工程流体力学期末考试试题

《流体力学》试题一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．流体在叶轮内的流动是轴对称流动，即认为在同一半径的圆周上（）A．流体质点有越来越大的速度B．流体质点有越来越小的速度C．流体质点有不均匀的速度D．流体质点有相同大小的速度2．流体的比容表示（）A．单位流体的质量B．单位质量流体所占据的体积C．单位温度的压强D．单位压强的温度3．对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（）A．随压强增加而增加B．随压强减小而增加C．随体积增加而减小D．与压强变化无关4．流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是（）A．流体能穿过管侧壁由管内向管外流动B．流体能穿过管侧壁由管外向管内流动C．不能穿过侧壁流动D．不确定5．在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，与此流线（）A．相切B．重合C．平行D．相交6．判定流体流动是有旋流动的关键是看（）A．流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线B．流体微团运动轨迹是曲线C．流体微团运动轨迹是直线D．流体微团自身有旋转运动7．工程计算流体在圆管内流动时，由层流变为紊流采用的临界雷诺数取为（）A．13800B．2320C．2000D．10008．动量方程是个矢量方程，要考虑力和速度的方向，与所选坐标方向一致为正，反之为负。如果力的计算结果为负值时（）A．说明方程列错了B．说明力的实际方向与假设方向相反C．说明力的实际方向与假设方向相同D．说明计算结果一定是错误的9．动量方程（）A．仅适用于理想流体的流动B．仅适用于粘性流体的流动C．理想流体与粘性流体的流动均适用D．仅适用于紊流10．如图所示，有一沿垂直设置的等截面弯管，截面积为A，弯头转角为90°，进口截面1－1与出口截面在2－2之间的轴线长度为L，两截面之间的高度差为△Z，水的密度为ρ，则作用在弯管中水流的合外力分别为（）A．B．C．D．11．用皮托静压管测量得出的物理量是（）A．总压B．静压C．总压与静压的差值D．流量12．如图所示，管段1与管段2直径相同，长度相同且对称布置。若在管段2上装一调节阀，则管段1与管段2的下列流动参数关系为（）A．B．C．D．13．在粘性流体总流的伯努利方程的计算中，若取动能修正系数等于1，则管内流体按截面平均流速计算的动能要比实际动能在数值上（）A．大一些B．小一些C．相等D．有时大一些，有时小一些14．动量方程中，表示作用在控制体内流体上的力是（）A．总质量力B．总表面力C．合外力D．总压力15．当某管路流动在紊流水力光滑管区范围内时，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16．在拦水坝上有三条高低不同泄水道①、②、③，各水道的长度、直径、壁面粗糙度均相等，则此三条泄水道所输送的流量关系为（）A．B．C．D．17．管内流动时，为克服阻力产生的管路能量损失，若用压强损失△p表示时，其物理意义是（）A．单位重量流体的能量损失B．单位质量流体的能量损失C．单位体积流体的能量损失D．单位时间经管路流体的能量损失18．在紊流水力粗糙管过渡区范围内的管路流动，当雷诺数不变时，则其沿程损失系数λ将随管壁相对粗糙度△／d的增大而（）A．增大B．减小C．不变D．增大或减小19．某水箱内水由一管路流出，水位差H，管长l，管径d。管路损失为hw，水的密度为ρ，现若密度改变为ρ′ρ，则相应的管路损失将（）A．B．=C．D．可能大于或小于20．声音在流体中传播的速度越小，说明流体压缩性（）A．越大B．越小C．相同D．不一定二、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21．计示压强22．迹线23．紊流附加切应力24．激波25．理想流体三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26．简述流体膨胀性的意义及其影响因素。27．流体力学中的系统是什么意思？它有哪些特点？28．Ⅰ．请写出以下两个方程的名称方程一：方程二：Ⅱ．从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义，以及两方程的物理意义；Ⅲ．这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。29．发生边界层分离的必要条件是什么？为什么边界层分离要产生压差阻力？四、计算题（本大题共6小题，共50分）30．（6分）密度ρ=2.6205kg/m3的蒸汽经内径d0=100mm主管道进入汽柜，质量流量qm=2000kg/h，然后由汽柜接出两支管路供两用汽户，已知两用户用汽量为qm1=500kg/h，qm2=1500kg/h，支管路内平均速度为25m/s，求：（1）主管道内汽体平均流速；（2）两支路的内径d1,d2。31．（6分）试求空气在喷管中的临界速度和声速。（已知：温度t1=280℃，速度v1=205m/s，空气的等熵指数为k=1.4，比热容为R=287J/(kg•K)）32．（7分）用汞U形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速v，当读数△h=60mm时，流速为多少？（已知：水的密度ρ=1000kg/m3，汞密度ρ′=13600kg/m3）33．（7分）内径d=100mm的虹吸管，如图所示，求2、3截面的表压强，不计水头损失。（已知：水的密度ρ=1000kg/m3）34．（12分）一突然扩大管路，其管内径由d1=50mm突然扩大到d2=100mm，如图所示，在截面变化附近前和后截面处安装之U形管差压计，上部为水，ρ=1000kg/m3，下部为密度ρ′=1600kg/m3的四氯化碳。当管中通过流量qv=16m3/h的常温水时，差压计液高度差h=173mm。试求管路突然扩大的局部损失系数，并把求得结果与按理论计算的结果相比较。35．（12分）流体在长为l的水平放置的等直径圆管中作定常流动，若已知沿程损失系数为λ，管壁切应力为τ，截面平均流速为v，流体密度为ρ，试证明：τ＝ρv2。