流体力学(平时的作业题)
第一章 绪论
1-6．图示为一水平方向运动的木板，其速度为1m s
，平板浮在油面上，油深 1mm δ=，
油的0.09807Pa s μ=，求作用于平板单位面积上的阻力？
????解10.0980798.070.001
du Pa dy τμ==?= 1-7. 温度为20℃的空气，在直径为2.5cm 管中流动，距管壁上1mm 处的空气速度为3cm/s 。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少？ 解: f=m N dy
du
A
/103.410/1031105.2100183.053223-----?=??????=πμ 1-8．一底面积为4045cm ?，高为1cm 的木板，质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动，已知1m v s
=，1mm δ=，求润滑油的动力黏度？
????解0T GSin α-= 5525
5131313
T GSin G g g α==?
=??=所以 10.400.451800.001
du T A dy μ
μμ==?=但 259.807
0.10513180
Pa s μ?=
=??所以
5
第二章 流体静力学
2-6．封闭容器水面的绝对压强2
0107.7KN
p m
=，当地大气压强2
98.07a KN
p m =，试
求（1）水深0.8h m =的A 点的绝对压强和相对压强？（2）若容器水面距基准面高度5Z m =，
求A 点的测压管高度和测压管水头。并图示容器内液体各点的测压管水头线；（3）压力表M 和酒精（2
7.944KN
m γ=）测压计h 的读数值？
h
h 1A
M p 0
????解（1）201107.79.8070.8115.55A KN p p h m γ'=+=+?= 2
115.5598.0717.48
A A a KN p p p m '=-=-=
（2）217.48
1.789.807
A
p h m γ
=
=
= 25 1.78 6.78n A H Z h m =+=+=
（3）2
0107.798.079.63M a KN
p p p m =-=-=
9.63
1.217.944
M
p h m γ
=
=
= 2-16. 已知水箱真空表M 的读数为0.98kPa ，水箱与油箱的液面差H =1.5m ，水银柱差
m 2.02=h ，3
m /kg 800=油ρ，求1h 为多少米？
解：取等压面1-1，则
()()
()()
()12122211332800.29809800 1.50.2 5.610008009.8
a a Hg Hg P P g H h h P gh gh gh P g H h h g
m
ρρρρρρρ-+++=+++-+=-?+-?+=
=-?
油油
2-20.图为倾斜水管上测定压差的装置，已知cm 20=z ，压差计液面之差cm 12=h ，求当（1）3
1kg/m 920=ρ的油时;（2）1ρ为空气时;A 、B 两点的压差分别为多少？
解：（1）取等压面1-1 Pa
gh
gZ gh P P gh
gZ P gh P A B B A 92.1865)12.02.0(980012.08.992011=-?+??=-+=
---=-ρρρρρρ
（2）同题（1）可得
Pa
gh gZ P P gZ
P gh P A B B A 784)12.02.0(9800=-?=-=--=-ρρρρ
2-36.有一圆滚门,长度10l m =,直径4D m =,上游水深14H m =,下游水深22H m =,求水作用于圆滚门上的水平和铅直分压力?
????解22
12121()2x x x p p p l H H γ=-=- 221
9.80710(42)5902KN =???-=
23
4
3
9.8074109204
z p V Al R l
KN γγγππ==?==???=
2-44. 一洒水车以等加速度2
/98.0s m a =在平地上行驶，水车静止时，B 点位置m x 5.11=，m h 1=，求运动后该点的静水压强。
解：由自由液面方程可得 ()m
z h h m
x g a z 15.115.01'15.05.18
.998.0=+=+==-?-=-= 故B 点的静水压强为1.15mH 2O
2-47 在D =30cm ，高H =50cm 的圆柱形容器中盛水，h =30cm ，当容器绕中心轴等角速度转动时，求使水恰好上升到H 时的转数.
解：O 点的位置 解得 【结论】未转动时的水位在转动时最高水位与最低水位的正中间
()22
'0.22R z H h z z g ω=-+=+=
z R g R 2424ππω=m z g R z 2.02'422===ωm
g R z z 4.022'2
2===ω2.97/rad s ω=60178/2n rad m ω
π
=?
=
第三章 一元流体动力学基础
3-1. 直径为150mm 的给水管道，输水量为h kN /7.980，试求断面平均流速。 解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kN ρ=?→//
A
Q
v ρ=
得：s m v /57.1= 3-2. 断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3
/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式vA Q = 得：A
Q v =
由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122=
3-3. 水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速
解：(1)由s m A v Q /0049.03
33== 质量流量s kg Q /9.4=ρ
(2)由连续性方程：33223311,A v A v A v A v == 得：s m v s m v /5.2,/625.021==
3-15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失
解：设水容重为g ρ，水银容重为g 1ρ
由连续性方程b b a a A v A v = 2
05.04
）（π
=a A
001.06.0??==πδπd A b
由能量方程知g v g v b
a 2002322++=+ 解得：=Q s m A v a a /00815.03
=
列管口到水银测压计出口的方程：
gh g
v g g a
1225.13ρρρ=++）（ 得：mmHg h 395=
3-17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接h d d ，，21均为已知,问气罐压强0
p 多大方才
能将B 池水抽空出。
解：设水的密度为ρ，2
2
2
0v p ρ= g v g v g p 2222211=+ρ gh p ρ-=1 2211A v A v = 得： 14
1
20-???
