1、B1 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 2.液体的粘性主要来源于液体( ) 。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。3.当水的压强增加 1 个大气压时,水的密度约增大( ) 。A. 1/20000; B. 1/10000; C. 1/4000; D. 1/2000 4.( )理想流体就是粘性为常数的流体; 5.( )当很小的切应力作用于流体时,流体是否流动还需要看其它条件;6.( )当很小的切应力作用于流体时,流体不一定会流动; 7. 分别说明气体和液体的粘度与温度的关系及原
2、因。8. 写出牛顿粘性定律的表达式,指出各符号代表的变量及单位,说明什么是牛顿流体?9. 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转 =16 ,锥体与固定壁面间的距/rads离 =1mm,用 =0.1 的润滑油充满间隙,锥底半径 R=0.3m,高PasH=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。10. 两无限大平行平板,保持两板的间距 =0.2 mm。板间充满锭子油,粘度为=0.01Pas,密度为 =800 kg/m3。设下板固定,上板以 U=0.5 m/s 的速度滑移,油内沿板垂直方向 y 的速度 u(y)为线性分布,试求:(1)锭子油的运动粘度 ;(2)上下板的粘性切应力 1, 2。B2 流动分析基础1.
3、 非定常流动中,流线与迹线( )。A.一定重合 B.一定不重合 C.特殊情况下可能重合 D.一定正交2. 用欧拉法表示流体质点的加速度 等于( )aA. B. C. D. +2drtut()ut()3. 两根管径相同的圆管,以同样速度输送水和空气,不会出现( )情况。A. 水管内为层流状态,气管内为湍流状态;B. 水管、气管内均为层流状态;C. 水管内为湍流状态,气管内为层流状态;D. 水管、气管内均为湍流状态。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.合加速度为零5.( )若流体为稳定流动,则 。0dvt6.( )流动过程中,只要 Re2300,则流
4、动为湍流。7. 如图所示,一圆锥形收缩喷管。长为 36 cm,底部与顶部直径分别为 d0=9 cm,d 3=3 cm,恒定流量 Q=0.02 m3/s。按一维流动试求图示 4 个截面A0,A 1,A 2,A 3 上的加速度。B3 微分形式的基本方程1. 静止流体中存在( )A.压应力 B.压应力和拉应力 C.压应力和剪应力 D.压应力、拉应力和剪应力2. 绝对压强 pabs、相对压强 p、真空值 pv、当地大气压强 pa 之间的关系是( ) 。A. pabs=p+pv; B. pv=pa- pabs;C. pabs=pa-p;D. pabs=p-pa。3. 相对压强的起算基准是:( )A.绝对
5、真空 B.1 个标准大气压 C.当地大气压 D.液面压强4. 金属压力表的读值是 ( )A.绝对压强 B.相对压强 C.绝对压强加当地大气压 D.相对压强加当地大气压。5. 利用微元体方法推导直角坐标系下三维流体连续性微分方程。6. 何谓零压面、基准面,它们能否自由选取?为什么? 7. 绘制题图中 面上的压强分布图。AB8. 如图为装满液体的密封容器,上部气压表读数为 =27457Pa。在侧壁 B 点0p处装 U 形水银测压计(左支管内充满容器内液体) , (1)若容器内装的是水,并已知 h1=0.3m,h 3=0.2m,试求容器内液面高 hB;( 2)若容器内装的是未知密度的液体,在 A 点
6、处装一个 U 形水银测压计,已知 h2=0.25m,两 U 形管左支管水银面高度差 H=0.68m,试求液体密度 。9. 如图为带顶杯的差压计,当 p= p1p2=812 Pa 时,A ,B 杯中的液面处于同一高度,设 1=880 kg/m3, 2=2950 kg/m3,试求 U 型管内液位差 h。B4 积分形式的基本方程1. 变直径管,直径 d1=320mm,d 2 =160mm,流速 v1=1.5m/s。v 2 为( ) 。A.3m/s B.4m/s C.6m/s D.9m/s2. 水流通过水平放置的渐扩管,如忽略水头损失,断面形心点的压强,有以下关系( )A.p1 p2 B. p1 =p
