【導(dǎo)讀】5、穩(wěn)定（定常）流一定是緩變流動。15、等壓面的特性。14、，，三個方程為動量方程的標(biāo)量形式。

　　

【正文】 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。2. 平衡流體中任意點(diǎn)的靜壓強(qiáng)值只能由該點(diǎn)的坐標(biāo)位置來決定，而與該壓強(qiáng)的　　　　作用方向無關(guān)。即作用于同一點(diǎn)上各方向的靜壓強(qiáng)大小相等。3. 若平衡流體在、方向的單位質(zhì)量力分別為X =Y = Z =3，則等壓面方程為。4. 流線和跡線實(shí)質(zhì)是一回事。5. 理想流體在有勢質(zhì)量力的作用下作定常流動時，函數(shù)的值在任一點(diǎn)上保持不變。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。7. 實(shí)際流體流經(jīng)水力半徑小的過水?dāng)嗝鏁r，流動阻力小。8. 實(shí)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。9. 尼古拉茨實(shí)驗(yàn)的水力粗糙管區(qū)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。10. 串聯(lián)管路的總水頭等于各管段水頭損失之和。二、選擇題（10分）1．伯努利方程中 表示A．單位重量流體具有的機(jī)械能； B．單位質(zhì)量流體具有的機(jī)械能；C．單位體積流體具有的機(jī)械能； D．通過過流斷面的流體所具有的總機(jī)械能。2．動量方程A．僅適用于理想流體的流動 B．僅適用于粘性流體的流動C．理想流體與粘性流體的流動均適用 D．僅適用于紊流3．流體在管內(nèi)作層流流動時，其沿程損失hf值與斷面平均流速v的__________次方成正比。A．1　　　　B．　　 C．~2 D．24．相對壓強(qiáng)的起量點(diǎn)是 A. 絕對真空； B. 1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓； C. 液面壓強(qiáng)。D. 當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)；5．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。內(nèi)徑為的圓筒，同心地套在圓柱之外。二者的長度均為。柱面與筒內(nèi)壁之間的空隙充以甘油，轉(zhuǎn)動外筒，轉(zhuǎn)速為=100r/min，測得轉(zhuǎn)矩為。求甘油的動力粘性系數(shù)。五、計算題（20分）如右圖所示，已知，，水的流量。(1)如果A、B之間的水頭損失表示為，試求值。(2)求出水銀差壓計中的讀數(shù)。六、計算題（20分）如圖所示，計算圓管突然擴(kuò)大的局部損失。七、計算題（10分）如圖有一并聯(lián)管路，已知=100mm， =80m，=；=75mm，=50m， =；Q=30，求、。 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?！?. 平衡流體中任意點(diǎn)的靜壓強(qiáng)值只能由該點(diǎn)的坐標(biāo)位置來決定，而與該壓強(qiáng)的　　　　作用方向無關(guān)。即作用于同一點(diǎn)上各方向的靜壓強(qiáng)大小相等?！?. 若平衡流體在、方向的單位質(zhì)量力分別為X =Y = Z =3，則等壓面方程為。ⅹ4．流線和跡線實(shí)質(zhì)是一回事。ⅹ5. 理想流體在有勢質(zhì)量力的作用下作定常流動時，函數(shù)的值在任一點(diǎn)上保持不變。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(shí)際流體流經(jīng)水力半徑小的過水?dāng)嗝鏁r，流動阻力小。ⅹ8．實(shí)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。ⅹ9．尼古拉茨試驗(yàn)的水力粗糙管區(qū)阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)有關(guān)。