? ??≥
d d gh
p ρ
3-18.如图，闸门关闭时的压力表读数为49 kPa ，闸门打开后，压力表读数为0.98 kPa ，由管进口到闸门的水头损失为1 m ，求管中的平均流速。
解:
由能量方程得2112
2-++=
h g
p g v g p ρρ： 又m h 121=- 得：s m v /74.8= 3-29.直径为d 1=700mm 的管道在支承水平面上分支为d 2=500mm 的两支管，A-A 断面压强为
kPa 70，管道流量s m Q /6.03
=，两支管流量相等：（1）不计水头损失，求支墩受水平推
力。（2）水头损失为支管流速水头的5倍，求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。
解：设受水平推力为R ，管道流速和支管流速分别为21v v ，，压强为21p p ，
（1）R v Q A p v Q A p ++=+0
2222111130cos 2）（
ρρ ①
22
11385.04
m d A ==π，22196.0m A =
s m A Q
v /56.11
1==
，s m v /53.12= 能量方程2
22
2
2211v p v p ρρ+=+ 得：kPa p 05.702= ② ②代入①得：kN R 294.3= 由牛顿第三定律知 kN R 294.3'
=
（2）R v Q A p v Q A p ++=+ 30cos 222221111）（
‘
ρρ ③ 2
52222222211v v p v p ρρρ++=+’
得： a Kp p 19.64'2= ④ ④代入③得：kN R 301.5= 由牛顿第三定律知 kN R 301.5'
=
第四章 流动阻力和能量损失
4-3.有一圆形风道，管径为300mm ，输送的空气温度20℃，求气流保持层流时的最大质量流量。若输送的空气量为200kg/h ，气流是层流还是紊流？ 解 ：20℃时,空气的运动粘滞系数s m v 26107.15--?=
3
205.1m kg =ρ 200
0Re ==υ
vd
s m v 105.03.0107.1520006
=??=- h kg s kg vA Q m 32109.83.04
105.0205.132=?=??
?==-π
ρ
因为层流的最大流量为32Kg/h 所以200Kg/h 为紊流。
4-7.有一圆管，在管内通过s cm /013.02
=υ的水，测得通过的流量为s cm /353
，在管长
m 15长的管段上测得水头损失为cm 2，求该圆管内径d 。
解：假设为层流
Q=A v ，λ=Re 64 ，Re=υ
vd
f h =
g d v L 22???λ =2cm
代入数据得：mm d 4.19= 校核：Re=υ
vd
，将mm d 4.19=代入，Re<2000，计算成立
4-12.有一mm d 250=圆管，内壁涂有mm K 5.0=的砂粒，如水温为C ο
10，问流动要保持为粗糙区的最小流量为多少？ 解：m 26
10308.1-?=υ
002.0=d
k
由
d k
查尼古拉兹图，得：5106Re ?= υd
v Re = ∴s m d
d v d Q 322154.0R
e 44===υππ
4-24．为测定0
90弯头的局部损失系数ζ，可采用图所示的装置，已知AB 段管长10l m =，管径50d mm =，0.03λ=，实测数据为（1）AB 两断面测压管水头差0.629f h m =。（2）经2分钟流入量水箱的水量为3
0.329m 。求弯头的局部损失系数ζ。
????解30.3290.00274
120m Q s ==20.00274 1.3960.7850.05
m v s ==? 22
10 1.3960.030.59620.052f l v h m d g g
λ==?=
2
0.6290.5960.0332m v h g
ζ
=-== 0.0330.330.0994ζ== 4-28.一直立的突然扩大水管，已知1d =150mm ，2d =300mm ，h =1.5m ，2v =3m/s ，试确定水银比压计中的水银液面哪一侧较高？差值为多少？
解：设右侧高
2211A v A v = 得：2
22116v v =
9)1(2
1
2=-=A A ζ 22
2v p f ζρ= 能量方程：2
222
2
222211v v p v gh p ζρρρρ++=++ 断面压强：h g p h g gh p ?+=?++ρρρ
2'
1 得：g h gh p p )('
12ρρρ-?+=-，代入能量方程 得：
=-?ρ
ρρ)
('h g
v g v g v g v 262222
2222221=--ζ g mH h 219.0=?
第五章 孔口管嘴管路流动
3.一隔板将水箱分为A 、B 两格，隔板上有直径为d 1=40mm 的薄壁孔口，如题5-3 图，B 箱底部有一直径为d 2=30mm 的圆柱形管嘴，管嘴长l =0.1m ，A 箱水深H 1=3m 恒定不变。 （1）分析出流恒定性条件（H 2不变的条件）。 （2）在恒定出流时，B 箱中水深H 2等于多少？ （3）水箱流量Q 1为何值？ 解：（1）当错误！未找到引用源。，时 出流恒定 （2）因为错误！未找到引用源。，=-)(22111H H g A μ
)
1.0(2222+H g A μ
查表得6.01=μ，82.02=μ，解得：m H 85.12= （3）解得=1Q 3.58×10-3
m 3
/s
5-16.如图水泵抽水系统，管长、管径单位为m ，ζ给于图中，流量Q =40×10-3m 3
/s ，λ=0.03。求：
（1）吸水管及压水管的S 数。 （2）求水泵所需水头。 （3）绘制总水头线。
解：（1）1H S =
g
d d
L 41221118πζζλ????
??++=118.69s 2 /m 5
2H S =
g
d d L 412432218πζζλ?
???
??+++=2106.1s 2 /m 5
（2）+=h H （1H S +2H S ）m Q 56.232
= （其中m h 20317=+=）
（3）略
22.如图所示管路，设其中的流量QA =0.6m 3
/s ，λ=0.02，不计局部损失，其它已知条件如图，求A 、D 两点间的水头损失。 解： 3375:1743:2185::1:
1:
1::4
543532524
3
2
432==
=
L d L d L d S S S Q Q Q A Q Q Q Q =++432 5228.346m s S =
s m Q Q A 3218.03375
174321852185=++=
m Q S H 15.112
2
2==并 )(85
5
5511251d L d L g S +=
+πλ m Q S H 132
5151==++ ∴m H 15.241315.11=+=
第六章 气体射流
6-1圆射流以Q 0=0.55m3/s,从d 0=0.3m 管嘴流出。试求2.1m 处射流半宽度R ，轴心速度m v ，断面平均流速1v ，质量平均2v ，并进行比较。 解：查表知：a =0.08 由m m a
r S n 1.226.1672.00
<== 在主体段
0r R =3.4???