7、2 C. p1 p2 D.不定3. 文丘里管用于测量流量时的主要工作原理是( ) 。A. 连续性方程; B. 运动方程; C.伯努利方程; D. 动量方程。4.上下游水池利用虹吸管引水,虹吸管输水时管内水流的压力( ) 。A. 均为正压; B. 均为负压; C. 部分为正压,部分为负压; D.都有可能。5. 沿流线成立的伯努利方程得限制条件不包括( )。A.不可压缩流体 B.无粘流体 C.定常流动 D.无旋流动6. 等直径水管,A-A 为过流断面, B-B 为水平面,1、2、3、4 为面上各点,各点的流动参数有以下关系( )A. = B. = C. + = + D. + = +1p234p1z
8、g2p3zg4p7. 伯努利方程中 表示( )+22A.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。8. 写出理想流体元流伯努利方程及式中各项的几何意义。9. 定性绘制出如下图所示管路的总水头线和测压管水头线(要求在图中表示出水力坡度和流速水头的相对大小)。10. 沿流线的伯努利方程成立的限制条件是什么? 沿总流的伯努利方程成立的限制条件是什么?11. 如图所示,水由喷嘴射出,已知流量 =0.4 ,主管直径 =0.4 ,Qsm/3Dsm/喷口直径 =0.1m,水头损失不计,求水流作用在喷嘴上的力。dB5 量纲分析与相似原理
9、1. 速度 v,长度 ,重力加速度 的无量纲集合是( )lgA. B. C. D.lglv2l2. 速度 ,密度 ,压强 的无量纲集合是( )vpA. B. C. D.p22v3. 速度 ,长度 ,时间 的无量纲集合是( )vltA. B. C. D.ltt2lvlt4. 压强差 ,密度 ,长度 ,流量 的无量纲集合是( )pAlQA. B. C. D.2Ql2lpA2l5.( )在模型实验研究中,只要流动处在同一自模化区,就不必严格要求原、模型的 Re 准数相等。6. 天然气在水平管道内以平均流速 V1=20m/s,的速度流动,为了测定沿管道的压降,用水进行模型实验,取长度比例尺 c1=1/
10、10,试确定:(1)为保证流动相似,模型内水的流速应等于多少?(2)若测得模型每 0.1m 管长的压降p 2=1000Pa,则天然气管道每米管长的压降 p 1 等于多少? (已知天然气的密度 1=1.86kg/m3,运动粘度 1=1.310-5m2/s,水的密度 2=998kg/m3,运动粘度2=1.010-6m2/s。 )7. 管径 d=50mm 的一根水管,为确定摩擦阻力损失,在安装前用空气做试验。在 t=20C 的情况下,空气的运动粘性系数 1=15.610-6m2/s,水的运动粘性系数 2=1.110-6m2/s,空气的密度 1=1.116kg/m3,试求:(1)若水管内水流速度为 2
11、.5m/s,在实验时为保持相似,空气的流速应为多大?(2)在用空气做实验时,测得阻力损失为P=8.1410 -3MPa,问输水管内水在2.5m/s 得流速下流动,阻力损失为多大?C1 流体的平衡1.一盛水圆筒静止时水面为水平面,当圆筒以匀角速度绕中心轴旋转时,水面将变成( ) 。A. 斜面; B. 曲面; C. 水平面; D. 以上都有可能。2. 静水中斜置平面壁的形心淹深 hc 与压力中心淹深 hD 的关系为 hc( )hD。A. 大于; B. 等于; C. 小于; D. 无规律。3. 垂直放置的矩形平板挡水,水深 3m,静水总压力 P 的作用点到水面的距离为( )A.1.25m B.1.5
12、m C.2m D.2.5m4.( )当压力体与液体位于曲壁同侧时,压力体取正,表示垂直分力方向向下。5.( )潜体平衡时重心位于浮心上方,则潜体处于稳定平衡。6.( )潜体平衡时重心位于浮心上方,则潜体处于随遇平衡。7. 有一盛水桶(如下图所示),桶底有一圆孔,半径为 0.4m,孔被一圆锥台塞子塞住。塞子顶上水深 H=5m,其它尺寸如图所示,求作用在该塞子上的静水总压力(圆锥台的体积为 V=h/3 (R2+r2+Rr) )C3 不可压缩粘性流体内流1.当一个人情绪激动时,脸部常常涨得通红,这可以用泊肃叶定律解释。在人情绪激动时,脸部丰富的毛细血管会扩张,假设每根毛细血管的直径增大一倍,按泊肃叶
