工程流体力学习题库(7)

A． F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＜F2＜F3 D．F1＝

F3＞F2

11．三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．56.7 KPa B．76.7 KPa C．90.0 KPa D．110.0 KPa

12．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 13．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（ ）

A． B．P＝C C． D．

14.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系统α等于（ ）

A． 1 B．2 C．3

D．2000

15．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 C．V水＝V油

16．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Rexcr值为（ ）

A． 2000B．2000~13800C． ~3 D． ~3

17．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

18．水自水箱经管路流出，如图所示，若把管路阀门再关小一些，阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是（ ）

B．V水＜V油

D． 难以确定的

A． h1升高，h2降低 B．h1降低，h2升高 C．h1与h2都降低 D．h1与h2都升高 19．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． 1 B．1.75 C．1.75~2 D．2 20．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 E． 局部损失与沿程损失均不能忽略的管路

第二部分 非选择题

二、名词解释 （本大题共5小题，每小题2分，共10分） 21．流体的密度 22．等压面 23．定常流动

24．水力光滑与水力粗糙管

25．气体一维定常等熵流动的极限状态

三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 26．混合气体密度如何计算，并列出计算公式。

27．对于静止液体，当作用在液体上的质量力仅有重力时，则液体中的哪些面是等压面？

28．什么是有效截面？流道中流线互相平行时，有效截面形式如何？ 29．什么是紊流的时均速度？写出紊流时均速度轴向分量 的定义式，指出式中各符号的含义。

四、计算题（本大题共6小题，共50分）

30．（6分）飞机在10000m的高空（T＝223.15K,p=0.264bar）以速度800km/h飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。（空气的比热容为Cp=1006J/(kg·K)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R为287J/(kg·K)

31．（6分）一截面为圆形风道，风量为10000 ，最大允许平均流速为20m/s，

求：（1）此时风道内径为多少？

（2）若设计内径应取50mm的整倍数，这时设计内径为多少？ （3）核算在设计内径时平均风速为多少？

32．（7分）离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm，U形管读数h＝100mmH2O,水与空气的密度分别为ρ水＝1000kg/ ,ρ空＝1.2 kg/ ,忽略流动的能量损失，求空气的体积流量qv。

33．（7分）要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示，容器内部的压强值，最高时是表压强pe＝1500Pa，最低时是真空值pv＝1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m,最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度ρ＝1000kg/ ，重力加速度g=9.8m/ ) 求：（1）疏水管长度L。

（2）水封水面到疏水管口的深度H。

34．（12分）有一水平放置的90o渐缩弯管，管内径d1=15cm,d2=7.5cm,入口处平均流速v1＝2.5m/s,表面强 ,若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力，水的密度ρ＝1000kg/

35．（12分）用虹吸管输水，如图所示，已知：水位差H＝2m，管顶高出上游水位h=1m,虹吸管内径d=200mm,管长为LAB＝3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程损失系数λ＝0.026，局部损失系数有：管路进口滤网（带底阀）一个，ζ12，B，C两处90o圆弯两个，每个ζρ＝1000kg/ 。试求：

（1） 虹吸管的流量qv。

（2） 虹吸管中压强最低点的位置及其真空值。

滤网＝

弯头＝0.5，管路出口ζ出口＝1.0，水的密度

二O O二年上半年高等教育自学考试全国统一命题考试

工程流体力学试题参考答案及评分

（电厂热能动力工程专业）

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)

1．D 2．D 3．A 4．A 5．A 6．C 7．A 8．D

9．C 10．A 11．A 12．B 13．A 14．B 15．C 16．C

17．C 18．A 19．A 20．C

二、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 21．【参考答案及评分标准】

单位体积流体的质量（2分） 22．【参考答案及评分标准】

在液体中压强相等的点组成的面称为等压面。（2分） 23．【参考答案及评分标准】

流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动（2分） 24．【参考答案及评分标准】

流体在管内作紊流流动时，用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则

当δ0＞△时，叫此时的管路为水力光滑管（1分） 当δ0＜△时，叫经时的管路为水力粗糙管（1分） 评分标准：若对符号△δ△不作解释，不扣分。 25．【参考答案及评分标准】

在绝热流动的过程中，气流的绝对压强与热力学温度为零，气流的总能量全部转化为宏观运动的动能的状态。（2分）

三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 26．【参考答案及评分标准】

可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算（3分）。 (2分)

i－各组成气体所占混合气体总体积的百分数；

ρi－各组成气体的密度， ；

ρ－混合气体密度， 。

27．【参考答案及评分标准】

属于等压面的是以下水平面（1分）

（1） 自由表面（或气液分界面）（1分） （2） 两种不互溶液体的交界面（1分）

（3） 液体内能互相连通（或不被隔断）的同一种液体内的各水平面。

（2分）

28．【参考答案及评分标准】

（1） 在流场中（或流道中）存在这样的横截面，穿过该截面的每一

条流线均与该截面垂直。这样的横截面称为有效截面（又称过流截面）（3分）

（2） 当流线互相平行时，有效截面为平面。（2分）

当流线互相不平行时，有效截面为曲面。

29．【参考答案及评分标准】

紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度（2分） (2分)

式中：t△－初始时刻 T－时间间隔 u－瞬时速度 －时均速度（1分） 四、计算题（本大题共6小题，共50分） 30．【参考答案及评分标准】

31．【参考答案及评分标准】

}

(3分)

设计内径应取450mm为50mm的9倍，且风速低于允许的20m/s（2分）(2) (3) 在设计内径450mm时，风速为

}

(1分)

32．【参考答案及评分标准】

由伯努利方程

33．【参考答案及评分标准】

根据流体静力学基本方程 表压强

在最高压强时，管内水面应低于O－O面 在最低压强时，管内水面应高于O－O面 故疏水管长度

水封水面到疏水管口深度

答：疏水管长度应为0.574m，水封水面到疏水管口深度为0.353m（1分）。

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