? ??+294.00r as ∴R=3.4??? ??+?294.015.01.208.0×0.15=0.72m 0v =
00A Q =23.04
55
.0?π=7.78m/s 147.048
.00
+=
d as v v m 解得：s m v m /29.5= 147.0095
.000
1+=
d as v v 解得：s m v /05.11= 147.023
.00
2+=
d as v v 解得：s m v /5.22= 6-2某体育馆的圆柱形送风口，d 0=0.6m ，风口至比赛区为60m ，要求比赛区风速（质量平均风速）不得超过0.3m/s ，求送风口送风量应不超过多少m3/s ？ 解：查表知：a=0.08 由m m a
r S n 6052.2672.00
<== 在主体段
147.023.00
02+=d as v v （其中m s s m v 60,/3.02==）解得：s m v d Q /34302
00==π 第八章 绕流运动
8-2在下列流速场中，哪些流动是无旋流动，哪些流动是有旋流动。如果是有旋流动，它的旋转角速度的表达式是什么？
（a ）4=x u ，3=y u （b ）4=x u ，x u y 3= （c ）y u x 4=，0=y u （d ）y u x 4=，3=y u （e ）y u x 4=，x u y 3-= （f ）y u x 4=，x u y 4= （g ）y u x 4=，x u y 4-=（h ）4=x u ，0=y u （i ）4=x u ，x u y 4-= （j ）x u x 4=，0=y u （k ）xy u x 4=，0=y u （l ）r
c
u r =，0=θu （m ）0=r u ，r
c u =θ
解：无旋流有：
x u y u y x ??=??（或r
r u u
r ??=??θθ）
（a ），（f ），（h ），（j ），（l ），（m ）为无旋流动，其余的为有旋流动 对有旋流动，旋转角速度：)(21y
u x u x
y ??-??=
ω （b ）23=
ω （c ）2-=ω （d ）2-=ω （e ）2
7
-=ω （g ）4-=ω （i ）2-=ω （k ）x 2-=ω
8-4流速场为r
c
u u a r ==θ,0)(，r u u b r 2,0)(ωθ==时，求半径为1r 和2r 的两流线间流量的
表达式。
解：ψd dQ = ??-=dr u rd u r θθψ
?-=-=r c dr r
c
a ln )(ψ ∴211212ln )ln (ln r r c r c r c Q =---=-=ψψ
?-
=-=2
)(2
22
r rdr b ωωψ ∴)(2
22212
12r r Q -=
-=ωψψ
8-5流速场的流函数是323y y x -=ψ。它是否是无旋流动？如果不是，计算它的旋转角速度。证明任一点的流速只取决于它对原点的距离。绘流线2=ψ。
解：xy x 6=??ψ y x 622=??ψ
2
233y x y
-=??ψ y y 622-=??ψ ∴+??22x
ψ022=??y ψ
是无旋流 2233y x y u x -=??=
ψ xy x
u y 6-=??-=ψ ∴2
22223)(3r y x u u u y x =+=+= 即任一点的流速只取决于它对原点的距离
流线2=ψ即2332=-y y x 用描点法： 2)3(2
2
=-y x y
最新 热工学与流体力学试卷答案
《热工学与流体力学》课程第 1 页 共 4 页 课程考试试卷 课程名称：热工学与流体力学 考核方式： 一、填空题:（每空格1分，共20分） 1.水蒸汽在T-S 图和P-V 图上可分为三个区，即___________区，___________ 区和 ___________ 区。 2.一般情况下，液体的对流放热系数比气体的___________，同一种液体，强迫流动放热比自由流动放热___________。 3.水蒸汽凝结放热时，其温度___________，主要是通过蒸汽凝结放出___________而传递热量的。 4.管道外部加保温层使管道对外界的热阻___________，传递的热量__________。 5.炉受热面外表面积灰或结渣，会使管内介质与烟气热交换时的热量___________，因为灰渣的___________小。 6.根据传热方程式，减小___________，增大___________，增大___________，均可以增强传热。 7.相同参数下，回热循环与朗肯循环相比，汽耗率__________________，给水温度___________，循环热效率___________，蒸汽在汽轮机内作功___________。 8. ___________压力小于___________大气压力的那部分数值称为真空。 二、选择题（每小题3分，共30分） 1、同一种流体强迫对流换热比自由流动换热( )。 A 、不强烈； B 、相等； C 、强烈； D 、小。 2、热导率大的物体，导热能力（ ） A.大； B.小； C.不发生变化。 3．流体流动时引起能量损失的主要原因是（ ） A 、流体的压缩性 B 、流体的膨胀性 C 、流体的粘滞性 4.朗肯循环是由（ ）组成的。 A 、两个等温过程，两个绝热过程 B 、两个等压过程，两个绝热过程 C 、两个等压过程，两个等温过程 D 、两个等容过程，两个等温过程。 5.省煤器管外是（ ）。 A.沸腾换热； B.凝结换热； C.水强制流动对流换热； D.烟气强制流动对流换热 6.下列几种对流换热系数的大小顺序排列正确的是：（ ）。 A.α水强制>α空气强制>α空气自然>α水沸腾； B.α水沸腾>α空气强制>α水强制>α空气自然； C.α水沸腾>α水强制>α空气强制>α空气自然。 7．当物体的热力学温度升高一倍时，其辐射能力将增大到原来的（ ）倍： A.四倍； B.八倍； C.十六倍。 8.在锅炉中，烟气以对流换热为主的部位是（ ）。 A.炉膛； B.水平烟道； C.垂直烟道 9.稳定流动时，A 断面直径是B 断面的2 倍，B 断面的流速是A 断面流速( )倍。 A.1； B.2； C.3； D.4。 10．当管排数相同时，下列哪种管束排列方式的凝结换热系数最大：（ ） A 、叉排； B 、顺排； C 、辐向排列； D 、无法判断 考生注意： 1．学号、姓名、专业班级等应填写准确。 2．考试作弊者，责令停考，考生签名，成绩作废
流体力学题库选择题
考生答题记录——第1章选择题（3题） 返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 3 题，共 6 分。答题得分：6分 【题型：单选】【分数：2分】 [1] 下列各力中，属于质量力的是 得 2分 分： 答：A A 重力 B 摩擦力 C 压力 D 雷诺应力 【题型：单选】【分数：2分】 [2] 水的动力粘度随温度的升高 得 2分 分： 答：B A 增大 B 减小 C 不变 D 不确定 【题型：单选】【分数：2分】 [3] 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 得 2分 分： 答：C A 剪应力和压强 B 剪应力和剪切变形 C 剪应力和剪切变形速度 D 剪应力和流速 考生答题记录——第2章选择题（6题）
返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 6 题，共 12 分。答题得分：12分 【题型：单选】【分数：2分】 [1] 流体静压强的作用方向为 得 2分 分： 答：D A 平行受压面 B 垂直受压面 C 指向受压面 D 垂直指向受压面 【题型：单选】【分数：2分】 [2] 静止的水中存在 得 2分 分： 答：C A 拉应力 B 切应力 C 压应力 D 压应力和切应力 【题型：单选】【分数：2分】 [3] 露天水池，水深10m处的相对压强是 得 2分 分： 答：C A 9.8kPa B 49kPa C 98kPa D 198kPa 【题型：单选】【分数：2分】
