流体力学试卷A

名称流体力学年级15级机械设计制造及其自动化一、选择题(在下列命题中选择出正确的说法，填在括号内。每小题3分，共30分)1.液体黏度随温度升高而，气体黏度随温度升高而。（D）A.减小，不一定；B.增大，减小；C.减小，不变；D.减小，增大。2.理想流体与实际流体的主要区别在于（A）。A.是否考虑粘性；B.是否考虑易流动性；C.是否考虑重力特性；D.是否考虑惯性。3.流体静压强的方向是指向固体壁面的（B）。A外法线；B内法线；C任意；D平行。4．绝对压强absp，计示压强p，真空度vp，当地大气压ap，正确的是：（B）。A.vabsppPB.absaVppPC.absappPD.VappP5.输水管圆截面直径1d=0.05m，2d=0.1m，进口1v=0.2m/s,出口2v为(A)。A.0.05m/s；B.0.1m/s；C.0.2m/s；D.0.4m/s。6．伯努利方程中gvpz22表示(A)。A.单位重量流体具有的机械能；B.单位质量流体具有的机械能；C.单位体积流体具有的机械能；D.仅适用于湍流。7．如图所示，，下述静力学方程哪个正确？(A)。A.gpzgpz222111B.gpzgpz233222C.gpzgpz233111D.gpzgpz1221118．粘性流体总水头线沿流程的变化的规律：(A)。A、沿程下降B、沿程上升C、保持水平D、前三种情况都有可能9．雷诺数Re代表的是（D）之比。A.惯性力与重力；B.重力与压力；C.粘性力与重力；D.惯性力与粘性力。10.流体在管内作层流流动时，其沿沿程损失fh值与断面平均流速v的(A)次方成正比。A.1；B.1.75；C.1.75～2；D.2。二、名称解释（每小题3分，共15分）1.表面张力。答：是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。2．质量力与表面力。答：质量力是某种力场作用在全部流体质点上的力，其大小和流体的质量或体积成正比，故称为质量力或体积力。在生活中，我们常见的质量力是重力、直线运动惯性力、离心惯性力。表面力是作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。3.流线与迹线。答：任一时刻流体的速度在空间上是连续分布的，如果t时刻空间一条曲线在该曲线上任何一点A上的切线和A点处流体质点的速度方向相同，则称这条曲线为时刻t的流线。迹线是流体质点在空间运动时所描绘出来的曲线。它的切线给出同一流体质点在不同时刻的速度方向。迹线是单个质点在连续时间过程内的流动轨迹线。迹线是拉格朗日法描述流动的一种方法。4.相似性原理。答：指根据事物相似性原理进行科学预测的理论。客观事物虽然纷繁复杂、千差万别,但只要发展......模拟实验法等都要运用相似性原理。在经济预测中，相似性原理运用得很普遍。彼此相似的物理现象必须服从同样的客观规律，若该规律能用方程表示，则物理方程式必须完全相同，而且对应的相似准则必定数值相等。这就是相似第一定理。凡同一类物理现象，当单值条件相似且由单值条件中的物理量组成的相似准则对应相等时，则这些现象必定相似。这就是相似第二定理，它是判断两个物理现象是否相似的充分必要条件。考生注意：答题内容勿超过装订线左侧装线订名称流体力学年级15级机械设计制造及其自动化5.层流与湍流。层流：流体分层流动，相邻两层流体只作相对滑动，流层间没有横向混杂。湍流：当流体流速超过某一数值时，流体不在保持分层流动，而可能向各个方向运动，有垂直于管轴方向的分速度，各流层将混淆起来，并有可能出现旋涡，这种流动状态叫湍流。三、简答题（每小题5分，共15分）1.定常流动与非定常流动的区别。流体（气体、液体）流动时，若流体中任何一点的压力，速度和密度等物理量都不随时间变化，则这种流动就称为定常流动；反之，只要压力，速度和密度中任意一个物理量随时间而变化，液体就是作非定常流动或者说液体作时变流动。流体的流动状态随时间改变的流动。若流动状态不随时间而变化，则为定常流动。流体通常的流动几乎都是非定常的。2.写出理想流体的伯努利方程，并说明方程式中各项的物理意义？伯努利方程往往被表述为p+1/2ρv^2+ρgh=C；也可以被表述为p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2伯努利方程的物理意义物理意义:当速度增加，压强减少。当速度减小，压强增加。从另一种角度看，伯努利方程说-压力对流体所做的功等于流体动能的改变。理想液体的伯努利方程3.分析曲面边界层内的流体质点运动时的受力作用？流动方向上压强差的作用。四、计算题（每题10分，共40分）1.在水箱底部=060的斜平面上，如图所示，装有一个直径d=0.5m的圆形泄水阀，阀的转动轴通过其中心C且垂直于纸面，为了使水箱内的水部经阀门外泄，试问在阀的转动轴上需施加多大的锁紧力矩？2.压气机进气管直径为d，汞柱测压计读数为h，空气重度为a，汞的密度为,试求压气机的空气流量。考生注意：答题内容勿超过装订线左侧装线订名称流体力学年级15级机械设计制造及其自动化3.如下图，容器A中液体的密度,/6.8563mkgA容器B中液体的密度,/3.12543mkgBU型压差计中的液体为水银（密度为3/136000mkg）。如果B中的压力为,2000kPa求A中的压力。4.在水平平面上的045弯管，入口直径6001dmm，出口直径3002dmm，入口压强1401pkPa，流量smqv/425.03，忽略摩擦，试求水对弯管的作用力。考生注意：答题内容勿超过装订线左侧装线订名称流体力学年级15级机械设计制造及其自动化