工程流体力学试卷A答案

第1页共2页流体力学试卷题号一二三四五六七八九十总分评卷人得分一、名词解释（5×4=20分）1、黏性流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性或粘性。2、连续介质由于假定组成流体的最小物理实体是流体质点而不是流体分子，因而也就假定了流体是由无穷多个、无穷小的、紧邻毗邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。3、绝对压强以绝对真空或完全真空为基准计算的压强成为绝对压强。4、流管在流场中任意取一非流线的封闭曲线，通过该曲线上的每一点作流线，这些流线所构成的封闭管状曲面称为流管。5、局部阻力（局部损失）发生在流动边界有急变的流域中，能量的损失主要集中在该流域及其附近的流域，这种集中发生的能量损失称为局部阻力或局部损失。二、选择题（10×2=20分）１、理想流体是指C的流体。Ａ.所需要；Ｂ.水；Ｃ.无粘性；Ｄ.不可压缩２、在伯努利方程Ｐ／ρ＋Ｈｇ＋Ｖ2／２＝const中，P/ρ的物理意义是B。Ａ.单位重量流体的重力压力能;Ｂ.单位质量流体的压力能;Ｃ.单位重量流体的动能;Ｄ.单位质量流体的动能3、均匀流是指C。Ａ.所有物理量与时间无关；Ｂ.所有物理量与时间有关；Ｃ所有物理量与空间位置无关；Ｄ.所有物理量与空间位置有关4、圆管道的层流的动量修正系数是C。Ａ.64eR；Ｂ.1/40.3164eR；Ｃ.43；Ｄ.2。5、稳定流动的迹线是C。Ａ.直线；Ｂ.随时间变化的；Ｃ.不随时间变化的；Ｄ.总是平行的。6、表面力是指A。Ａ.与控制体表面有关的力；Ｂ.与控制体表面无关的力；Ｃ是正压力；Ｄ.是粘性力。7、流体的静压力是与C无关。Ａ.深度；Ｂ.流体的温度；Ｃ.方向；Ｄ.大气压8、静止流体的微分方程是D。Ａ.01dpgdzＢ.01pf；Ｃ.dtudpf1Ｄ.01dpgdz9、已知大气压是aaMpp1.0，流体内某点的真空度为2250000mNpc，试问该点的绝对压力是BaMp。Ａ.0.10；Ｂ.0.05；Ｃ.0.15；Ｄ.5.1010、临界雷诺数是用于判断B的准数。Ａ.稳定流与非稳定流；Ｂ.层流与紊流；Ｃ.均匀流与非均匀流;Ｄ.有势流与非有势流三、简答题（10×2=20分）1.拉格朗日坐标系与欧拉坐标系不同之处？答：1）拉格朗日坐标系下，着眼于流体质点，先跟踪个别流体质点，研究其运动参数随时间变化特征，然后将流场中所有质点的运动情况综合起来，得到整个流场的运动，简而言之，即观察者位于一个流体质点上，并随流体一起运动时，观察到的流场运动。2）欧拉坐标系下，着眼于流场中的空间点，研究流体质点经过这些空间点时，运动参数随时间的变化，并用同一时刻所有空间点上的流体运动情况来描述流场运动。简单说来，即观察者位于空间的一个固定点上时，观察到的空间点上的流场运动。3）在欧拉坐标系中，空间坐标和时间是相互独立的变量，而在拉格朗日坐标系下，空间坐标和时间并非相互独立，第2页共2页空间坐标随时间而改变，是时间的函数。2.能量损失有几种形式?产生能量损失的物理原因是什么?答:有沿程能量损失和局部能量损失两种。一是因为流体具有粘滞性，二是因为固体边界条件的影响。四、计算题（20×2=40分）1、有一圆管水流，直径cmd20，管长ml20，管壁绝对粗糙度mm2.0，水温℃6t，求通过流量sLQ/24时，沿程水头损失fh。（当℃6t时，查表得水的运动黏度scmv/0147.02）解：当℃6t时，查表得水的运动黏度scmv/0147.02断面平均流速scmAQ/4.762041000242雷诺数23201004.10147.0204.76Re5d，属于紊流流态相对粗糙度001.010202.0d由Re及d，可知沿程阻力系数027.0沿程水头损失fh为OcmHgvdlhf22204.898024.762010020027.022、在直径为mmD100的水平管路末端，接上一个出口直径为mmd50的喷嘴，如图所示。已知管中流量为min/13mQ，求管嘴与管路结合处的纵向拉力（设动量校正系数和动能校正系数都取值为1）。解：由连续性方程可知smdQAQ/123.21.0460142211smdQAQ/492.805.0460142222取管轴线为水平基准面O-O，过流断面1-1，2-2，可列出伯努利方程gpzgpz2222222111由于21zz，02p，故Pavvgp33837)123.2496.8(8.929800)(22221221设喷嘴作用于液流上的力沿X轴的分力为xF，可列出射流的动量方程)(1211QFApx因此可得NQApFx4.159)123.2496.8(60110001.0433837)(21211