[4] 某点的真空度为60000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为 得 2分 分： 答：A A 40000Pa B 60000Pa C 100000Pa D 160000Pa 【题型：单选】【分数：2分】 [5] 垂直放置的矩形平板挡水，水深2m，水宽5m，平板所受静水总压力为 得 2分 分： 答：C A 9.8kN B 49kN C 98kN D 196kN 【题型：单选】【分数：2分】 [6] 金属压力表的读值是 得 2分 分： 答：B A 绝对压强 B 相对压强 C 绝对压强加当地大气压 D 相对压强加当地大气压 考生答题记录——第3章选择题（8题） 返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 8 题，共 16 分。答题得分：16分 【题型：单选】【分数：2分】
流体力学课后习题第四章作业答案
第四章作业答案 4-3水在变直径竖管中流动，已知粗管直径 d 1=300mm ，流速v 1=6m/s 。两断面相距3m,为使两断面的压力表读值相同。试求细管直径（水头损失不计）。 解： 221122122222 112222p v p v Z Z g 2g g 2g p v p v v 6 300 3 4.837m v 9.74m/s g 2g g 2g 2g 2g l h ρρρρ++=+++++=+++=+=?= 2 2 2211 21v d v d d 300235.5mm ==== 4—4变直径管段AB ，d A =0.2m,d B =0.4m ，高差△h=1.5m，测得p A =30kPa ，p B =40kPa ，B 点处断面平均流速v B =1.5m/s ，试判断水在管中的流动方向。 解： 222 2222 0.43061.5()6m/s 0 4.900.229.8240 1.51.5 5.69m 29.819.6 B A A A B A A A B B B B d p H z m d g g g p H Z g g υυυρυρ==?==++=++==++=++= H B >H A , 水由B 流向A; 水头损失5.69-4.90=0.79m 4—5用水银压差计测量水管中的点流速u ，如读值 △h=60mm ，（1）求该点流速；（2）若管中流体是30.8/kg m ρ=的油，△h 不变，不计水头损失，则该点的流速是多少？ 解： (1) 3.85m/s u === (2) 4.34m/s u === 4—6 利用文丘里管的喉管处负压抽吸基坑中的积水，已经知道管道直径1100d mm =， 喉管直径2 50d mm =，2h m =，能量损失忽略不计。试求管道中流量至少为多大， 才能抽出基坑中的积水？ 解：由题意知，只有当12 12()()p p z z h g g ρρ+-+=时，刚好才能把水吸上来，由文丘里流 量计原理有Q =， 其中211 d k π=， 代入数据，有12.7Q l s =。
流体力学练习题
一、选择题 1、连续介质假设意味着 B 。 （A）流体分子互相紧连；（B）流体的物理量是连续函数； （C）流体分子间有间隙；（D）流体不可压缩 2、静止流体A 剪切应力。 （A）不能承受；（B）可以承受； （C）能承受很小的；（D）具有粘性是可承受 3、温度升高时，空气的粘度 B 。 （A）变小；（B）变大；（C）不变；（D）可能变大也可能变小 4、流体的粘性与流体的 D 无关。 （A）分子的内聚力；（B）分子的动量交换；（C）温度；（D）速度梯度5、在常温下，水的密度为 D kg/m3。 （A）1 ；（B）10 ；（C）100；（D）1000 6、水的体积弹性模量 A 空气的体积弹性模量。 （A）大于；（B）近似等于；（C）小于；（D）可能大于也可能小于 7、 C 的流体称为理想流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 8、 D 的流体称为不可压缩流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 9、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是 B （A）切应力和压强；（B）切应力和剪切变形速率； （C）切应力和剪切变形；（D）切应力和速度。 10、水的粘性随温度升高而 B （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定 11、气体的粘性随温度的升高而A （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定。 12、理想流体的特征是C （A）粘度是常数；（B）不可压缩；（C）无粘性；（D）符合pV=RT。 13、以下关于流体粘性的说法中不正确的是 D
（A）粘性是流体的固有属性； （B）粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度； （C）流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用； （D）流体的粘性随温度的升高而增大。 14、按连续介质的概念，流体质点是指 D （A）流体的分子；（B）流体内的固体颗粒；（C）无大小的几何点； （D）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 15、理想流体与实际流体的主要区别在于（ A ）。 （A）是否考虑粘滞性；（B）是否考虑易流动性； （C）是否考虑重力特性；（D）是否考虑惯性 16、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（D） （A）随压强增加而增加；（B）随压强减小而增加 （C）随体积增加而减小；（D）与压强变化无关 17、液体与气体都是流体，它们在静止时不能承受（C ）。 （A）重力；（B）压力；（C）剪切力；（D）表面张力 18、下列流体的作用力中，不属于质量力的是（ B ）。 （A）电磁力；（B）粘性内摩擦力；（C）重力；（D）惯性力 19、在连续介质假设下，流体的物理量（ D ）。 （A）只是时间的连续函数；（B）只是空间坐标的连续函数； （C）与时间无关；（D）是空间坐标及时间的连续函数 20、用一块平板挡水，平板形心的淹深为h c，压力中心的淹深为h D，则h c A h D。（A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）可能大于也可能小于 21、静止流体的点压强值与 B 无关。 （A）位置；（B）方向；（C）流体种类；（D）重力加速度 22、油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下0.5m 处的表压强为 D kPa。 （A）0.8 ；（B）0.5；（C）0.4；（D）3.9
2011年热工学标准试卷A
重庆大学 热工学 课程试卷 juan 2011 ~2012 学年 第 一 学期 开课学院： 机械工程 课程号： 11001525 考试日期：2011-12-15 考试方式： 考试时间： 120 分钟 一、判断题（10分） 1．理想气体组成的闭口系统吸热后温度必定增加。这一论述正确吗？为什么？（5分） 2．封闭系统经历某过程，已知其终态的熵大于初态的熵，则该过程必为不可逆过程。这一论述正确吗？为什么？（5分） 二、证明题（10分） 试证明：对于活塞式内燃机理想循环，在具有相同的进气状态、最高压力和最高温度条件下，定压加热理想循环的热效率最高。（10分） 三、工程热力学计算题（30分） 1.初态为0.1MPa ，15℃的空气在压缩机中被绝热压缩到0.5MPa ，终温为217℃，问过程是否可行？是否可逆？空气的R g =287J/（kg ·K ），比热容为定值，c p =1.005kJ/(kg ·k)。（10分） 2.如下图所示的混合加热活塞式内燃机理想循环，工质为空气，比热容为定值并取c p =1004J/（kg ·K ），c v =718J/（kg ·K ），比热容比κ=1.4, R g =287J/(kg ·k)。已知压缩比ε=14.5，循环加热量q 1=900 kJ/kg ，初态p 1=0.17MPa ，t 1=60 ℃，气缸中气体最大压力p 3=10.3MPa ，试求循环各点的温度、压力、比体积，循环热效率。（20分） 四、传热学计算题（50分） 1．