工程流体力学考试样卷

中国矿业大学2009～2010学年第2学期机电学院机自、测控2008级《工程流体力学》试卷（A）卷考试时间：100分钟考试方式：闭卷班级姓名学号成绩题号一二三四五六总分得分阅卷人一、填空题（每空1分，共15分）1、某点处的真空等于该处的减去该处的。2、根据的大小，粘性流体的流动状态可分为和。3、流体是一种受任何微小的都会产生连续的物质。4、牛顿内摩擦定律：，其中的比例系数称为。5、质量守恒定律在流体力学上的数学表达形式是方程。6、根据与的关系，流动可分为定常流和非定常流。7、相似条件包括、和。二、简答题（每题6分，共24分）1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？2、何谓缓变流和急变流？在缓变流截面上，压强分布有何规律？3、简述沿程阻力系数随雷诺数的变化规律，并画出其趋势图。4、简述水力光滑管和水力粗糙管的定义，对一根确定的管子是否永远保持为水力光滑管或水力粗糙管？为什么？（计算题）三、直径为150mm的圆柱固定不动，内径为151.24mm的圆筒同心地套在圆柱外。两者的长度均为250mm。圆柱与圆筒间的空隙充满甘油。当圆筒以100rpm的转速旋转时，测得阻力矩为9.09Nm。求甘油的动力粘度？（10分）四、如图，圆柱体直径4m，两边均有水作用，水深如图所示。如果圆柱体长度为12m，试求作用在圆柱体上合力的大小和方向。（15分）五、水泵系统如图，吸水管与排水管的总长度为30m，管径200dmm，水泵流量为30.1/Qms，沿程阻力系数0.02；吸水管设有带阀门的莲蓬头2.0，三个弯头的局部阻力系数均为0.3，排水管出口的局部阻力系数为1；上下游水面高度差10m，求水泵的扬程。（15分）六、如图，水箱的侧面接一出水管，直径为dl＝200mm。出口直径为d2=40mm的喷嘴用3个螺栓固定在水管上。已知水管中心到水面的深度为H=60m，求：（1）水流对喷嘴内壁的冲击力？（14分）（2）如果螺栓每1mm2的横截面积可以抵抗1100N的拉力，求螺栓的最小直径？（7分）中国矿业大学2009～2010学年第2学期机电学院机自、测控2008级《工程流体力学》试卷（B）卷考试时间：100分钟考试方式：闭卷班级姓名学号成绩题号一二三四五六总分得分阅卷人一、填空题（每空1分，共15分）1、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的。2、流体是一种受任何微小的都会产生连续的物质。3、根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为和。4、计算局部阻力的公式为：；沿程阻力的公式为：。5、相似条件包括、和。6、某点处的相对压力等于该处的减去该处的。7、根据的大小，粘性流体的流动状态可分为和。二、简答题（每题6分，共24分）1、简述连续介质假说。2、流体静压力有哪两个重要特征？3、简述伯诺里方程的物理意义。4、简述流线的定义，并写出流线方程。（计算题）三、一块平板距离另一块固定的平板0.5mm，两平板间充满粘度为0.004PaS的某种流体，如果上平板的面积为2.4m2，求使上平板以0.25m/s的速度移动所需的作用力。（10分）四、如图，有一圆柱形闸门。已知H=5m，θ=600，闸门宽度为B=10m。求作用在闸门上的总压力的大小及方向。（15分）五、如图，一股射流以速度V水平射到倾斜平板上，体积流量为Q。求射流对平板的打击力和上下两股分射流的流量。（15分）六、水箱内水深H=3m，水箱截面面积为5m2，在水箱底部开一个直径为6cm的小孔，为使水箱内的水面保持不变，问：（1）每秒必须向水箱内加多少水？（14分）（2）如果不向水箱内加水，则多长时间能够将水排完？（7分）