ⅹ10. 串聯(lián)管路的總水頭等于各管段水頭損失之和?！潭?、選擇題（每題3分，共15分）1．A 2．C 3．A 4．D 5．C三、畫圖題（繪出AB曲面上的壓力體，8分） 實(shí)壓力體EE’A 虛壓力體EE’D’D 實(shí)壓力體D’DBB’ 四、計算題（12分）解： 　　　　　　?。?分） ；；　　　　　　　?。ǎ撤郑? 　　　　　　　　　　　　　 （12分）五、計算題（20分）解：（1）以B 為基準(zhǔn)，取A、B 斷面列伯努利方程 （8分） 又， （12分） 代入數(shù)值，= （14分） （2）設(shè)B斷面到水銀測壓計左支管水銀交界面的垂直距離為b ，從開始，用逐段加減的方法推演到，可得 （18分）由，得 （20分）六、計算題（20分）解：取水平基準(zhǔn)面00，過水?dāng)嗝娴膲簭?qiáng)、速度及位置高度如圖由于Ⅰ、Ⅱ兩過水?dāng)嗝嫔狭骶€已接近平行，即屬于緩變流，因此可寫出兩斷面的伯努利方程（設(shè)） （1） （7分）由于在dt時間內(nèi)從斷面Ⅰ到Ⅱ的流速由變?yōu)?，根?jù)動量定理得整理得 （2） （14分） 由（1） 和（2）得 由連續(xù)性方程 代入上式得 （18分） 其中 （20分）七、計算題（10分）解：由； （3分）則，代入數(shù)值得 （7分） 則 所以解出 （10分）貴州大學(xué)20072008學(xué)年第二學(xué)期考試試卷 A工程流體力學(xué)參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)注意事項：1. 請考生按要求在試卷裝訂線內(nèi)填寫姓名、學(xué)號和年級專業(yè)。2. 請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫答案。3. 不要在試卷上亂寫亂畫，不要在裝訂線內(nèi)填寫無關(guān)的內(nèi)容。4. 滿分100分，考試時間為120分鐘。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(shí)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。2．水力光滑與水力粗糙管：流體在管內(nèi)作紊流流動時（1分），用符號△表示管壁絕對粗糙度，δ0表示粘性底層的厚度，則當(dāng)δ0＞△時，叫此時的管路為水力光滑管；（2分）當(dāng)δ0＜△時，叫此時的管路為水力粗糙管。（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(dá)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。（3分） 4．卡門渦街：流體繞流圓柱時，隨著雷諾數(shù)的增大邊界層首先出現(xiàn)分離，分離點(diǎn)不斷的前移；（2分）當(dāng)雷諾數(shù)大到一定程度時，會形成兩列幾乎穩(wěn)定的、非對稱性的、交替脫落的、旋轉(zhuǎn)方向相反的旋渦，并隨主流向下游運(yùn)動，這就是卡門渦街。（3分）得 分評分人二、 簡答題(共24分，每小題6分)1．流線的微分方程為 是怎么得來的？答：流線是速度場的矢量線。（1分）任一時刻t，曲線上每一點(diǎn)處的切向量 （1分）都與該點(diǎn)的速度向量 相切。即（2分）則 （1分）根據(jù)行列式運(yùn)算規(guī)則，流線微分方程為。（1分）2．當(dāng)理想正壓性流體在有勢的質(zhì)量力作用下做無旋流動和有旋流動時，分別對應(yīng)的歐拉積分和伯努力積分的結(jié)果都是是不是說兩種流動情況下的結(jié)論完全一樣？答：不一樣。（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(jī)械能在流場中保持不變。（2分） 而伯努里積分表明理想正壓性流體在有勢的質(zhì)量力作用下作定常有旋流動時，單位質(zhì)量流體的總機(jī)械能沿流線保持不變，（2分）通常沿不同流線積分常數(shù)值有所不同。（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。