蒸汽管道的内径为160mm ，外径为170mm ，管外覆有两层保温材料，第一层的厚度δ1 = 30 mm ，第二层厚度 δ2 = 50 mm 。设钢管和两层保温材料的导热系数分别为λ 1 = 50 W/(m ·K)、λ2 = 0.15 W/(m ·K)和λ 3 = 0.08 W/(m ·K)。已知蒸汽管内表面温度t w1 = 300℃，第二层保温材料的外表面温度t w4 = 50℃。试求每米蒸汽管的散热损失和各层接触面上的温度。（10分） 2. 一直径为5cm 的钢球，初始温度为450℃，突然被置于温度为30℃的空气中。设钢球表面与周围环境间的表面传热系数为24W/(m 2·K)，试计算钢球冷却到300℃所需的时间。已知钢球的c = 0.48 kJ/(kg ·K),ρ= 7753 kg/m 3,λ= 33 W/(m ·K)（10分） 3．热电厂中有一水平放置的蒸汽管道，内径d 1=100mm ，壁厚δ1=4mm ，钢管材料的导热系数λ1=40W/（m .K ），外包厚度δ2=70mm 厚的保温层，保温材料的导热系数λ2=0.05W/（m .K ）。管内蒸汽温度t f1=300℃，管内表 面传热系数h 1=200W/（m 2 .K ），保温层外壁面复合换热表面传热系数h 2=8 W/ （m 2 .K ），周围空气的温度t ∞=20℃。试计算单位长度蒸汽管道的散热损失 命 题人：陈曦 组题 人：陈曦 审题人： 命 题时间： 2011-12-10 教务处制 学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密
流体力学试题及答案2
流体力学试题 一、判断题（每题1分，共10分） 1、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。 （ ） 2、均匀流中只考虑沿程水头损失，渐变流中只考虑局部水头损失。 （ ） 3、公式g v d l h f 22 λ=既适用于层流，也适用于紊流。 （ ） 4、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。 （ ） 5、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。 （ ） 6、不管是层流还是紊流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。 （ ） 7、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。 （ ） 8、圆形管的直径就是其水力半径。 （ ） 9、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。 （ ） 10、仅由液体产生作用在水平平面上的总压力与容器的形状无关。 （ ） 二、填空题（每空2分，共20分） 1、流体是在任何微小的 的作用下都能够发生 的物质。 2、当压力体与液体在 时为实压力体，否则为虚压力体。 3、在工程流体力学中，描述流体运动的常用方法有__ 和__ __。 4、简单管路是指 和 沿程不发生变化的管路系统。 5、局部阻力系数与 、 、 有关。 三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、不可压缩流体指忽略 的流体。 A ．密度 B ．密度变化 C ．粘度 D ．粘度变化 2、连续介质模型意味着 。 A ．流体分子之间没有间隙 B ．流体中的物理参数是连续函数 C ．流体分子之间有间隙 D ．流体不可压缩 3、已知不可压缩流体的流速场为u x =f （y ，z ），u y =f （x ），u z =0，则该流动为 。 A ．恒定一元流 B ．恒定二元流 C ．恒定三元流 D ．非恒定均匀流 4、静水压力的方向 。 A ．与受力面平行 B ．与受力面斜交
流体力学作业题参考题答案
流体力学网上作业题参考答案 第一章：绪论（56） 一、名词解释 1. 流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。 2. 流体质点：质点亦称为流体微团，其尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均 后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。 3. 惯性：惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。 4. 均质流体：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。 5. 非均质流体：各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。 6. 粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，成为粘性或者粘滞性。 7. 内摩擦力：流体在流动时，对相邻两层流体间发生的相对运动，会产生阻碍其相对运动的力，这种力称为内摩擦力。 8. 流体的压缩性：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。 9. 不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。 10. 可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。 11. 表面张力：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。 12. 表面力：作用在所研究流体外表面上，与表面积大小成正比的力。 13.质量力：作用在液体每一个质点上,其大小与液体质量成正比。 14．牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 二、选择题 1. 理想流体是指可以忽略（ C ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 2. 不可压缩流体是指忽略（ B ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 3. 关于流体粘性的说法中，不正确的是（ D ）。 A 粘性是流体的固有属性 B 流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 C 粘性是运动流体产生机械能损失的根源 D 流体的粘性随着温度的增加而降低 4．下列各种流体中，属于牛顿流体的是（ A ） A 水、汽油、酒精 B 水、新拌混凝土、新拌建筑砂浆 C 泥石流、泥浆、血浆 D 水、泥石流、天然气 5. 单位质量力的量纲与（ B ）的量纲相同。A 速度 B 加速度 C 粘性力 D 重力 6、在水力学中，单位质量力是指（ C ） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 7、运动粘度与动力粘度的关系是（ A ） A μ υ ρ = B g μ υ= C υ μ ρ = D g υ μ=
工程流体力学试题及答案1
