【正文】 =2d1，則兩斷面雷諾數(shù)的關(guān)系是 。 A、均勻規(guī)律 B、直線變化規(guī)律 C、拋物線變化規(guī)律 D、對數(shù)曲線規(guī)律流線與流線通常情況下 。 A、流體的分子 B、流體內(nèi)的固體顆粒 C、無大小的幾何點 D、幾何尺寸同流動空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體 一下哪種流體為非牛頓流體 。2流體微團的運動是由 運動， 運動， 運動和 運動四種基本運動形式符合而成。1流體的力學(xué)模型按粘性是否作用分為 和 。 流體微團的基本運動形式有： 、 和 。 （ ）三、 填空題。（ ）11. 相對靜止?fàn)顟B(tài)的等壓面可以是斜面或曲面。 （ ）3. 附面層分離只能發(fā)生在增壓減速區(qū)。雷諾數(shù)：它的物理意義是作用在流體上的慣性力與粘性力的比值的度量，是粘性流體運動中重要的特征量。靜水頭：位置水頭和壓力水頭之和,又稱測壓管水頭。質(zhì)量力：作用于流體質(zhì)量上的非接觸力。粘性系數(shù)：切應(yīng)力與速度梯度成正比的比例系數(shù)。(c)在旋渦區(qū)中，又有質(zhì)點被主流所帶走，即有動量交換，因而消耗運動流體的能量，流體質(zhì)點的混摻引起的動量變化。1 ，三個方程為動量方程的標(biāo)量形式。單位為m。，其物理意義為壓力與慣性力的比。 連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的內(nèi)容。 串聯(lián)管路的水力特性。器壁上有兩個半球形蓋，設(shè)。1 流線的特性。1 長管計算的第一類問題。 產(chǎn)生流動阻力的原因。斷面平均流速V與實際流速u的區(qū)別是 。 水擊產(chǎn)生的根本原因是液體具有粘性。 流體流動時，只有當(dāng)流速大小發(fā)生改變的情況下才有動量的變化。 二、填空題某輸水安裝的文丘利管流量計，當(dāng)其汞水壓差計上讀數(shù)，通過的流量為，分析當(dāng)汞水壓差計讀數(shù)，通過流量為 L/s。牛頓內(nèi)摩擦定律的表達式 ，其適用范圍是 。 因次分析方法的基本原理。1 空間連續(xù)性微分方程式及其物理意義。 （2）兩個液面高差，求泵的揚程。 產(chǎn)生流動阻力的原因。 靜壓強的兩個特性。 因次分析方法的基本原理。1 作用水頭的定義。由于噴出的工作流體速度極高，因此使噴嘴附近的液體(或氣體)被帶走。1 分析局部水頭損失產(chǎn)生的原因。體積彈性模數(shù)：流體體積的單位相對變化所對應(yīng)的壓力變化值。相對壓力：以大氣壓力為基準(zhǔn)的壓力,又稱為表壓。動量方程：反映物質(zhì)動量變化與受力關(guān)系的方程，其本質(zhì)是牛頓第二定律。雷諾數(shù) 流線 壓力體 牛頓流體 歐拉法 拉格朗日法 濕周 恒定流動 附面層 卡門渦街1自由紊流射流1流場 1無旋流動1貼附現(xiàn)象1有旋流動1自由射流1濃差或溫差射流 1音速1穩(wěn)定流動不可壓縮流體2駐點2自動模型區(qū)二、 是非題。 （ ）8. 流線和等勢線一定正交。 （ ）16. 處于靜止或相對平衡液體的水平面是等壓面。串聯(lián)后總管路的流量Q為 ，總阻抗S為 。1雷諾數(shù)之所以能判別 ，是因為它反映了 和 的對比關(guān)系。紊流射流的動力特征是 。2弗魯?shù)脺?zhǔn)數(shù)反映了 和 相對比值。 A、與雷諾數(shù)Re有關(guān) B、與管壁相對粗糙度有關(guān)C、與Re和有關(guān) D、與和管長l有關(guān)速度V、長度l、時間t的無量綱組合是 。 A、理想流體 B、粘性流體 C、可壓縮流體 D、不可壓縮流體1彈簧管壓力表的讀數(shù)是 。 1下式不可壓縮流體NS方程中，各項的物理意義是什么？ 六、計算題。hABCO如下圖所示，一水箱側(cè)面開孔并接有一直徑為的短管，形成管嘴出流，已知作用水頭H=，管嘴出流流量系數(shù)u=，試問：①管嘴出流流量Q；②靠近水箱一側(cè)管嘴內(nèi)壁形成真空的原因是什么？③合適的管嘴長度是多少？ Q如圖所示，一水平射流沖擊光滑平板，流量為求：①平板所受的沖擊力。 拉格朗日法：通過描述每一質(zhì)點的運動達到了解流體運動的方法稱為拉格朗日法。 1貼附現(xiàn)象：貼附現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于靠近頂棚流速增大靜壓減少，而射流下部靜壓大，上下壓差致使射流不得脫離頂棚。