1、.填空題（共30分，每小題2分）1. 均質(zhì)不可壓縮流體的定義為。2. 在常壓下，液體的動(dòng)力粘度隨溫度的升高而。3. 在漸變流過(guò)流斷面上，動(dòng)壓強(qiáng)分布規(guī)律的表達(dá)式為P/Pg+z=0。5. 只要比較總流中兩個(gè)漸變流斷面上單位重量流體的總機(jī)械能大小，就能判別出流動(dòng)方向。6. 產(chǎn)生紊流附加切應(yīng)力的原因是。7. 在靜止流體中，表面力的方向是沿作用面的方向。8. 圓管紊流粗糙區(qū)的沿程阻力系數(shù)九與速度梯度有關(guān)。9. 漸變流流線的特征是。10任意空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨時(shí)間變化的流動(dòng)稱為恒定流。11. 局部水頭損失產(chǎn)生的主要原因是。12. 直徑為d的半滿管流的水力半徑R二d/4。13. 平面不可壓縮流體的流動(dòng)存

2、在流函數(shù)的條件是流速u(mài)和u滿足xy方程dU/dt+dU/dt=0。xy14. 弗勞德數(shù)Fr表征慣性力與之比。15. 在相同的作用水頭下，同樣口徑管嘴的出流量比孔口的出流量大。二. （14分）如圖所示，一箱形容器，高h(yuǎn)=1.5m，寬（垂直于紙面）b=2m，箱內(nèi)充滿水，壓力表的讀數(shù)為20kN/m2，用一半徑r=1m的園柱封住箱的一角，求作用在園柱面上的靜水總壓力的大小與方向。解:7>)px=Pghc(hb)=pg(+-)(hb)=82.05kN(x=cg2Pz=Pgv31v=(兀r2+x0.52+Hx0.5)b82H=20=2.04gv=4.64p=45.53kNz三. （14分）如圖所示，

3、一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直徑D=3m，主管流量Q=35m3/s，分叉管直徑d=2m，兩分叉管流量均為Q2，分叉管轉(zhuǎn)角0二600,1-1斷面中點(diǎn)的壓強(qiáng)p二294kN/m2，不計(jì)水頭損失，求水流對(duì)支座的作用力。解：V=Q=4.95(m/s)-d.241v2=v3=5.57(m/s)-d2242p2=p-+Q(V2-v22)=290.8(KN/m2)Fx=2(P2A2+PQ2V2)cos0-P1A-pQV1=-1240(kN)向左FY=2(P2A2+pQ2V2)sin0=1750(KN)向上四. （14分）如圖所示，長(zhǎng)L=50m、直徑D=0.21m的自流管，將水自水池引至吸水

4、井中，然后用水泵送至水塔。已知泵的吸水管直徑d=0.2mm，管長(zhǎng)l=6m，泵的抽水量Q=0.064m3/s，濾水網(wǎng)的局部阻力系數(shù)g=£=6.0，彎頭的局部阻12力系數(shù)g=0.3，自流管和吸水管的沿程阻力系數(shù)九=0.02。假定自流管中通過(guò)的3流量等于泵的抽水量。試求：（1）水池水面與吸水井的水面高差h；（2）水泵的安裝高度H=2m時(shí)，水泵進(jìn)口斷面的真空度。sh=G1+九d)21解:d2g4Q4Q-85/V=1.85m/s1兀d2兀D2h=1.88mh=1.88m0=?g+Hs+dY網(wǎng)Y彎)2gv二竺=2.04m/s兀d2pv=36.04kpa五. （14分）油在管中以v=1m/s的速度

5、向下流動(dòng)，油的密度p=920kg/m3，管長(zhǎng)l=3m，管徑d=25mm，水銀壓差計(jì)測(cè)得h=9cm.試求：（1）油在管中的流態(tài)；（2）油的運(yùn)動(dòng)粘度v；（3）若保持相同的平均速度反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓差計(jì)的讀數(shù)有何變化？（水銀密度p'=13600kg/m3）.解：假定流動(dòng)為層流旦=zi+旦+z2+九上PgPgd2gP2+PHggAh=P+(z1_z2+Ah)pg(PHg1)Ah=X丄巴Pd2g.64Re解得:Re=316故假設(shè)成立，流動(dòng)為層流RvdRe=-v0.025v=7.91x105316六. （14分）用文丘里流量計(jì)量測(cè)空氣（絕熱指數(shù)k=1.4,氣體常數(shù)R=287J/kg-K）的質(zhì)量流量。

