兰州大学流体力学试题A

兰州大学2015～2016学年第2学期期末考试试卷（A/B卷）课程名称：工程流体力学任课教师：王博学院：资源环境学院专业：环境科学、环境工程年级：2014姓名：校园卡号：一.填空题（20分）：1．流体只能够抵抗，而不能够承受，也不能抵抗变形。2．静止液体作用在任意形状平面上的总压力的大小，等于该平面)与该平面的乘积。3．平面流体和流动，是流函数和速度势函数同时存在的充分必要条件。4．不可压缩流体的能量为、和三者之和，单位质量的不可压缩流体其能量表达式为。5、已知理想不可压缩流体，流速为zyxu632，zyxv543，zyxw634，则流动(是/否)连续，(是/否)有势。6、模型与原型的流场动力相似，它们的牛顿数必定相等。牛顿数的表达式为。雷诺数的表达式为，物理意义为。费劳德数的表达式为，物理意义为。欧拉数的表达式为，物理意义为。二.选择题（15分）：1．亚声速流动，是指马赫数__________时的流动。（）A．等于1B．等于临界马赫数C．大于1D．小于12．气体温度增加，气体粘度A．增加B．减小C．不变D．增加或减小3．在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计（如图），当箱顶部压强Po＝1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使Po＝2个大气压时。则△h应为（）A．△h=－760mm(Hg)B．△h=0mm(Hg)C．△h=760mm(Hg)D．△h=1520mm(Hg)4．流体流动时，流场各点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为（）A．定常流B．非定常流C．非均匀流D．均匀流5．流体在流动时，根据流体微团________来判断流动是有旋流动还是无旋流动。（）A．运行轨迹是水平的B．运行轨迹是曲线C．运行轨迹是直线D．是否绕自身轴旋转6．在同一瞬时，流线上各个流体近质点的速度方向总是在该点与此线（）题号一二三四五总分分数阅卷教师----------------------------------------------装---------------------------订----------------------------线----------------------------------------------A．重合B．相交C．相切D．平行7．图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压p也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油机动的出力F1，F2，F3的大小关系是（忽略活塞重量）（）A．F1＝F2＝F3B．F1＞F2＞F3C．F1＜F2＜F3D．F1＝F3＞F28．三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门a,b关闭，阀门c开启，压强计p指示为0，将容器I充入压缩空气，绝对压强为300KPa，容器抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c，再开启阀门a和b，这时，压强计p的读数应该是（设当地大气压是100KPa）（）A．56.7KPaB．76.7KPaC．90.0KPaD．110.0KPa9．下列说法中，正确的说法是（）A．理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B．理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C．理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒D．理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒10．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（）A．CZgpB．P＝CC．C2gvgp2D．C2gvZgp211．如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H＝常数，液面压强为大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是（）A．V水＜V油B．V油＜V水C．V水＝V油D．难以确定12．粘性流体绕流平板时，边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Re值为（）A．2000B．2000~13800C．2105~3610D．5102~351013．当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re的增大，其沿程损失系数λ将（）A．增大B．减小C．不变D．增大或减小14．流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的__________次方成正比。（）A．1B．1.75C．1.75~2D．215．管路水力计算中的所谓长管是指（）A．长度很长的管路B．总能量损失很大的管路C．局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D．局部损失与沿程损失均不能忽略的管路三.计算题（65分）：1（10分）在管道M上装一复式U形水银测压计，已知测压计上各液面及A点的标高为：1=1.8m，2=0.6m，3=2.0m，4=1.0m，A=5=1.5m。试确定管中A点压强。图中黑色液体为水银=13.6*103kg/m3，其他为水=1.0*103kg/m32.（13分）有一弧形闸门，宽2m，圆心角α=30°，半径r=3.2m，闸门转轴与水平面齐平，求作用在闸门上的静水总压力的大小与方向(即合力与水平面的夹角)。3.（13分）流体通过孔板流量计的流量Vq与孔板前后的压差p，管道的内径d1，管内流速v，孔板的孔径d，流体的密度，动力粘度有关，试用量纲分析法导出流量表达式。4.（12分）如图所示，直径D=80mm的油缸端部有d=20mm的小孔，若油的密度ρ＝800kg/m3，试求活塞上的作用力F=3000N，油从小孔出流时，油缸将受多大的作用力。（忽略活塞的重量和能量损失）5.（17分）C10的水（621.30710m/s）通过一根铸铁管（ε＝0.2mm）从贮水池A流向贮水池B。两贮水池的水位差H＝2m，水管长度l=20m，其中有6个弯头（ζ＝1.5），入口（ζ＝0.5），出口（ζ＝1.0）。为了使流量Q=0.002m3/s，试设计水管管径d(mm)。（从设d=0.05m算起）0.050.040.030.020.0150.010.0080.0060.0040.0020.0010.00080.00060.00040.00020.00010.000,050.000,010.10.090.080.070.060.050.040.030.0250.020.0150.010.0090.008层流区临界区过渡区完全紊流粗糙管区光滑管区310410510238654234568234568234568234568610710810dRe000001.0d000005.0d