流体力学A期中考试.ppt

流体力学流体力学A（期中）试卷（期中）试卷 1 1将在作纯剪切流动时满足牛顿内摩擦定律的流体将在作纯剪切流动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为称为 。牛顿内摩擦定律的数学表。牛顿内摩擦定律的数学表达式为达式为 。p6p6牛顿流体牛顿流体2 2某地大气压强为某地大气压强为98 98 KN/mKN/m2 2,则相对压强为则相对压强为7 7mHmH2 2O O时的绝对压强为时的绝对压强为 ，绝对压强为，绝对压强为68.568.5KN/mKN/m2 2时的真空压强为时的真空压强为 。p22p22 166.6KN/m229.5KN/m2一、填空题一、填空题(每小题每小题2 2分，共分，共2020分分)3 3在在 流中，流线和迹线是完全重合的。流中，流线和迹线是完全重合的。p54p54 4圆管层流运动过流断面上流速分布呈圆管层流运动过流断面上流速分布呈分分布布,其断面平均流速是最大流速的其断面平均流速是最大流速的倍。倍。p99p995根据粘性底层厚度及管壁粗糙突起的高度根据粘性底层厚度及管壁粗糙突起的高度，紊紊流可分为光滑区、过渡区和粗糙区。光滑区的流可分为光滑区、过渡区和粗糙区。光滑区的仅仅与与有关，而粗糙区的有关，而粗糙区的与与 有关。有关。p108p108恒定恒定抛物线抛物线0.5Re相对粗糙度相对粗糙度7对圆管流动，当流动为层流时，沿程损失系数对圆管流动，当流动为层流时，沿程损失系数=。p100p1006有一室内水管，已知管径有一室内水管，已知管径d=25mm，水流在管水流在管中作恒定均匀流动，水温中作恒定均匀流动，水温t=10C，此时水的运动粘此时水的运动粘滞系数滞系数=1.306=1.3061010-6-6m m2 2/s/s。若管中水流运动为层若管中水流运动为层流，试求管中水流的最大流速为流，试求管中水流的最大流速为 m/sm/s。p95p950.1264/Re8由于紊流的脉动，瞬时点流速具有随机性，可由于紊流的脉动，瞬时点流速具有随机性，可以把瞬时流速看作是由以把瞬时流速看作是由流速和流速和流流速两部分所组成。速两部分所组成。p1029不可压缩液体，在平衡状态下的等压面不可压缩液体，在平衡状态下的等压面为为。P37-38时均时均脉动脉动10对圆管流动，当流动为层流时，沿程损失与断对圆管流动，当流动为层流时，沿程损失与断面平均流速的面平均流速的次方成比例，当流动为紊流次方成比例，当流动为紊流粗糙区时，沿程损失与断面平均流速的粗糙区时，沿程损失与断面平均流速的次次方成比例。方成比例。12二、单选题（每小题二、单选题（每小题2分，共分，共20分）分）1粘性流体总水头线沿程的变化是：粘性流体总水头线沿程的变化是：。A.A.沿程下降；沿程下降；B.B.沿程上升；沿程上升；C.C.保持不变；保持不变；D.D.都有可能。都有可能。2在在过流断面上，流体动压强可近似地按静压过流断面上，流体动压强可近似地按静压强分布确定。强分布确定。p63 A.A.恒定流恒定流 B.B.渐变流渐变流 C.C.非恒定流非恒定流 D.D.急变流急变流AB3下面关于水流流向的说法，正确的是下面关于水流流向的说法，正确的是。A.A.水是从压强大的地方向压强小的地方流；水是从压强大的地方向压强小的地方流；B.B.水一定由高处向低处流；水一定由高处向低处流；C.C.水是从流速大的地方向流速小的地方流；水是从流速大的地方向流速小的地方流；D.D.水是从总能量大的地方向总能量小的地方流。水是从总能量大的地方向总能量小的地方流。4 4欧拉法描述流体运动的均匀流是指流体运动欧拉法描述流体运动的均匀流是指流体运动的的 。A.A.当地加速度为零；当地加速度为零；B.B.迁移加速度为零；迁移加速度为零；C.C.向心加速度为零；向心加速度为零；D.D.以上都不是。以上都不是。DB 5.5.静止液体中存在静止液体中存在 。A.A.压应力；压应力；B.B.压应力与拉应力；压应力与拉应力；C.C.压应力与切应力压应力与切应力 D.D.压应力、切应力与拉应力压应力、切应力与拉应力 6.6.假如通过文丘里流量计的液体是理想液体，当流假如通过文丘里流量计的液体是理想液体，当流量不变时，压差量不变时，压差H H比通过实际液体时比通过实际液体时 。A.A.大了大了 B.B.小了小了 C.C.不变不变 D.D.无法确定无法确定AB7.7.下面关于均匀流的阐述，错误的是下面关于均匀流的阐述，错误的是:A.A.断面平均流速沿流程不变的流动；断面平均流速沿流程不变的流动；B.B.