2自動模型區(qū)：當(dāng)某一相似準(zhǔn)數(shù)在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，流動的相似性和該準(zhǔn)數(shù)無關(guān)，也即原型和模型的準(zhǔn)數(shù)不相等，流動仍保持相似，準(zhǔn)數(shù)的這一范圍稱為自動模型區(qū)。①層流區(qū) ②臨界過渡區(qū) ③紊流光滑區(qū) ④紊流過度區(qū) ⑤紊流粗糙區(qū)意義：比較完整地反應(yīng)了沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律，揭示了沿程阻力系數(shù)變化的主要因素。Z：斷面對基準(zhǔn)面高度，水力學(xué)中稱位置水頭，單位位能； 在斷面壓強作用下，流體沿測壓管所能上升的高度，壓強水頭，單位位能； 斷面以速度u為初速度的鉛直向上射流所能達到的理論的高度，流速水頭，單位位能。 是作用在流體微團上單位質(zhì)量流體的壓力。 由連續(xù)性方程可得：Q0=Q1+Q2① 由于射流是水平方向，且置于大氣中，所以壓力能不變，能量損失不計，由能量方程得： 平板切線方向（y軸方向）無摩擦力，滿足動量守恒； 即；0= 化簡得：② 聯(lián)立方程①②解得： 1選取水平面為截面11，出口處為斷面22，由伯努利方程知： 連續(xù)性方程可知： 所以 所以所以/s,所以/s一．說明下列基本概念（30分）1． 連續(xù)介質(zhì)模型在流體力學(xué)的研究中，將實際由分子組成的結(jié)構(gòu)用流體微元代替。由于壓強分布是空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)：，那么點上的靜壓強為：（泰勒級數(shù)展開，略去小項）以方向為例，列力平衡方程式：表面力：質(zhì)量力：根據(jù)有同理，考慮y，z方向，可得：上式即為流體平衡微分方程四． 推導(dǎo)圓管層流、和的計算公式（10分）與圓管同軸取微元柱體。不計重力及流動損失，求射流對平板的作用力及分流流量。一．簡答題（30分）1．粘性及粘性的表示方法產(chǎn)生阻抗流體層間相對運動的內(nèi)摩擦力的這種流體的性質(zhì)。首先討論沿方向的質(zhì)量變化。（15分）將坐標(biāo)原點C取在液面處，則液面方程設(shè)液面上點處壓強為，則則求螺栓組A受力：在上蓋半徑為處取寬度為的環(huán)形面積，該處壓強為上蓋所受總壓力為方向垂直向上。（3）液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2答案：b（4）水力學(xué)中的一維流動是指（答案：d ） a、恒定流動； b、均勻流動； c、層流運動； d、運動要素只與一個坐標(biāo)有關(guān)的流動。 a、重力水； b、毛細(xì)水； c、氣態(tài)水； d、薄膜水。 （ ） 答案：錯誤（7）矩形斷面水力最佳斷面的寬深比β=2。（5） 水流在明渠中的流態(tài)為緩流時，其水深h____ hk，弗汝德數(shù)Fr_ ____1。為了簡化液體運動的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性，分析其運動規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進行修正，可以得到實際水流的運動規(guī)律，用以解決實際工程問題。（5）流動相似的含義是什么？答案：流動相似包括幾何相似、運動相似和動力相似。 (5分)v0=0測 壓 管 水 頭 線總 水 頭 線v0=0解：（2）定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱及流態(tài)。用壓力表測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強p = 。2）計算收縮斷面處水深hc的共軛水深hchc＝ ＝ ＝因為 hc ht ，該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。6. 同一水頭作用下，出流直徑相同的管嘴與孔口，管嘴出流量大于孔口出流量。D. 當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姡?．工程上計算流體在圓管內(nèi)流動時，由紊流變?yōu)閷恿鞑捎玫呐R界雷諾數(shù)取為A．13800 B．2320C．2000 D．