【正文】 約為 d = sj hc ht = – = m一、判斷題 ( 對(duì)的打“√”，錯(cuò)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(lái)決定，而與該壓強(qiáng)的　　　　作用方向無(wú)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(shì)質(zhì)量力的作用下作定常流動(dòng)時(shí)，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(guò)水?dāng)嗝鏁r(shí)，流動(dòng)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(guò)過(guò)流斷面的流體所具有的總機(jī)械能。2．動(dòng)量方程A．僅適用于理想流體的流動(dòng) B．僅適用于粘性流體的流動(dòng)C．理想流體與粘性流體的流動(dòng)均適用 D．僅適用于紊流3．流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí)，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(duì)壓強(qiáng)的起量點(diǎn)是 A. 絕對(duì)真空； B. 1個(gè)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(jì)算流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，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(jì)算題（12分）如右圖，直徑為的圓柱，固定不動(dòng)。內(nèi)徑為的圓筒，同心地套在圓柱之外。二者的長(zhǎng)度均為。柱面與筒內(nèi)壁之間的空隙充以甘油，轉(zhuǎn)動(dòng)外筒，轉(zhuǎn)速為=100r/min，測(cè)得轉(zhuǎn)矩為。求甘油的動(dòng)力粘性系數(shù)。五、計(jì)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(jì)中的讀數(shù)。六、計(jì)算題（20分）如圖所示，計(jì)算圓管突然擴(kuò)大的局部損失。七、計(jì)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。√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(lái)決定，而與該壓強(qiáng)的　　　　作用方向無(wú)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(shì)質(zhì)量力的作用下作定常流動(dòng)時(shí)，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(guò)水?dāng)嗝鏁r(shí)，流動(dòng)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⑦x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(jì)算題（12分）解： 　　　　　　?。?分） ；；　　　　　　　?。ǎ撤郑? 　　　　　　　　　　　　　 （12分）五、計(jì)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(cè)壓計(jì)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(jì)算題（20分）解：取水平基準(zhǔn)面00，過(guò)水?dāng)嗝娴膲簭?qiáng)、速度及位置高度如圖由于Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)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(shí)間內(nèi)從斷面Ⅰ到Ⅱ的流速由變?yōu)椋鶕?jù)動(dòng)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(jì)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)注意事項(xiàng)：1. 請(qǐng)考生按要求在試卷裝訂線內(nèi)填寫姓名、學(xué)號(hào)和年級(jí)專業(yè)。2. 請(qǐng)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(wú)關(guān)的內(nèi)容。4. 滿分100分，考試時(shí)間為120分鐘。題 號(hào)一二三四總 分統(tǒng)分人得 分得 分評(píng)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(méi)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(dòng)時(shí)（1分），用符號(hào)△表示管壁絕對(duì)粗糙度，δ0表示粘性底層的厚度，則當(dāng)δ0＞△時(shí)，叫此時(shí)的管路為水力光滑管；（2分）當(dāng)δ0＜△時(shí)，叫此時(shí)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(shì)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(shí)，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(shí)，會(huì)形成兩列幾乎穩(wěn)定的、非對(duì)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(dòng)，這就是卡門渦街。（3分）得 分評(píng)分人二、 簡(jiǎn)答題(共24分，每小題6分)1．流線的微分方程為 是怎么得來(lái)的？答：流線是速度場(chǎng)的矢量線。（1分）任一時(shí)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(shì)的質(zhì)量力作用下做無(wú)旋流動(dòng)和有旋流動(dòng)時(shí)，分別對(duì)應(yīng)的歐拉積分和伯努力積分的結(jié)果都是是不是說(shuō)兩種流動(dòng)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(shì)的質(zhì)量力作用下作定常無(wú)旋流動(dòng)時(shí)，單位質(zhì)量流體的總機(jī)械能在流場(chǎng)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(shì)的質(zhì)量力作用下作定常有旋流動(dòng)時(shí)，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(shuō)明了什么問(wèn)題？答：說(shuō)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(shí)， ，應(yīng)采用漸縮噴管；（2分）而當(dāng)時(shí)，應(yīng)采用漸擴(kuò)噴管；（2分）時(shí)， ，喉部。（1分）4．公式，適用于什么場(chǎng)合，有何含義？答：適用于定常流動(dòng)，（1分）不可壓流體。（1分）它表明流場(chǎng)中三個(gè)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(shuō)，流體在x,y,z 三方向上的變形速率之和等于零。即在流動(dòng)過(guò)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(píng)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(dòng)，阻力FD 與球的直徑d、來(lái)流速度U0、流體的密度ρ、 動(dòng)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(gè)π 項(xiàng) （2分）寫成量綱式按量綱和諧原理求指數(shù)，對(duì)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(guò)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(hào)）得 分評(píng)分人四． 計(jì)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(guò)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(shí)，得 (2分)解得：（Pa） （表壓） 2．對(duì)于的平面流動(dòng)，問(wèn)：(1) 是否有勢(shì)流動(dòng)？若有勢(shì)，確定其勢(shì)函數(shù)φ(2) 是否是不可壓縮流體的流動(dòng)？(3) 求流函數(shù)ψ解：(1)由知為有勢(shì)流動(dòng)， 存在勢(shì)函數(shù)，（1分）（3分）(2) 由 知為不可壓縮流體的流動(dòng)，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(rùn)滑油的斜面向下作等 速運(yùn)動(dòng)，木塊運(yùn)動(dòng)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(shí)，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(xiàng)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(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)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(wú)黏流體2．牛頓內(nèi)摩擦定律中的為運(yùn)動(dòng)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(cè)壓計(jì)的讀數(shù)為（ ） A、絕對(duì)壓強(qiáng) B、相對(duì)壓強(qiáng) C、真空壓強(qiáng) D、當(dāng)?shù)卮髿鈮?．文丘里管可用來(lái)測(cè)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(zhǎng)度量綱L、時(shí)間量綱T B、流量量綱Q、長(zhǎng)度量綱L、時(shí)間量綱T C、流速量綱V、長(zhǎng)度量綱L、時(shí)間量綱T D、加速度量綱A、長(zhǎng)度量綱L、時(shí)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(duì)壓強(qiáng) B、為壓力中心處的相對(duì)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(dòng)的斷面流速分布為（ ） A、平面 B、拋物面 C、雙曲面 D、對(duì)數(shù)曲面8．已知不可壓縮流體的流速場(chǎng)為，則該流動(dòng)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(zhǎng)度比尺）