（1分）如要滿足 即氣體流經(jīng)通道，速度增加，則當(dāng)時， ，應(yīng)采用漸縮噴管；（2分）而當(dāng)時，應(yīng)采用漸擴(kuò)噴管；（2分）時， ，喉部。（1分）4．公式，適用于什么場合，有何含義？答：適用于定常流動，（1分）不可壓流體。（1分）它表明流場中三個方向的分速度沿各自坐標(biāo)軸的變化率相互約束，不能隨意變化。亦可說，流體在x,y,z 三方向上的變形速率之和等于零。即在流動過程中不可壓流體的形狀雖有變化，但流體體積保持不變。（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(dá)式。解：選d,U0,，ρ 為 獨(dú) 立 基 本 量 綱， 可 以 組 成53=2 個π 項 （2分）寫成量綱式按量綱和諧原理求指數(shù)，對聯(lián)立求解得： （1分）所以，（2分）同理：聯(lián)立求解得：（1分） （2分），阻力 或，令，則： （4分）2．試證明流體通過兩流線間單位高度的體積流量等于兩條流線的流函數(shù)之差。證：在x—y平面上任取A和B點(diǎn)，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(jìn)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。其中，爐膛入口標(biāo)高為0m，煙道與煙囪接頭處標(biāo)高為5m，煙囪出口標(biāo)高為40m。爐膛 解：（1）列爐膛入口截面1和煙囪出口截面2的伯努利方程： (2分)其中：；； ；，（,該式是兩截面處的靜壓關(guān)系，由煙囪外處于靜止?fàn)顟B(tài)與煙囪等高差的空氣建立靜平衡方程求得） (1分)整理得： = （N/m2） (2分)煙囪出口煙氣速度： （m/s） (1分)（2）同理，列煙道出口和煙囪出口的能量方程，此時，得 (2分)解得：（Pa） （表壓） 2．對于的平面流動，問：(1) 是否有勢流動？若有勢，確定其勢函數(shù)φ(2) 是否是不可壓縮流體的流動？(3) 求流函數(shù)ψ解：(1)由知為有勢流動， 存在勢函數(shù)，（1分）（3分）(2) 由 知為不可壓縮流體的流動，存在流函數(shù)，（1分）(3)， （3分） 3．已知大氣層中溫度隨高程H的變化為：T=288aH，式中a=，現(xiàn)有一飛機(jī)在10000m 高空飛行。求飛機(jī)的飛行速度。 解：，（2分）（4分）（2分）4．一底面積為45x50cm2 ，高為1cm的木塊，質(zhì)量為5kg ，沿涂有潤滑油的斜面向下作等 速運(yùn)動，木塊運(yùn)動速度u=1m/s， (見圖示)，求油的粘度 。解： 木塊重量沿斜坡分力F與切向力T平衡時，等速下滑 =網(wǎng)絡(luò)教育《工程流體力學(xué)》模擬試題（二）一、 單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1．交通土建工程施工中的新拌建筑砂漿屬于（ ） A、牛頓流體 B、非牛頓流體 C、理想流體 D、無黏流體2．牛頓內(nèi)摩擦定律中的為運(yùn)動流體的（ ） A、拉伸變形 B、壓縮變形 C、剪切變形 D、剪切變形速率3．金屬測壓計的讀數(shù)為（ ） A、絕對壓強(qiáng) B、相對壓強(qiáng) C、真空壓強(qiáng) D、當(dāng)?shù)卮髿鈮?．文丘里管可用來測量（ ） A、點(diǎn)流速 B、點(diǎn)壓強(qiáng) C、斷面平均流速 D、流量5．在工程流體力學(xué)中，常取的基本量綱為（ ） A、質(zhì)量量綱M、長度量綱L、時間量綱T B、流量量綱Q、長度量綱L、時間量綱T C、流速量綱V、長度量綱L、時間量綱T D、加速度量綱A、長度量綱L、時間量綱T6．靜止液體作用在曲面上的靜水總壓力的水平分力，式中的（ ） A、為受壓面形心處的絕對壓強(qiáng) B、為壓力中心處的相對壓強(qiáng) C、為受壓曲面的面積 D、為受壓曲面在鉛垂面上的投影面積7．圓管層流運(yùn)動的斷面流速分布為（ ） A、平面 B、拋物面 C、雙曲面 D、對數(shù)曲面8．已知不可壓縮流體的流速場為，則該流動屬于（ ） A、一元流 B、二元流 C、三元流 D、非恒定流9．水力最優(yōu)梯形斷面渠道的水力半徑（ ） A、 B、 C、 D、10．滲流系數(shù)比尺（ ） A、（長度比尺）