【正文】 的充分必要條件是 ( )。 A． 流動(dòng)是無(wú)旋的； B． 必須是平面流動(dòng)； C． 必須是無(wú)旋的平面流動(dòng)； D． 流線是直線的流動(dòng)。 7． 動(dòng)力粘滯系數(shù)的單位是 ( )。 A N s/m B. N s/m2 C. m2/s D. m/s 8． 雷諾實(shí)驗(yàn)中，由層流向紊流過(guò)渡的臨界流 速 vcr39。 和由紊流向?qū)恿鬟^(guò)渡的臨界流速 vcr 之間的關(guān)系是 ( )。 A. vcr39。 ＜ vcr ； B. vcr39。 ＞ vcr ； C. vcr39。 ＝ vcr ； D. 不 確 定 9．在如圖所示的密閉容器上裝有 U 形水銀測(cè)壓計(jì) ,其中 3 點(diǎn)位于同一水平面上，其壓強(qiáng)關(guān)系為： 9 A. p1=p2=p3； B. p1p2p3； C. p1p2p3； D. p2p1p3。 10． 流函數(shù) (又稱拉格朗日流函數(shù) )存在的充分必要條件是 （ ） A. 有勢(shì)流動(dòng)； B. 不可壓縮流體的流動(dòng)； C. 平面流動(dòng)； D. 不可壓縮流體的平面流動(dòng)。 三．計(jì)算題（共 3 小題，共 50分） 1． 如圖所示，一灑水車(chē)等加速度 a=，求水車(chē)內(nèi)自由表面與水平面間的夾角 ；若 B 點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)前位于水面下深為 h=，距 z 軸為 xB=－１ .5m，求灑水車(chē)加速運(yùn)動(dòng)后該點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)。（ 15 分） 2．水自壓力容器穩(wěn)定地流出。表壓 251 0 .1 3 1 0 /Mp N m?? ， 3hm? 。噴嘴直徑 2 50d mm? ， 1 100d mm? 。若不記管嘴內(nèi)的液體和管嘴本身的重力，試求管嘴上螺栓群共受多大的拉力？（ 20 分） 3．如圖所示為一文丘里流量計(jì)，起作用的是漸縮管段，氣體流動(dòng)方向如圖，已知?dú)怏w密度 3/ mkg?? ， 1－ 1 和 2－ 2 截面直徑分別為 600mm和 400mm， U 型管內(nèi)水柱高度為 h=45mm，試計(jì)算體積流量（忽略損失）。 (15 分 ) 10 工程流體力學(xué)考試試卷 一．名詞解釋（共 10 小題，每題 3 分 ，共 30 分） 粘滯性；量綱和諧； 質(zhì)量力； 微元控制體； 穩(wěn)態(tài)流動(dòng)；動(dòng)量損失厚度；當(dāng)量直徑；逆壓力梯度；連續(xù)介質(zhì)假說(shuō)；淹深 粘滯性 —— 流體在受到外部剪切力作用時(shí)發(fā)生變形 (流動(dòng) )，其內(nèi)部相應(yīng)要產(chǎn)生對(duì)變形的抵抗，并以內(nèi)摩擦力的形式表現(xiàn)出來(lái)，這種流體的固有物理屬性稱為流體的粘滯性或粘性。 量綱和諧 —— 只有量綱相同的物理量才能相加減，所以正確的物理關(guān)系式中各加和項(xiàng)的量綱必須是相同的，等式兩邊的量綱也必然是相同的（ 3 分） 質(zhì)量力 —— 作用于流場(chǎng)中每一流體質(zhì)點(diǎn)上的力，屬于非接觸力，其大小與質(zhì)量成正比。單位質(zhì)量流體所受到的質(zhì)量 力稱為單位質(zhì)量力。（ 3分） 微元控制體 —— 根據(jù)需要選取的具有確定位置和形狀的微元流體。控制體的表面稱為控制面 穩(wěn)態(tài)流動(dòng) —— 流場(chǎng)中各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)不隨時(shí)間變化 動(dòng)量損失厚度 —— 與理想流體流動(dòng)相比，粘性流體在邊界層內(nèi)減速造成動(dòng)量損失，如果按理想流體流動(dòng)計(jì)算動(dòng)量（放大速度），必須考慮壁面上移一個(gè)距離（減小流道），這個(gè)距離稱為動(dòng)量損失厚度。 水力當(dāng)量直徑 —— 非圓截面的流道計(jì)算阻力損失時(shí)以水力當(dāng)量直徑代替圓管直徑，其值為 4 倍的流道截面積與濕周之比。 逆壓力梯度 —— 沿流動(dòng)方向上壓力逐漸升高，邊界層的流動(dòng)受抑制容易產(chǎn)生分離 。 連續(xù)介質(zhì)假說(shuō) —— 將流體視為由連續(xù)分布的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成，流體質(zhì)點(diǎn)的物理性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)參量是空間坐標(biāo)和時(shí)間的單值和連續(xù)可微函數(shù)。 淹深 —— 流體中某點(diǎn)在自由面下的垂直深度。 二．選擇題（共 10小題，每題 2 分，共 20分） 1A； 2B,A； 3C； 4C； 5D； 6A； 7B； 8B； 9C； 10D 11 三．計(jì)算題（共 3 小題，共 50分） 1 ． 