一\选择题部分 （1）在水力学中，单位质量力是指（答案：c ） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 （2）在平衡液体中，质量力与等压面（答案：d） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（答案：d ） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（答案：b） a、8； b、4； c、2； d、1。 （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于答案：c a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区（7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为答案：c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m （8）在明渠中不可以发生的流动是（答案：c ） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（答案：b）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为答案：b a、缓流； b、急流； c、临界流； （11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（答案：d ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 （12）渗流研究的对象是（答案：a ）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 （13）测量水槽中某点水流流速的仪器有答案：b a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 （14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为答案：d a、1米，λQ =1000； b、10米，λQ =100；
热工学的期末复习题
说明：题和答案以黑体字为主，仿宋体和楷体字属于辅助性说明。 1．热工学是什么样的课程？ 《热工学》课程面向非能源动力类专业的学生，其主要教学要求就是将能源利用的一般原理和技术，或者说工程热物理的基本理论介绍给大家，使大家掌握合理用能、节约用能、清洁用能和可持续用能的一般方法与基本规律，在各自专业领域的工程实践中实现高效用能、节能减排的目的。 2．生产和生活中存在哪些与热能工程有关的现象？ 热能与机械能（电能）之间的转换，热量的传递，流体（气体和液体）的流动，燃料的燃烧： 汽车发动机、发电厂、各种锅炉和炉窑、冰箱、空调，棉袄、电风扇。。。。。。。。3．《热工学》课程包括哪些内容？ 热工理论基础部分包括工程热力学和传热学； 1
热工设备部分包括锅炉、蒸汽动力装置、内燃机、燃气动力装置、气体压缩机（压气机）、制冷装置等等。 4．工程热力学和传热学的研究内容是什么？ 热能与动力工程学科（专业）的基础理论是工程热力学、流体力学、传热传质学和燃料燃烧学，统称为工程热物理理论。工程热力学研究热能与其它形式能量（主要是机械能）的转换规律以及影响转换的各种因素。其基本任务是从工程观点出发探讨能量有效利用的基本方法。无论是热能转化成为机械能或电能的热动力设备，还是热能直接利用于工艺上的加热过程，都要研究如何提高热能利用的效率，减少热能利用中的损失，以提高热能利用的经济性。流体力学主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态、运动状态以及流体与固体之间有相对运动时的相互作用和流动规律。传热学研究热量在温度差的作用下从高温处向低温处传递和转移的规律与机理。燃烧学研究燃料燃烧现象和机理及其控制技术，包括与其相关的流动、传热、传质和反应热力学研究。 5．热力学第一定律暨能量守恒与转换定律的内容是什么？ 2
流体力学选择题
《流体力学》选择题 第一章绪论 1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是： A、压强、速度和粘度； B、流体的粘度、切应力与角变形率； C、切应力、温度、粘度和速度； D、压强、粘度和角变形。 2．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为： A、牛顿流体及非牛顿流体； B、可压缩流体与不可压缩流体； C、均质流体与非均质流体； D、理想流体与实际流体。 3．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是。 A、流体的质量和重量不随位置而变化； B、流体的质量和重量随位置而变化； C、流体的质量随位置变化，而重量不变； D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。 4．流体是一种物质。 A、不断膨胀直到充满容器的； B、实际上是不可压缩的； C、不能承受剪切力的； D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。5．流体的切应力。 A、当流体处于静止状态时不会产生； B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生； C、仅仅取决于分子的动量交换； D、仅仅取决于内聚力。 6．A、静止液体的动力粘度为0；B、静止液体的运动粘度为0； C、静止液体受到的切应力为0； D、静止液体受到的压应力为0。
7．理想液体的特征是 A、粘度为常数 B、无粘性 C、不可压缩 D、符合RT =。 pρ 8．水力学中，单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。 A、面积 B、体积 C、质量 D、重量 9．单位质量力的量纲是 A、L*T-2 B、M*L2*T C、M*L*T(-2) D、L(-1)*T 10.单位体积液体的重量称为液体的______，其单位。 A、容重N/m2 B、容重N/M3 C、密度kg/m3 D、密度N/m3 11.不同的液体其粘滞性_____，同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。 A、相同降低 B、相同升高 C、不同降低 D、不同升高 12.液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。 A、减小，升高； B、增大，减小； C、减小，不变； D、减小，减小 13.运动粘滞系数的量纲是： A、L/T2 B、L/T3 C、L2/T D、L3/T 14.动力粘滞系数的单位是： A、N*s/m B、N*s/m2 C、m2/s D、m/s 15.下列说法正确的是： A、液体不能承受拉力，也不能承受压力。 B、液体不能承受拉力，但能承受压力。 C、液体能承受拉力，但不能承受压力。 D、液体能承受拉力，也能承受压力。
流体力学作业答案
流体力学作业答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
例题1：如下图所示，一圆锥体绕自身轴线等速旋转，锥体与固定壁面间的距离为K ，空隙全部被动力粘滞系数为 μ的牛顿流体所充满。当旋转角速度为ω，锥体底部半径 为R ，高为H ，求作用于圆锥的阻力矩。 解：M= ????====K dh r K dA r K dAr K u dAr 3 22cos 2πμω απμωωμμτ= H K R α πμωcos 23 而 22cos R H H +=α;故：M=223 2R H K R +?πμω 例题2：涵洞进口处，装有与水平线成600倾角而边长为1m 的正方形平板闸门（AB=1m ），求闸门所受静水总压力的大小及作用点。
解：坐标只能建在水面上。 a A kp p 807.91807.9=?= a B kp p 300.18)2 3 1(807.9=+?=
KN p p P B A 050.14112 =??+= h h A y I y y C C C C C D 6.160sin 433.1121 60sin 433.1160 sin 121160sin 00 30=+=??+=+= 0=D x 矩形和圆形的 C y 和C I 值 矩形： 2h y C = 123 bh I C =
圆形： r y C = 4 4 r I C π= 例题3：一直立矩形闸门，用三根工字梁支撑，门高及上游水深H 均为3m,把此闸门所受静水压强分布图分为三等份，每根工字梁分别设在这三等份的重心，求三个工字梁的位置？ 解：设静水压力分布图的面积为A ，则每一等份为A/3
流体力学选择题