流线皆为平行直线的流动；流线皆为平行直线的流动；C.C.各点流速都相等的流动；各点流速都相等的流动；D.D.沿着过流断面上，液体的压强满足静压强的规律。沿着过流断面上，液体的压强满足静压强的规律。8.8.粘性流体测压管水头线沿程的变化是：粘性流体测压管水头线沿程的变化是：。A.A.沿程下降；沿程下降；B.B.沿程上升；沿程上升；C.C.保持不变；保持不变；D.D.都有可能。都有可能。DC 9.9.雷诺数的物理意义表示雷诺数的物理意义表示 。A.A.粘滞力与重力之比；粘滞力与重力之比；B.B.重力与惯性力之比；重力与惯性力之比；C.C.惯性力与粘滞力之比；惯性力与粘滞力之比；D.D.压力与粘滞力之比。压力与粘滞力之比。10.10.恒定流是恒定流是 。A.A.流动随时间按一定规律变化流动随时间按一定规律变化B.B.各过流断面的速度分布相同；各过流断面的速度分布相同；C.C.流场中任意点的运动要素与时间无关；流场中任意点的运动要素与时间无关；D.D.流线为平行直线流线为平行直线 CC三、计算题（三、计算题（10分）分）对于压强较高的密封容器，可以采用复式对于压强较高的密封容器，可以采用复式水银测压计，如图，测压管各液面高程为：水银测压计，如图，测压管各液面高程为：1 1=1.5=1.5m m，2 2=0.2m=0.2m，3 3=1.2m=1.2m，4 4=0.4m=0.4m，5 5=2.1m=2.1m。求液面压强求液面压强p p5 5。p27p27例例2-42-4解：解：p5故：故：四四、计计算算题题（20分分）如如图图所所示示为为一一弧弧形形闸闸门门。已已知知：R=10mR=10m，门门宽宽b=8mb=8m，=30=30，试试求求：(1)(1)作作用用在在该该弧弧形形闸闸门门上上的的静静水水总总压压力力；（2 2）压力作用点压力作用点D在水面下的位置在水面下的位置hD。oRabceDdhD 解解解解（1 1 1 1）静水静水静水静水总压力的水平分力总压力的水平分力 总压力的铅垂分力总压力的铅垂分力而：而：总压力的合力总压力的合力（2）合力作用线与水平方向夹角）合力作用线与水平方向夹角合力合力P P与闸门的交点与闸门的交点D D到水面的距离：到水面的距离：将将Px和和Pz的作用线延长，交于的作用线延长，交于m点，点，过过m点作与水平面交角为点作与水平面交角为的直线，的直线，与曲面的交点就是静水总压力的作用与曲面的交点就是静水总压力的作用点。点。如果受压面是圆柱面，如弧形、圆筒如果受压面是圆柱面，如弧形、圆筒等，则总压力的作用线必定通过圆心，等，则总压力的作用线必定通过圆心，因为圆柱面上各微小面积上的压力都因为圆柱面上各微小面积上的压力都是指向圆心，构成汇交力系，其交点是指向圆心，构成汇交力系，其交点就是圆心，因此合力作用线也必定通就是圆心，因此合力作用线也必定通过圆心。过圆心。五、计算题（五、计算题（20分）分）水平输水弯管。直径由水平输水弯管。直径由d1=200mm经经=60o转角变为转角变为d2=150mm。已知转弯前断面的表压强。已知转弯前断面的表压强p1=18kPa，输，输水流量水流量Q=0.1m3/s，不计水头损失，求水流对弯管的作用力。，不计水头损失，求水流对弯管的作用力。p83解解：d1d21、取控制体；、取控制体；11222、取坐标系；、取坐标系；xoy3、找出控制体上所受外力；、找出控制体上所受外力；P1P2RyRx4、将动量方程分别投影在、将动量方程分别投影在不同的坐标轴上，即不同的坐标轴上，即上式中上式中而而P2=p2A2中的中的p2则需通过列则需通过列1-2断面间的伯努利方程求得。断面间的伯努利方程求得。将各量代入动量方程，得弯管对水流的作用力为将各量代入动量方程，得弯管对水流的作用力为其中其中水流对弯管的作用力与其对水流的作用力大小相等方向相反水流对弯管的作用力与其对水流的作用力大小相等方向相反六六、计计算算题题（10分分）某某一一水水池池，通通过过一一根根管管径径d=1000mmd=1000mm、管管长长L=800mL=800m的的管管道道，恒恒定定地地放放水水。已已知知水水池池水水面面和和管管道道出出口口高高差差H=20mH=20m，管管道道上上有有两两个个弯弯头头，每每个个弯弯头头的的局局部部阻阻力力系系数数=0.3,=0.3,管管道道进进口口是是直直角角（=0.5=0.5），管管道道全全长长的的沿沿程程阻阻力力系系数数=0.025,=0.025,试试求求通通过过管道的流量。管道的流量。L=800mL=800md=1000 mmd=1000 mmH=20mH=20m解：解：