如圖所示，一灑水車(chē)等加速度a=，求水車(chē)內(nèi)自由表面與水平面間的夾角 ；若 B 點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)前位于水面下深為 h=，距 z 軸為 xB=１ .5m，求灑水車(chē)加速運(yùn)動(dòng)后該點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)。（ 15 分） 解：考慮慣性力與重力在內(nèi)的單位質(zhì)量力為（取原液面中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)） X=－ a ； Y=0 ； Z= － g （ 2 分） 代入式 歐拉平衡微分方程： （ 2 分） 得： 積分得： （ 3 分） 在自由液面上，有： x=z=0 ； p= p0（ 1 分） 得： C=p0 =0 （ 1 分） 代入上式得： Ｂ點(diǎn)的壓強(qiáng)為： （ 2分） 自由液面方程為（∵液面上 p0=0） 12 ax+gz=0（ 2 分） 即： （ 2 分） 2 ．水自壓力容器穩(wěn)定地流 出。表壓251 0 .1 3 1 0 /Mp N m?? ， 3hm? 。噴嘴直徑2 50d mm? ， 1 100d mm? 。若不記管嘴內(nèi)的液體和管嘴本身的重力，試求管嘴上螺栓群共受多大的拉力？（ 20 分） 解： 2o? 斷面的伯努力方程為 22002MpVhgg? ? ? ? ? （ 3 分） 2 2 ( ) 2 9 . 8 1 ( 1 0 . 3 3 1 0 3 ) 4 5 . 6 6 /MpV g h m sg?? ? ? ? ? ? ?（ 1 分） 22 2 2121 /4d V VV m sd? ? ? （ 1 分） 12? 斷面的伯努力方程為 221 1 222p V Vg g g? ?? （ 3 分） 2 2 21 2 1 1000( ) ( 1 9 5 4 . 4 ) 9 7 7 . 2 /22p V V k N m?? ? ? ? （ 2 分） 2 2 31 1 2 2 0 .0 9 /44Q V d V d m s??? ? ? （ 1 分） 設(shè)噴嘴作用在控制體上的力為 xP ，利用動(dòng)量定理，有 13 21()xF Q V V?? ? ? （ 3 分） 1 21 2 1()4 xp d p Q V V? ?? ? ? （ 3 分） 1 2 3 21 1 2( ) 9 7 7 . 2 1 0 0 . 1 1 0 0 0 0 . 0 9 ( 3 4 . 2 4 ) 4 . 644xp p d Q V V k N???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（ 2分） 即管嘴上螺栓群所受的拉力為 （ 1 分） 3．如圖所示為一文丘里流量計(jì)，起作用的是漸縮管段，氣體流動(dòng)方 向 如 圖 ， 已 知 氣 體 密 度3/ mkg?? ， 1－ 1 和 2－ 2 截面直徑分別為 600mm 和 400mm，U 型管內(nèi)水柱高度為 h=45mm，試計(jì)算體積流量（忽略損失）。 (15 分 ) 解： 1－ 1 和 2－ 2 截面處于緩變流中（ 2 分），列總流的伯努力方程有： gvgpZgvgpZ 2222222111 ????? ?? （ 3 分） ，其中 1Z = 2Z （ 1 分） (1) 根據(jù)連續(xù)性方程有： 2211 AvAv ? （ 2 分） (2) 設(shè) U 型管左側(cè)水面到底部（ Z=0）的距離為 L，有： ghhLZgpLZgp 水??? ??????? )()( 2211 （ 3 分） （ 3） 根據(jù)上述三式帶入已知條件，求得： 2v ＝ ，（ 2 分） 22AvQ? =（ 2 分） 14 工程流體力學(xué)考試試卷 一．名詞解釋（共 10 小題，每題 2 分，共 20 分） 粘滯性；跡線與流線；層流；質(zhì)量力；偶極流；排擠厚度；順壓力梯度；時(shí)均速度；輸運(yùn)公式；連續(xù)介質(zhì)假說(shuō) 二．選擇題（共 10小題，每題 3 分，共 30分） 1．絕對(duì)壓強(qiáng) pabs 與相對(duì)壓強(qiáng) p 、真空度 pv 、當(dāng)?shù)?大氣壓 pa 之間的關(guān)系是： A. pabs =p+pv； B. p=pabs－ pa C. pv= pa－ pabs D. p=pabs+pa 2． 如圖所示 A. p0=pa； B. p0pa； C. p0pa； D. 無(wú)法判斷。 3．在研究流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為 ( )。 A. 牛頓流體及非牛頓流體； B. 可壓縮流體與不可壓縮流體； C. 均質(zhì)流體與非均質(zhì)流體； D. 理想流體與實(shí)際流體。 4．比較重力場(chǎng)（質(zhì)量力只有重力）中，水和水銀所受的單位質(zhì)量力 f水 和 f 水銀 的大小？ A. f 水 f 水銀 ； B. f 水 =f 水銀 ； C. f 水 f 水銀 ； D、不一定。 5． 流動(dòng)有勢(shì)的充分必要條件是 ( )。 A. 流動(dòng)是無(wú)旋的； B. 必須是平面流動(dòng)； C. 必須是無(wú)旋的平面流動(dòng)；