6、已知進(jìn)口斷面的直徑為d二400mm，絕對(duì)壓強(qiáng)1為p二140kN/m2，溫度為T(mén)二180C，喉部斷面d二150mm，p二116kN/m2，1122假定流動(dòng)為一元恒定等熵氣流，求通過(guò)流量計(jì)的質(zhì)量流量。解：T1=273+18=291kp1=乩=140X1°3=1.676kg/m31RT1287x291p,116,P1吶亍1k=176X(胡咕=E/m3kpv2kpv21+=2+k1P2k1P221.4140x103v21.4116x103v2X+1=X+1.411.67621.411.4652可得：30459.32+v2=v212解得：v=21.618m/s,v=175.862m/s12兀G

7、=P2vA=1.465x175.862x_x0.152=4.927kg/s2224pav2、選擇題（10分）伯努利方程中z+莎表示A.單位重量流體具有的機(jī)械能；B.單位質(zhì)量流體具有的機(jī)械能；C.單位體積流體具有的機(jī)械能；D.通過(guò)過(guò)流斷面的流體所具有的總機(jī)械能。2動(dòng)量方程A.僅適用于理想流體的流動(dòng)B.僅適用于粘性流體的流動(dòng)C.理想流體與粘性流體的流動(dòng)均適用D.僅適用于紊流3. 流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí)，其沿程損失hf值與斷面平均流速v的次方成正比。A.1B.1.75C.1.752D.24. 相對(duì)壓強(qiáng)的起量點(diǎn)是A.絕對(duì)真空；B.1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；C.液面壓強(qiáng)。D.當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)；5. 工程上計(jì)算流體在圓

8、管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由紊流變?yōu)閷恿鞑捎玫呐R界雷諾數(shù)取為A.13800B.2320C.2000D.1000三、繪圖題（繪出AB曲面上的壓力體，8分）四、計(jì)算題（12分）如右圖，直徑為d=150mm的圓柱，固定不動(dòng)。內(nèi)徑為d'=151.24mm的圓筒，同心地套在圓柱之外。二者的長(zhǎng)度均為l=250mm。柱面與筒內(nèi)壁之間的空隙充以甘油，轉(zhuǎn)動(dòng)外筒，轉(zhuǎn)速為n=100r/min,測(cè)得轉(zhuǎn)矩為T(mén)=9.091N-m。求甘油的動(dòng)力粘性系數(shù)卩。五、計(jì)算題（20分）如右圖所示，已知d=150mm，d=75mm，a=2.4m水的流量Q二002m3.s，p-p二1172Nm2oABv2（1）如果A、B之間的水頭損失表示為，

9、試求:值。2g（2）求出水銀差壓計(jì)中的讀數(shù)ho六、計(jì)算題（20分）如圖所示，計(jì)算圓管突然擴(kuò)大的局部損失。七、計(jì)算題（10分）如圖有一并聯(lián)管路，已知d=100mm，l=80m，九=0.021；111d=75mm，l=50m，九=0.025；Q=30l/s，求Q、Q。ha答案>fix22212一、判斷題（每題2分，共20分）1. 液體的粘度隨溫度的升高而降低，隨壓力的升高而增大。丁2. 平衡流體中任意點(diǎn)的靜壓強(qiáng)值只能由該點(diǎn)的坐標(biāo)位置來(lái)決定，而與該壓強(qiáng)的作用方向無(wú)關(guān)。即作用于同一點(diǎn)上各方向的靜壓強(qiáng)大小相等。丁3. 若平衡流體在x、y、z方向的單位質(zhì)量力分別為X=5、Y=4、Z=3,則等壓面方程

10、為5x+4y+3z=0°x5.6.7.8.9.10.4. 流線和跡線實(shí)質(zhì)是一回事。x理想流體在有勢(shì)質(zhì)量力的作用下作定常流動(dòng)時(shí)，函數(shù)（W-E-u2）的值在任一點(diǎn)上保持P2不變。x同一水頭作用下，出流直徑相同的管嘴與孔口，管嘴出流量大于孔口出流V實(shí)際流體流經(jīng)水力半徑小的過(guò)水?dāng)嗝鏁r(shí)，流動(dòng)阻力小。x實(shí)際流體圓管層流的切應(yīng)力分布是中間最大、管壁邊緣為零的線性分布。X尼古拉茨試驗(yàn)的水力粗糙管區(qū)阻力系數(shù)入與雷諾數(shù)Re有關(guān)。X二、三、選擇題（每題3分，共15分）1.A2.C3.A4.D5.C畫(huà)圖題（繪出AB曲面上的壓力體，8分）E!AEB實(shí)壓力體EE'A£-DEDB虛壓力體EE&#