13、定律相应的流量将增大( ) 。A.2 倍 B.4 倍 C.8 倍 D.16 倍。2. 一定长度的圆管均匀流段,当允许的水头损失不变,而管径增大一倍时,流量增加幅度最大的是( ) 。A. 层流流动; B. 湍流光滑区流动; C. 湍流过渡区流动; D. 湍流粗糙区流动。3. 并联管道 1、2,两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度 =3 ,通过的2l1流量为( )A. = B. =1.5 C. =1.73 D. =3 。1Q2121Q212Q4.长管并联管道各并联管段的( ) 。A. 水头损失相等; B. 水力坡度相等; C. 总能量损失相等; D. 通过流量相等。5.( )在湍流粗糙管流动的情
14、况下,流体的摩擦阻力与速度的平方成正比。6.( )在湍流过渡区,工业管道的摩擦阻力系数随雷诺数增加而增大;7.( )圆管断面直径由 d1 突然扩大为 d2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水头损失将减小; 8. 根据泊肃叶定律计算。某石油输送管线两泵站之间,原来使用直径为 1m 的管道,现用直径为 0.5m 的管道替代,如果用 4 根管道替代,则过流断面积与原来相同,则输送流量有何变化?若保持输送流量不变,需几条管道并用?9. 何谓沿程阻力和局部阻力10. 试述湍流三个不同流区摩阻系数的影响因素及其形成原因 11. 如下图所示水箱,在侧壁孔径为 d 的圆孔上,拟分别接上内径为 d 的三
15、种出流装置,请把这三种装置的出流量 Q 按大小顺序排列并说明这样排列的理由(弯管处的局部损失很小) 。12. 如图所示,为测定一阀门的局部阻力系数,在阀门的上、下游装设了三个测压管,其间距分别为:L 1=2m,L 2=3m,若直径 d=50mm, 静压管水液面的高度分别为:h 1=1.8m, h2=1.3m, h3=0.3m,流速 v=4m/s,求阀门的局部阻力系数 值为多少?(=1000kg/m 3)(14 分)13. 如图,一变直径管道,d A=0.2m,d B=0.4m,高差 H=1.0m,现测得pA=68.6kPa,p B=39.2kPa。若流体体积流量 qv=0.2m/s,试判断流体
16、在管道中的流向。(=1000kg/m 3)14. 为测定 90 弯头的局部阻力系数 ,可采用如下图所示的装置。已知 AB 段管长 L=10m,管径 d=50mm, =0.03。实测数据为:(1)AB 两段面测压管水头差h=0.629m; (2)经 2min 流入水箱的水量为 0.329m3。求弯头的局部阻力系数。C4 不可压缩粘性流体外流1. 高尔夫球运动受到表面摩擦阻力和形状阻力两种阻力作用,现代高尔夫球表面做成许多凹坑,使得( )A.两种阻力均减小 B.摩擦阻力减小,形状阻力增大 C.摩擦阻力增大,形状阻力减小2.( )边界层内流动的特点之一是粘性力比惯性力重要;3.( )边界层流态从层流
17、转变为湍流后,厚度将明显增加;4.( )绕流平板流动,边界层肯定不会分离。5. 什么是边界层,边界层发生分离的原因和条件是什么?6. 自由沉降速度 C5 可压缩流体流动基础1.已知空气温度为 0C,气体流速为 250m/s,气体的滞止声速为( ) 。A.250m/s B.300m/s C.350m/s D.400m/s2.( )气体通过收缩喷管流出时,出口压力始终与外界压力相等。3.( )可压缩流体以超声速流过收缩管道时,随着面积的减小流速减小。 4. 已知容器中空气的 p0=160kPa, 0=1.69kg/m3,T 0=330K。容器上渐缩喷管出口环境压强 pb=100kPa,喷管出口面积 Ae=19.6cm2。求求(1)喷管出口速度 e 以及质量流量 ;(2)如果容器中 p0=250kPa,T 0=330K 时,出口速度 e 以及质量流量。5. 已知一渐缩管喉部面积为 6cm2,管内空气的 p0=120kPa,T 0=400K,假定k=1.4。试求:(1)当渐缩喷管出口环境压强 pb=90kPa 时的出口压力和质量流量;(2)当渐缩喷管出口环境压强 pb=45kPa 时的出口压力和质量流量。