冶传2009-2010考试题

注：1.第1大题和第2大题只做一道题，最后的题都做。2.此题目为去年题目，仅供参考。1-1截面积为30厘米2的活塞，以60牛顿重的力作用在液面上，试将活塞对液体产生的压力用大气压、牛顿/米2及米水柱高为单位来表示。1-2如图示加热炉出钢口炉门开启机构，开启炉门时，由气缸上端导入压缩空气；关闭炉闭时，由气缸下端导入压缩空气，若压缩空气的压力为2大气压，炉门重550牛顿，配重为250牛顿，求活塞面积应为多少，摩擦不计。1-2题图2-1题图1-3如图示，比重计重0.4牛顿，其球泡体积15厘米3，管外径d=25毫米，问在用比重计测定水与煤油（密度为760公斤/米3）的比重时，比重计的管子淹没在液面下的深度h各为多少？1-4如图示，水管直径d为15毫米，管路内水的表压PM为2.5大气压，若a=100毫米，b=500毫米，问浮球的直径最小应为多少，才能保证将阀门关住？1-4题图1-5题图1-5如图示，将一封闭的玻璃管装满水后，倒置在水槽上；若大气压为735.6毫米汞柱，水温t=4℃，求此时玻璃管内的水柱高h为多少？又若将水温升高为20℃与80℃，则水柱高h又为多少？水在4℃，20℃，80℃下的密度与汽化压力见下表。P与t=40℃t=20℃t=80℃汽化压力Pv牛顿/米2617231047300密度公斤/米31000998.2971.81-6已知海水重度随海水深度变化的关系为hK0，试导出确定海洋中深为h的任一点压力的表达式。1-7如图示，气柜1与2内充满空气，若压力表A的读数为2.1大气压，真空计c的读数为78毫米汞柱，若大气压为10米水柱，试问安装在气柜1上而露在气柜2中的压力计B的读数是多少？1-8如图示，U型管水银压力计原先的读数为h毫米，现将压力计向下移动距离a毫米，压力计的读数为h+△h毫米，试求出压力计读数的改变值△h与a之间隔关系。1-7题图1-8题图1-9为测定运动物体的加速度，可在物体上安装一如图示的U型管随物体一起运动。若在物体运动时测得两支管的液位差h=5厘米，若两支管间距30l厘米，问此时物体运动的加速度a是多少？1-9题图1-10题图1-10如图示，一底为正方形b×b=200×200毫米2的容器，自重G=40牛顿，装水深度h=150毫米，在重量Q=250牛顿物体的拖动下沿平面滑动，若容器与平面间的摩擦系数3.0，问欲保证在此情况下容器内水尚不致溢出，则容器的高度H最少要多少？1-11如图示的U型管水银压力计，761h厘米，1522h厘米，油的比重为85.0，大气压力为756毫米汞柱，求压力Px。1-12如图示的倒装差压计，油的比重为86.0，h1=165厘米，h2=152厘米，h3=50厘米，求Px-Py的值。1-11题图1-12题图2-1如图示，水柜A上安装有一多管式压力计，若H=4米，h1=1.1米，h2=0.9米，h3=1.3米，h4=1.3米，水柜水面上为空气，试问安在水柜顶部的压力计M的读数为多少？2-1题图2-2为测定汽油库内油面的高度，在图示装置中将压缩空气弃满AB管段。已知油的重度87.60千牛/米3，当h=0.8米时，相应油库中汽油深度H是多少？2-2题图2-3题图2-3尺寸为lcb的飞机汽油箱，所装汽油量为容器容积的三分之一，飞机作水平等加速飞行，试确定：1）汽油自由液面碰到油箱底边时的加速度a。2）汽油自由液面达到油箱中心时（即油箱停止供油时）的飞机加速度a。（不计油箱圆角的影响，已知尺寸比例b：c=1：2）2-4如图为一盛有水的圆筒形容器，以角速度绕垂直轴作等角速旋转，试求超过多少转数时可露出筒底。2-4题图2-5如图示，各盛水器形状不同，但底面积相同，盛水深度也相同，问桶底所受的总压力是否相同，为什么？底所受的总压力是否等于盛水的重量。2-5题图2-6在圆球表面形三个测压孔，并用橡皮管分别与多管压力计连通（用虚线表示），气流吹过时测得hA=0，hB=60毫米，hc=30毫米（均为垂直高度差），如图示。多管压力计中液体的重度为7840牛/米3，大气的压力为760毫米汞柱。试计算A、B、C三点的压力。2-6题图2-7如图为一开口容器，已知ax=ay=4.903米/秒2AB=BC=1.3米,求A、B、C各点处的压力2-7题图2-8旋风除尘器的下端出灰口插入水中，使其内部与大气隔离，称为水封。求管口必须插入水中的深度h。若：除尘器内为正压，P=100毫米水柱。2-8题图2-9夹缝宽度为h，其中所放的很薄的大平板以定速v移动。若板上方流体的粘性系数为，下方流体的粘性系数为K，问应将大平板放在夹缝中何处，方能使其移动时阻力为最小？2-10如图所示，一正方形b×b=67×67厘米2、质量为12公斤的平板，在厚3.1毫米的油膜支承下，以匀速v=0.18米/秒沿一斜面滑下，问油的粘性系数是多少？2-9题图2-10题图2-11如图所示，气缸直径D1=16厘米，活塞直径D2=15.5厘米，质量0.97公斤，若活塞以匀速0.05米/秒在气缸内下降，试求油的粘性系数是多少？2-11题图2-12直径为150毫米的圆柱，固定不动。内径为151.24毫米的圆筒，同心地套在圆柱之外。二者的长度均为250毫米。柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。转动外筒，每分钟100转，测得转矩为9.091牛·米。假设空隙中甘油的速度按线性分布，也不考虑末端效应。计算甘油的粘度已知：流体控制体为ABCDEFGH。其六个面分别为ABCD、EFGH，ABGH，CDEF，BDEG，ACFH，面的法向分别为（1，0，0）；（1，0，0）；（0，1，0）；（0，1，0）；（0，0，1）；（0，0，1）。每个面都是极小的微元面，其面积均为（dx）2，该正方体的中心坐标为（0，0，0）；流体的导热系数、密度、定压比热、粘度分别为：1.5,1200,450,2.5*10-5(均为国际标准单位).。流体的压力场、温度场、速度场及质量力场分别为：ctdyextzyxwctbzaxtzyxvctbzaytzyxuzyxtcxzbyzaxytzyxTczbyaxtzyxp),,,(),,,(),,,()(),,,(),,,(222问（1）当a，b，c，e，d为何值时，流场、温度场分别是稳态、非稳态的、零维、一维、二维、三维？求（2）单位时间从每个面流入的体积流量、质量流量、动量流量、热流量。求（3）单位时间，微元体的质量累计量、动量累计量、热量累计量。（4）求（0，0，0）的平移速度、旋转速度、角变形速度、拉伸或压缩速度。（5）单位时间通过每个面扩散进入控制体的热量。（6）单位时间通过每个面扩散进入控制体的动量。（7）控制体每个面受到的压力。（8）微元控制体受到的合外力。DABCAAEAFAHAGA