11、39;D'DBADEDB實(shí)壓力體D'DBB'四、計(jì)算題（12分）解:F=卩A竺=,AVdyh（7分）A=ndl；dd-dndnV=喬；'=0.62mm（3分）串聯(lián)管路的總水頭等于各管段水頭損失之和。丁T=Fr=F-29.091=叫0.15X0.25X60x0.62x10-3（12分）=0.792Pa-s五、計(jì)算題（20分）解：（1）以B為基準(zhǔn)，取A、B斷面列伯努利方程z+作+av2AA:z+你+av2BB+hAY2gBY2g1za;z0;aa1；hv2ABABl2g_4Q_4Q又vvA兀d2'B兀d2AB代入數(shù)值，乜=3.4（8分）（12分）（14分）2

12、從Pb開(kāi)始，用逐段(p一p+ya)9.5mmAB（20分）六、計(jì)算題（20分）解：取水平基準(zhǔn)面0-0,過(guò)水?dāng)嗝娴膲簭?qiáng)、速度及位置高度如由于1、11兩過(guò)水?dāng)嗝嫔狭骶€已接近平行，即屬于緩變流,因此可寫(xiě)出兩斷面的伯努利方程（設(shè)aa1）120（7分）由于在dt時(shí)間內(nèi)從斷面I到II的流速由Vi變?yōu)镴根據(jù)動(dòng)量定理得pA一pA+p(A一A)+YA(z一z)pAv(v一v)1122121212vpp整理得T(v-v)(+z)一(+z)g21Y1Y2(2)（14分）（v一v）2由和得hj=A由連續(xù)性方程v1v代入上式得2A12（18分）h其中丿iv2c;gA(1_-1)2A（20分）（2）設(shè)B斷面到水銀測(cè)壓計(jì)左

13、支管水銀交界面的垂直距離為b加減的方法推演到Pa，可得Pb+丫b+廠h-（h+b+a）-Pa（18分）七、計(jì)算題（10分）解：由hf1-人了2（3分）則，代入數(shù)值得所以解出九l/d-u2/(2g)二九l/d-u2/(2g)111U=U2U2-1-U2212Q+Q=Q12尢ld22-d尢l211（7分）Q1Q2=16/25Q=19.21(l/s)=9/25Q=10.80(l/s)（10分）二選擇題（共10小題，每題3分，共30分）1. 絕對(duì)壓強(qiáng)p與相對(duì)壓強(qiáng)p、真空度p、當(dāng)?shù)卮髿鈮簆之間的關(guān)系是：A.p=p+p；absv2. 如圖所示A.斷。3. 在研究流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，A.牛頓流體及非牛頓流體；C.均

14、質(zhì)流體與非均質(zhì)流體；4. 比較重力場(chǎng)（質(zhì)量力只有重力）的大??？A.f<f；B.f=f；C.水水銀水水銀5. 流動(dòng)有勢(shì)的充分必要條件是（A.流動(dòng)是無(wú)旋的；C.必須是無(wú)旋的平面流動(dòng)；6. 雷諾數(shù)Re反映了（）的A.粘滯力與重力B.重力與慣性力壓力absB.p=ppC.absaB.p>p；0aP0=Pa；p=PPvaabsC.p<p；0aD.p=p+pabsaD.無(wú)法判）。按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為（可壓縮流體與不可壓縮流體；理想流體與實(shí)際流體。水和水銀所受的單位質(zhì)量力f和f水水銀B.D.中,f>f水)。B.水銀；D、不一定。必須是平面流動(dòng)；流線是直線的流動(dòng)。關(guān)系慣

15、性力與粘滯力D.粘滯力與動(dòng)水D.比C.題二-9圖7.密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下4.2m處測(cè)壓管高度為2.2m,設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?個(gè)工程大氣壓，則容器內(nèi)氣體部分的相對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)水柱()。A.2mB.1mC.8mD.2m8.如圖所示，皿豐辭，下述靜力學(xué)方程哪個(gè)正確？A+聶=勺+議B-勺+禺=2+畐kPig&十看氏勺+聶=2+器1題圖9.下列壓強(qiáng)分布圖中哪個(gè)是錯(cuò)誤的?10. 粘性流體總水頭線沿程的變化是（）。A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三種情況都有可能。三計(jì)算題（共3小題，共50分）1.如圖所示，有一盛水的開(kāi)口容器以3.6m/s2的加速度沿與水平成30°夾角的