2009年 预赛 流体力学部分 1、如图所示，船在平静水面快速行驶，环境风速为零。下图中a、b、c、d四点位于驾驶舱外的甲板上。其中d点位于船头甲板上，a点位于驾驶舱正前方附件的甲板上，b、c两点分别位于驾驶舱左右两侧的甲板上。a、b、c、d四点，哪点速度最大？哪点速度最小？为了排出驾驶舱内的烟气，应在驾驶舱的什么位置开排风口？(B) A、b、c点速度最大，d点速度最小，应在驾驶舱的b、c两侧上部设置排风口 B、b、c点速度最大，a点速度最小，应在驾驶舱的b、c两侧上部设置排风口 C、d点速度最小，a点速度最大，应在驾驶舱的a上部设置排风口 D、d点速度最大，b、c点速度最小，应在驾驶舱的b、c两侧上部设置排风口 2、理想流体的特征是（D ） A、不可压缩 B、所受压应力为零 C、粘度是常数 D、无粘滞性 3、两条长度相同，断面积相等的风道，一为圆形，一为方形，若二者沿程阻力损失相等，且均处于阻力平方区，则（D ） A、二者的过流能力没有区别 B、确定哪个的过流能力大的条件不足 C、方形风道的过流能力大 D、圆形风道的过流能力大 4、如图所示，当喷淋头喷水时，浴帘会怎样运动？（ A ）
A、飘向喷淋侧 B、飘向无喷淋侧 C、不动 D、左右摆动 5、如图实际流体的管流，管径不变，沿途有流体从管内流出。管流沿程A、B、C断面上必定有（B ） A、A断面静压=B断面静压=C断面静压 B、A断面动压>B断面动压>C断面动压 C、A断面全压=B断面全压=C断面全压 D、A断面静压 流体力学标准化作业（三） ——流体动力学 本次作业知识点总结 1.描述流体运动的两种方法 （1）拉格朗日法；（2）欧拉法。 2.流体流动的加速度、质点导数 流场的速度分布与空间坐标(,,)x y z 和时间t 有关，即 流体质点的加速度等于速度对时间的变化率，即 投影式为 或 ()du u a u u dt t ?==+??? 在欧拉法中质点的加速度du dt 由两部分组成， u t ??为固定空间点，由时间变化引起的加速度，称为当地加速度或时变加速度，由流场的不恒定性引起。()u u ??为同一时刻，由流场的空间位置变化引起的加速度，称为迁移加速度或位变加速度，由流场的不均匀性引起。 欧拉法描述流体运动，质点的物理量不论矢量还是标 量，对时间的变化率称为该物理量的质点导数或随体导数。例如不可压缩流体，密度的随体导数 3.流体流动的分类 （1）恒定流和非恒定流 （2）一维、二维和三维流动 （3）均匀流和非均匀流 4.流体流动的基本概念 （1）流线和迹线 流线微分方程 迹线微分方程 （2）流管、流束与总流 （3）过流断面、流量及断面平均流速 体积流量 3(/)A Q udA m s =? 质量流量 (/)m A Q udA kg s ρ=? 断面平均流速 A udA Q v A A ==? （4）渐变流与急变流 5. 连续性方程 （1）不可压缩流体连续性微分方程 （2）元流的连续性方程 （3）总流的连续性方程 6. 运动微分方程 （1）理想流体的运动微分方程（欧拉运动微分方程） 矢量表示式 （2）粘性流体运动微分方程（N-S 方程） 矢量表示式 21()u f p u u u t νρ?+?+?=+??? 7.理想流体的伯努利方 （1）理想流体元流的伯努利方程 （2）理想流体总流的伯努利方程 8.实际流体的伯努利方程 （1）实际流体元流的伯努利方程 （2）实际流体总流的伯努利方程 10.恒定总流的动量方程 投影分量形式 工程流体力学练习题 第一章 1-1解：设：柴油的密度为ρ，重度为γ；40 C 水的密度为ρ0，重度为γ0。则在同一地点的相对密度和比重为： 0ρρ=d ，0 γγ=c 30/830100083.0m kg d =?=?=ρρ 30/81348.9100083.0m N c =??=?=γγ 1-2解：336/1260101026.1m kg =??=-ρ 3/123488.91260m N g =?==ργ 1-3解：269/106.191096.101.0m N E V V V V p p V V p p p ?=??=?-=?-=????-=ββ 1-4解：N m p V V p /105.210 41010002956 --?=?=??-=β 299/104.0105.211m N E p p ?=?==-β 1-5解：1）求体积膨涨量和桶内压强 受温度增加的影响，200升汽油的体积膨涨量为： ()l T V V T T 4.2202000006.00=??=?=?β 由于容器封闭，体积不变，从而因体积膨涨量使容器内压强升高，体积压缩量等于体积膨涨量。故： 26400/1027.16108.9140004 .22004.2m N E V V V V V V p p T T p T T ?=???+=?+?-=?+?-=?β 2）在保证液面压强增量个大气压下，求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积为V ，那么：体积膨涨量为： T V V T T ?=?β 体积压缩量为： ()()T V E p V V E p V T p T p p ?+?=?+?=?β1 因此，温度升高和压强升高联合作用的结果，应满足： ()()???? ? ??-?+=?-?+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.012001145 0l E p T V V p T =???? ?????-??+=???? ???-?+=β ()kg V m 34.1381063.19710007.03=???==-ρ 1-6解：石油的动力粘度：s pa .028.01.010028=?= μ 石油的运动粘度：s m /1011.39 .01000028.025-?=?==ρμν 1-7解：石油的运动粘度：s m St /1044.0100 4025-?===ν 石油的动力粘度：s pa .0356.010 4100089.05=???==-ρνμ 1-8解：2/1147001 .01147.1m N u =?==δμ τ 1-9解：()()2/5.1621196.012.02 15.0065.021m N d D u u =-?=-==μδμτ N L d F 54.85.16214.01196.014.3=???=???=τπ 第二章 2-4解：设：测压管中空气的压强为p 2，水银的密度为1ρ，水的密度为2ρ。在水银面建立等压面1-1，在测压管与容器连接处建立等压面2-2。根据等压面理论，有 21p gh p a +=ρ （1） gz p z H g p 2221)(ρρ+=++（2） 由式（1）解出p 2后代入（2），整理得： 第一章绪论 思考题 1- 1何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空 间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话， 则含有气泡的液体可以适用连续介质模 型。 习题1 1-3如题图所示，设平行板间隙为 0.5mm ，中间充满液体，上板以 U = 0.25m/s 的速度 平移，施于单位面积的力为 2Pa ,试求液体的粘度为多少？ 解： F A 液体粘度 1-4求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： F du A dy A dL FY dLU 第二章流体静力学 习题2 2-5用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为 m ,试求水面的压强 p o 。 解： P A P 0 水 g(3.0m 1.4m) P A P B 汞 g(2.5m 1.4m) P B P C 水 g(2.5m 1.2 m) P C P D 汞 g(2.3m 1.2m) P D 0 pa du U dy Y 3 FY 2 0.5 10 4 10 3Pa s AU 0.25 8.34 0.2 10 3 6 0.0648Pa s 3.14 (120 140) 10 0.493 2-9 —盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律: (1) P0汞g 2.2m 水g5 2.9m 133416 2.2 9800 2.9 2.65 10 Pa 自由降落; 解： （2） 以等加速度a 向上运动。 