 水管直径50mm,末端的阀门关闭时,压力表读数为21kN/m2,阀门打开后读数降至5.5kN/m2,如不计管中的压头损失,求通过的流量。24、 用水银压差计测量水管中的点速度u,如读数h60mm,求该点流速。解:根据题意,由流体静力学方程,得 列伯努利方程,基准面取在管轴线上,得 则 25、 流量为0.06m3/s的水,流过如图所示的变直径管段,截面处管径d1250mm,截面处管径d2150mm,、两截面高差为2m,截面压力p1120kN/m2,压头损失不计。试求:水向下流动,截
17、面的压力及水银压差计的读数。解:(1) 由连续性方程,得 (2) 列出、两截面间的伯努利方程,基准面取在截面上;同时列出U型管的静力学方程, 得 26、 供水系统如图所示。已知水箱内压力P4为30米水柱,所有管道的直径100mm。泵前真空度为6米水柱,吸入管沿程损失不计,排出管沿程损失hL3-4=16m水柱,滤网处局部损失为4倍速度水头,每个弯头局部损失均为1倍速度水头,排出管进入上水箱的局部损失为1倍速度水头。求: 1)泵的排量Q; 2)泵的扬程Em; 3)3-3截面处压力p3; 4)若泵的效率,求泵的轴功率。1323144227、 如图所示为离心式水泵抽水装置。已知流量Q=20 1/s,几
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程 流体力学 习题 答案
链接地址:https://www.31doc.com/p-2739809.html