工程流體力學(xué)試題

（本試題的答案必須全部寫(xiě)在答題紙匕寫(xiě)在試題及草稿紙上無(wú)效）

1）說(shuō)明:

2）考生允許攜帶計(jì)算器；

3）重力加速度g=9.81m/s?；

4）水的密度為lOOOkg/nR

5）空氣的密度為1.25kg/m3；

6）空氣的絕熱指數(shù)k=1.40；

7）空氣的氣體常數(shù)R=287J/（Kg.K）；

8）兀取3.1416

一、是非題（每題4分，共40分°正確的打J,錯(cuò)誤的打X,答錯(cuò)不

扣分）

1.溫度升高時(shí)，水的表面張力減小。（）

2.溫度升高時(shí)，空氣的粘度減小。（）

3.對(duì)于可壓縮的流體，在定常流動(dòng)時(shí)流線(xiàn)與跡線(xiàn)是重合的。（）

4、在理想不可壓縮流體的空間流動(dòng)中，如果流動(dòng)是無(wú)旋的，則流場(chǎng)中

任一封閉曲線(xiàn)的速度環(huán)量都等于零。（）

5.在相同位置湍流邊界層內(nèi)的壁面切應(yīng)力比層流的小。（）

6、在激波兩側(cè)，上游氣流相對(duì)激波一定是超音速的。（）

7、伯努力方程適用于可壓縮流體。（）

8、雷諾數(shù)表征了流體運(yùn)動(dòng)的慣性力與粘性力之比值。（）

9、激波的壓縮是絕熱、等端的過(guò)程。（）

10、流體力學(xué)中用歐拉法研究每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的軌跡。（）

二、填空題(每題5分，共50分)

1.兩塊平板平行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，中間充滿(mǎn)了液體。它們之間的距離是

h=0.5mm,相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為0.25m/s,為了維持這個(gè)速度需要單位面

積上的作用力為2N/m2,則液體的動(dòng)力粘度是Paso

2、常溫下水的體積模量為E=2.81X109Pa,如果水的壓強(qiáng)從O.IMPa

增至12MPa,求水的體積變化率為％。

3.已知流體速度分布為u=(y+t2),v=x+t,w=(),則t=2時(shí)經(jīng)過(guò)

(0,0)點(diǎn)的流線(xiàn)方程是。

4、壓縮空氣以超音速?gòu)膰姽苤辛鞒?，喉部直徑?5mm,喉部絕對(duì)壓

強(qiáng)為0.5X105Pa,喉部溫度為-20C,則噴管的質(zhì)量流量為kg/So

5,流速?gòu)?m/s變到10m/s突擴(kuò)管道，為了減小局部損失可以分兩次擴(kuò)

大管道，則當(dāng)中間流速為m/s時(shí)，可使得產(chǎn)生的局部損失最

小。

6.描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法是和。

7、邊長(zhǎng)為1m的敞口立方水箱裝滿(mǎn)了水，當(dāng)水箱以勻加速度向其中一

側(cè)面運(yùn)動(dòng)時(shí)，則加速度為m/s2時(shí)水箱里的水溢出l/3o

8、距臺(tái)風(fēng)中心8km處的風(fēng)速為48km/h,氣壓表讀數(shù)為O.IMPa。若

假定臺(tái)風(fēng)為自由渦，且空氣密度恒為L(zhǎng)25kg/m3,貝U距臺(tái)風(fēng)中心0.8km

處的氣壓表讀數(shù)為MPao

9、在堰流的模型試驗(yàn)中模型水流應(yīng)與原型水流相似，若模型與原型

的長(zhǎng)度比例為1：100,則當(dāng)原型流量為1000m3/h時(shí),模型流量為

m3/ho

10、溫度為300k,馬赫數(shù)為0.5的空氣氣流繞圓柱體流動(dòng)，則駐點(diǎn)溫

度為。

三、計(jì)算題（共60分）

1.在水箱水面下H=3m處裝有一個(gè)縮放管，其喉部直徑為dl=4cm,

喉部絕對(duì)壓強(qiáng)為pl=2.5m水柱，大氣壓強(qiáng)為p0=10.33m水柱。如不考

慮收縮部分的損失，擴(kuò)張部分的損失假定為從dl到d2突然擴(kuò)大損失

的20%。試求:

（1）流量Q；

（2）出口斷面的直徑ch。（本題15分）

2.空氣在縮放管內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)口處參數(shù)為pl=3X105pa,Tl=400k,面積

為Al=20cm2,出口壓強(qiáng)為p2=（）.4X105pa,設(shè)計(jì)質(zhì)量流量為（）.8kg/s,

求出口面積A2和喉部面積A3。（本題20分）

3.離心輪鼓風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)徑dl=12.5cm,外徑d2=30cm,葉輪流道寬度

為B=2.5cm,葉輪轉(zhuǎn)速n=1725r/min,流量為Q=372m3/h,入口絕對(duì)壓

力為97000Pa,入口溫度為20C。用Q1.。2表不氣流的入口與出口

的氣流方向角（即絕對(duì)速度v與牽連速度u之間的夾角），用81.

生表示氣流的入口與出口的葉片安裝角（即相對(duì)速度w與圓周切線(xiàn)

之間的夾角）

已知:a1=900,P2