p P 0 (g a si n )h （1） 90 ,相对压强P 0 P 0 （2） 90 ,绝对压强P 0 P a P P a h(g a) 2- 12试求开启题图所示水闸闸门所需的单 宽拉力 F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： 闸门所受的单宽静压力 F 1 b 一2—9800[3 (3 2)] 1 2 二 2 4 9.05 10 N F i 作用点 y c 匹 h1 2(h1 h2) 1.25m 3si n60 h (h 1 h 2) F 1 y c F 2 理，F 2 F cos60 所求拉力 F 98.05kN sin60 2-16试定性绘出题图中各 ABC 曲面的压力体图。 答： h 2 2si n60 g[hi (h i h 2)] b C 第一章 绪论 思考题 1-1 何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话，则含有气泡的液体可以适用连续介质模型。 习题1 1-3 如题图所示，设平行板间隙为0.5mm ，中间充满液体，上板以U ＝0.25m/s 的速度平移，施于单位面积的力为2Pa ，试求液体的粘度为多少？ 解： Y U dy du A F μμτ=== 液体粘度s Pa AU FY ??=??==--33 10425 .0105.02μ 1-4 求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： s Pa dLU FY dL A Y U dy du A F ?=??????==?==== --0648.0493 .010)140120(14.3102.034.863 πμπμμτ 第二章 流体静力学 习题2 2-5 用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为m ，试求水面的压强p 0。 解： Pa m g m g p pa p m m g p p m m p p m m g p p m m g p p D D C C B B A A 5001065.29.298002.21334169.22.20) 2.1 3.2()2.15.2(g ) 4.1 5.2()4.10.3(?=?-?=?-?=?????? ?? ??=-+=--=-+=-+=水汞汞水汞水ρρρρρρ 2-9 一盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律：（1）自由降落；（2）以等加速度a 向上运动。 解： h a g p p )sin (0αρ++= （1） 0,900=∴=?-=p p 相对压强α （2）) (,900a g h p p p p a a ++=∴=?=ρα绝对压强 2-12 试求开启题图所示水闸闸门所需的单宽拉力F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： N b h h h g h b F 42112 11005.91 )]23(3[98002 322 )]([60sin 2?=?++? =?++? = ?Ω=ρ闸门所受的单宽静压力 m h h h h h h h y F c 25.1) () (260sin 321121121=++++??=作用点 kN F F F h F y F c 05.9860cos ,60sin 22 2 1=??=? =所求拉力 2-16 试定性绘出题图中各ABC 曲面的压力体图。 答： 热工与流体力学试题 一、填空题(每空2分，20分) 1．在热力学中，人为划定的一定范围内的研究对象称为_________ 2．简单的可压缩系统的独立参数有_________ 3．热力学第一定律的实质是_________ 4．试写出闭口系能量方程是_________ 5．焓的定义式为_________单位是_________ 6．热能传递的三种方式为_________ _________ _________ 7．换热器按原理可分为_________ _________ 和_________ 8．气体种类Rg与气体种类_________关，与状态_________关 9．理想气体的Cp-=_________与气体状态_________关 10．流体的主要物理性质有_________ _________ _________ _________ _________ 11．下列物理量压强温度、功、热量、热力学能、焓、熵中 是过程量的有_________；是状态量的有_________。 12．用气压计测得当地的大气压P b=105Pa则绝对压力为1.5Mpa时的表压力_________；真空表读数为8Kpa时的绝对压力_________；表压力读数为0.2kpa时绝对压力为_________，绝对压力为20kpa时的真空度为_________ 13．一个系统如果跟外界没有热量交换，要想使它的内能增加500J，应该采用的方法是_________ 14．用活塞压缩气缸里的气体时，对气体做了900J的功同时气体向外散热200J，因此气体的内能_________J_________J 15．一定质量的气体在温度不变的情况下，体积由6L被压缩成2L它的压强将从原来的 1.0×105Pa改变成_________Pa在这个过程中，气体的内能将_________ 一、单项选择题 1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是（B ） A 压强、 速度和粘度； B 流体的粘度、切应力与角变形率； C 切应力、温度、 粘度和速度； D 压强、粘度和角变形。 2．流体是一种（D ）物质。 A 不断膨胀直到充满容器的； B 实际上是不可压缩的； C 不能承受剪切力的； D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。 3.圆管层流流动，过流断面上切应力分布为（B ） A.在过流断面上是常数； B.管轴处是零，且与半径成正比； C.管壁处是零，向管轴线性增大； D. 按抛物线分布。 4.在圆管流中，层流的断面流速分布符合（C ） A.均匀规律； B.直线变化规律； C.抛物线规律； D. 对数曲线规律。 5. 圆管层流，实测管轴线上流速为4m ／s ，则断面平均流速为（C ） A. 4m ／s ； B. 3.2m ／s ； C. 2m ／s ； D. 1m ／s 。 6.应用动量方程求流体对物体的合力时，进、出口的压强应使用 （A ） A 绝对压强 B 相对压强 C 大气压 D 真空度 7.流量为Q ，速度为v 的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲击力为（C ） A Q v B Q v 2 C ρQ v D ρQ v 2 8.在（D ）流动中，伯努利方程不成立。 (A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩 9.速度水头的表达式为（D ） (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 22 10.在总流的伯努利方程中的速度v 是（B ）速度。 (A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最大 11.应用总流的伯努利方程时，两截面之间（D ） 。 (A) 必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流 (C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流 12.定常流动是（B ） A.流动随时间按一定规律变化； B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化； C.各过流断面的速度分布相同； D.各过流断面的压强相同。 13.非定常流动是 （B ） A. 0=??t u B. 0≠??t u C. 0=??s u D.0≠??s u流体力学标准化作业答案
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