1000三、繪圖題（繪出AB曲面上的壓力體，8分）四、計算題（12分）如右圖，直徑為的圓柱，固定不動。六、計算題（20分）如圖所示，計算圓管突然擴大的局部損失。ⅹ6．同一水頭作用下，出流直徑相同的管嘴與孔口，管嘴出流量大于孔口出流√7．實際流體流經(jīng)水力半徑小的過水?dāng)嗝鏁r，流動阻力小。題 號一二三四總 分統(tǒng)分人得 分得 分評分人一、 名詞解釋(共20分，每小題5分) 1．理想流體：實際的流體都是有粘性的，沒有粘性的假想流體稱為理想流體。（1分）歐拉積分的結(jié)果表明理想正壓性流體在有勢的質(zhì)量力作用下作定常無旋流動時，單位質(zhì)量流體的總機械能在流場中保持不變。（4分）得 分評分人四．分析證明題 (共24分，每小題12分)1．已知不可壓粘性流體繞圓球流動，阻力FD 與球的直徑d、來流速度U0、流體的密度ρ、 動力粘度μ有關(guān)，試用π定理推求阻力FD 的表達式。錯選、多選或未選均無分。證：在x—y平面上任取A和B點，AB連線如圖所示，則 （A→B為使dψ與同號）得 分評分人四． 計算題(共32分，1小題8分)1．空氣從爐膛入口進入，在爐膛內(nèi)與燃料燃燒后變成煙氣，煙氣通過煙道經(jīng)煙囪排放到大氣中，煙道內(nèi)壓力損失為，煙囪內(nèi)壓力損失為，求煙囪出口處的煙氣速度和煙道與煙囪底部接頭處的煙氣靜壓。（1分） 3．公式說明了什么問題？答：說明了變截面管流中，氣體速度與通道截面積的關(guān)系。（2分）3．邊界層厚度：物體壁面附近存在大的速度梯度的薄層稱為邊界層；（2分）通常，取壁面到沿壁面外法線上速度達到勢流區(qū)速度的99％處的距離作為邊界層的厚度，以δ表示。ⅹ9．尼古拉茨試驗的水力粗糙管區(qū)阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)有關(guān)。 一、判斷題（每題2分，共20分）1. 液體的粘度隨溫度的升高而降低，隨壓力的升高而增大。二者的長度均為。8. 實際流體圓管層流的切應(yīng)力分布是中間最大、管壁邊緣為零的線性分布。估算消力池深d，取水躍淹沒系數(shù) sj ＝則池深約為 d = sj hc ht = – = m一、判斷題 ( 對的打“√”，錯的打“”，每題2分，共20分）1. 液體的粘度隨溫度的升高而降低，隨壓力的升高而增大。 （15分） 解：以過噴嘴中心的水平面為基準(zhǔn)面，列水箱漸變流斷面1—1和噴嘴出口斷面2—2的能量方程 (5分)求得噴嘴出口流速和流量為 () 橡膠管道內(nèi)的流速為 (1分)對于噴嘴建立x方向的動量方程 N () 水流對噴嘴沖擊力為 即為手握噴嘴所需之力。折角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=，ζ2=，ζ3=，沿程水力摩擦系數(shù)λ=，上下游水位差 H=3m。（6）從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。（2）“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？答案：這種說法錯誤的。（7） 根據(jù)管道水頭損失計算方法的不同，管道可以分為____短管___和____長管____。 （ ） 答案：錯誤（9）在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。 判斷題：（每小題2分）（1）任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。（6）已知液體流動的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁相對粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動屬于答案： c a、層流區(qū)； b、紊流光滑區(qū)； c、紊流過渡粗糙區(qū)； d、紊流粗糙區(qū)（7）突然完全關(guān)閉管道末端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。六．將一平板深入水的自由射流內(nèi)，垂直于射流的軸線。以表示質(zhì)量隨時間的增量，設(shè)時刻流體密度為，時刻流體密度為，則 由質(zhì)量守恒條件知 （注意正負(fù)號）故有整理得即為直角坐標(biāo)系下的連續(xù)性微分方程三．由粘性流體微小流束的伯努利方程推導(dǎo)出總流的伯努利方程。跡線：流體微元的運動軌跡。又由于不計重力