16、傾斜平面向上運(yùn)動(dòng)，試求容器中水面的傾角，并分析p與水深的關(guān)系。（15分）2. 有一30cmxl5cm的文德利管，接入鉛垂的輸油管上，油的流動(dòng)方向朝上。已知喉部與進(jìn)口截面間的高度差為30cm，圖中U形管讀數(shù)為25cm水銀柱，試求油的流量以及進(jìn)口與喉部?jī)山孛嬷g的壓力差。（Pg二8825N/m2）（20分）3. 不可壓縮平面流動(dòng)的流函數(shù)為xy+2x一3y+10，試判斷是否存在勢(shì)函數(shù)，如果存在，求其勢(shì)函數(shù)。（15分）工程流體力學(xué)試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一名詞解釋?zhuān)ü?0小題，每題2分，共20分）1. 粘滯性流體在受到外部剪切力作用時(shí)發(fā)生變形（流動(dòng)），其內(nèi)部相應(yīng)要產(chǎn)生對(duì)變形的抵抗，并以內(nèi)摩擦力的形式表現(xiàn)出來(lái)

17、，這種流體的固有物理屬性稱為流體的粘滯性或粘性2. 跡線流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡曲線流線同一瞬時(shí)，流場(chǎng)中的一條線，線上每一點(diǎn)切線方向與流體在該點(diǎn)的速度矢量方向一致3. 層流一一流體運(yùn)動(dòng)規(guī)則、穩(wěn)定，流體層之間沒(méi)有宏觀的橫向摻混4. 量綱和諧只有量綱相同的物理量才能相加減，所以正確的物理關(guān)系式中各加和項(xiàng)的量綱必須是相同的，等式兩邊的量綱也必然是相同的5. 偶極流一一由相距2a的點(diǎn)源與點(diǎn)匯疊加后，令a趨近于零得到的流動(dòng)6. 排擠厚度一一粘性作用造成邊界層速度降低，相比理想流體有流量損失，相當(dāng)于中心區(qū)理想流體的流通面積減少，計(jì)算時(shí)將平板表面上移一個(gè)厚度，此為排擠厚度7. 順壓力梯度一一沿流動(dòng)方向壓力逐漸降低

18、，邊界層的流動(dòng)受壓力推動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生分離8時(shí)均速度湍流的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化，瞬時(shí)速度的時(shí)間平均值稱為時(shí)均速度9. 輸運(yùn)公式一一將系統(tǒng)尺度量轉(zhuǎn)換成與控制體相關(guān)的表達(dá)式10. 連續(xù)介質(zhì)假說(shuō)將流體視為由連續(xù)分布的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成，流體質(zhì)點(diǎn)的物理性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)參量是空間坐標(biāo)和時(shí)間的單值和連續(xù)可微函數(shù)。二選擇題（共10小題，每題3分，共30分）1BC；2B；3D；4B；5A；6C；7D；8B；9B；10A三計(jì)算題（共3小題，共50分）1.如圖所示，有一盛水的開(kāi)口容器以3.6m/s2的加速度沿與水平成30°夾角的傾斜平面向上運(yùn)動(dòng)，試求容器中水面的傾角，并分析p與水深的關(guān)系。解：根據(jù)壓強(qiáng)平衡微分方程式：助二p（

19、Xdx+Ydy+Zdz）（分）單位質(zhì)量力：X=-acos30°=-(g+asm30Q)邊分)在液面上為大氣壓強(qiáng)，眇二°代入（1分）由壓強(qiáng)平衡微分方程式，得：-acos30°dx-g+涇sm30°)dz=0-acos30°x-(g+asin30°)=c代入：=0,2=0,得：C=0自由面g二g日自由面方程：（2分）dxg+asin30°=15°(2分)任意點(diǎn)：助二cos30°dx-gdz-asin30°dz)ppacos30°-pazsm30°+Cx=0;z=0;/?=0C=0p=-pacos30ox-pg-pazsin30°(4分)代入自由面方程得：P.=-acos30°dx-(g+asin30°)dz+C卜代入X二o,z=o；時(shí)p=0得c=op.=-acos30°x-(g+asin30°)P=p(g+asm30°)h題三