1、工程流体力学试题 1（本试题的答案必须全部写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效）说明：1） 考生允许携带计算器；2） 重力加速度 g=9.81m/s2； 3） 水的密度为 1000kg/m3；4） 空气的密度为 1.25kg/m3；5） 空气的绝热指数 k=1.40；6） 空气的气体常数 R287J/（Kg.K）；7） 取 3.1416一、是非题（每题 4 分，共 40 分。正确的打，错误的打，答错不扣分）1、温度升高时，水的表面张力减小。（ ）2、温度升高时，空气的粘度减小。（ ）3、对于可压缩的流体，在定常流动时流线与迹线是重合的。（ ）4、在理想不可压缩流体的空间流动中，如果流动是无旋的
2、，则流场中任一封闭曲线的速度环量都等于零。（ ）5、在相同位置湍流边界层内的壁面切应力比层流的小。（ ）6、在激波两侧，上游气流相对激波一定是超音速的。（ ）7、伯努力方程适用于可压缩流体。（ ）8、雷诺数表征了流体运动的惯性力与粘性力之比值。（ ）9、激波的压缩是绝热、等熵的过程。（ ）10、流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。（ ）二、填空题（每题 5 分，共 50 分）1、两块平板平行相对运动，中间充满了液体。它们之间的距离是h=0.5mm，相对运动速度为 0.25m/s，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为 2N/m2，则液体的动力粘度是 Pa.s。2、常温下水的体积模量为 E=
3、2.81109Pa，如果水的压强从 0.1MPa增至 12MPa，求水的体积变化率为 。3、已知流体速度分布为 u=-(y+t2)，v=x+t， w=0，则 t=2 时经过(0， 0)点的流线方程是 。4、压缩空气以超音速从喷管中流出，喉部直径为 25mm，喉部绝对压强为 0.5105Pa，喉部温度为-20，则喷管的质量流量为 kg/s。5、流速从 4m/s 变到 10m/s 突扩管道，为了减小局部损失可以分两次扩大管道，则当中间流速为 m/s 时，可使得产生的局部损失最小。6、描述流体运动的两种方法是 和 。7、边长为 1m 的敞口立方水箱装满了水，当水箱以匀加速度向其中一侧面运动时，则加速
4、度为 m/s2 时水箱里的水溢出 1/3。8、距台风中心 8km 处的风速为 48km/h，气压表读数为 0.1MPa。若假定台风为自由涡，且空气密度恒为 1.25kg/m3，则距台风中心0.8km 处的气压表读数为 MPa。9、在堰流的模型试验中模型水流应与原型水流相似，若模型与原型的长度比例为 1：100，则当原型流量为 1000m3/h 时，模型流量为m3/h。10、温度为 300k，马赫数为 0.5 的空气气流绕圆柱体流动，则驻点温度为 。三、计算题（共 60 分）1、在水箱水面下 H3m 处装有一个缩放管，其喉部直径为d1=4cm，喉部绝对压强为 p1=2.5m 水柱，大气压强为 p
5、0=10.33m 水柱。如不考虑收缩部分的损失，扩张部分的损失假定为从 d1 到 d2 突然扩大损失的 20。试求：（1）流量 Q；（2）出口断面的直径 d2。（本题 15 分）2、空气在缩放管内流动，进口处参数为 p1=3105pa，T 1=400k，面积为 A1=20cm2，出口压强为 p2=0.4105pa，设计质量流量为0.8kg/s，求出口面积 A2 和喉部面积 A3。（本题 20 分）3、离心轮鼓风机叶轮内径 d1=12.5cm，外径 d2=30cm，叶轮流道宽度为 B=2.5cm，叶轮转速 n=1725r/min，流量为 Q=372m3/h,入口绝对压力为 97000Pa，入口温
6、度为 20。用 1、 2 表示气流的入口与出口的气流方向角（即绝对速度 v 与牵连速度 u 之间的夹角），用1、2 表示气流的入口与出口的叶片安装角（即相对速度 w 与圆周切线之间的夹角）已知： 1=900， 2=300，假设空气密度恒为入口密度。试求：（1）入口叶片安装角 1；（2）出口气流绝对速度 v2 与出口气流角 2；（3）鼓风机的扭矩 M 和输入功率 N。（本题 25 分）工程流体力学试题 21流体的相对密度定义为：某种流体的密度与( )的密度的比值。A、标准大气压下 4水 B、标准大气压下 15水C、标准大气压下 4空气 D、标准大气压下 15空气2静水压强的大小与（ ）无关。A空
7、间位置 B作用面的方位 C液体种类 D 淹没深度3下列说法中，正确的是（ ）。A、理想不可压缩均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B、理想不可压缩均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C、理想不可压缩均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒D、理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒4在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须（ ）A、均为表压强 B、均为绝对压强C、同为表压强或同为绝对压强 D、一边为表压强一边为绝对压强5当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数 等于（ ）A1 B2 C3 D1.756在粘滞力作用下相似的流动，其（ ）准则数必然相等。A B
8、 C D 7当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数 Re 的增大，其沿程损失系数 将（ ）。A增大 B减小 C不变 D增大或减小8判定流体流动是有旋流动的关键是看（ ）A流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线 B流体微团运动轨迹是曲线C流体微团运动轨迹是直线 D流体微团自身有旋转运动9对于理想流体的欧拉积分式与伯努力积分式的适用条件，其差别在于（ ）。A是否为不可压缩流体 B是有旋流动还是无旋流动C是否在有势的质量力作用下 D是否为定常流动10流体在管内作层流流动时，其沿程损失 值与断面平均流速 的（ ）次方成正比。 A1 B1.75 C1.752 D211一块可动平板与另一块不动
9、平板之间为某种液体，两块板相互平行,它们之间的距离 A0.6mm 。若可动平板以 V03ms 的水平速度向右移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为 2N，则流体的粘度为（ ）A0.4PaS B250PaS C0.004 PaS D0.002 PaS12设计输水量为 300m3/h 的给水管道，流速限制在 0.91.4m/s 之间，并且规定管径必须为 50mm 的倍数，管径应为：（ ）A100mm B150mm C300mm D500mm 13水在直径为 的管中流动，流速是 ，水的运动粘度是，则水在管中呈何种流动状态（ ）A层流 B紊流 C不稳定流 D可能是层流，也可能是紊流14空气气流
10、临界声速与滞止声速比（ ）。 A0.9129 B1.0954 C1.1952 D0.83671图 1 为 U 形管角速度测量仪，两竖管距离旋转轴为 R1 和 R2，其液面高差为h，试求 的表达式。如果 R10.08m，R 20.20m，h0.06m，求 的值 。2图 2 为多管式压强计，已知：， ， ，水银的密度为 ，酒精的密度为 。求容器 B内的压强值。3、用汞 U 形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速 v，当读数 h=60mm时，流速为多少？（已知：水的密度 ，汞的密度） 4、如图所示，消防水枪水平工作，水枪进口直径 ，出口直径，水枪工作水量 ，试确定水枪对消防队员的后坐力。5、过热水蒸汽的温度为 430，压强为 5106Pa，速度为 525m/s，求水蒸汽的滞止参数。已知水蒸气气体参数： 。6、已知二元流场的速度势为 。求：（1） ，并检验是否满足连续条件和无旋条件； （2）求流函数； （3）求通过 A（1，0），B（1，1）两点的两条流线之间的流量。7、 ， ， ， , ， 弯头 =0.9， 碟阀=10.8。（1）求 时通过弯管的流量；(2) 如 ，水箱中水头 为多少.
