工程流体力学试题1答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 2:23:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

重庆科技学院20 /20 学年第 学期

试卷参考答案及评分标准( 卷)

课程名称: 工程流体力学 选课课号: 适用专业/年级: 抽(命)题人: 李良 考试方式: 闭卷 卷面总分: 100 分

一、选择题:(本题共10小题,每小题2分,共20分)

1、 ( A ); 2、 ( B ); 3、 ( B ); 4、 ( C ); 5、 ( A ); 6、 ( C ); 7、 ( A ); 8、 ( C ); 9、 ( B ); 10、 ( C )。 二、判断题:(本题共10小题,每小题1分,共10分)

1、√ 2、× 3、× 4、× 5、× 6、× 7、× 8、√ 9、× 10、√ 三、简答题:(本题共5小题,每小题2分,共10分)

1、把流体看成是由无数连续分布、彼此无间隙地占有整个空间的流体质点所组成的介质,即流体的连续介质假设。

2、迹线:流场中流体质点的运动轨迹。

流线:流场中的瞬时光滑曲线,在曲线上流体质点的速度方向与各该点的切线方

向重合。

3、串联管路无中途分流或合流,各管段流量相等,阻力叠加,总管路特性系数等于

各管段的管路特性系数之和。

4、当液体在压力管道中流动时,由于某种外界原因液体流动速度突然改变,引起管

道中压力产生反复的、急剧的变化,这种现象称为水击。

5、马赫数:气体运动速度与介质中声速之比。

四、计算题:(本题共5小题,共60分)

1、【解】

1)水平分力:PAX=0、PBX=0

Pcx?PcAcz??H2)铅直分力:

12??d?9.807?2.5??12?19.26kN?方向向左44(2分)

h1?PAZ??VA??[(H?)??d2?d3]?10.89kN?方向向上2412h1?PBZ??VB??[(H?)??d2?d3]?27.56kN?方向向下2412PCZ??VC??(3分)

(3分) (2分)

?12d3?2.56kN?方向向下

2、【解】

P 2 e ? P e ? ? o gh 1 w gh 2 ? ? 1 ? h 2 ? h ) (7分) ? ?hgg(h

?Pe??hgg(h1?h2?h)??ogh1??wgh2

?13600?9.8?(0.4?0.6?0.5)?850?9.8?0.4

?1000?9.8?0.6

?57428(Pa)

(3分)

3、【解】

如图所示建坐标系,以入口断面和出口断面之间的液体为研究对象,

设弯管对水流的作用力为Rx和Ry。 (2分)

2由连续方程: v1d12?v2d2 得: 22d275 v1?v22??23?12.94(m/s)2d1100 (2分)

对弯管的进、出口截面列伯努利方程:

2 Pv12P2v21?z???z2? ? g 1 2 g ? g 2 g (3分) 其中,P2 = 0,z1 = z 2,代入得:

2 ?v2?v1210002P???23?12.942?1.808?105(Pa)1 (1分) 22g2选弯管所围成的体积为控制体,对控制体列动量方程:

?qv?v2x?v1x??P 1A1?Rx

?qvv2y?v1y?Ry (4分)

?? 1000?23??0.0752?v2cos30??v1??1.808?105??0.12?Rx44

? 1000?23??0.0752?v2sin30??0??Ry4 (2分)

????求得:Rx= - 710.6 (N) ∴ Fx= - Rx= 710.6 (N) Ry= 1168.5 (N) Fy= - Ry= -1168.5 (N)

?????V?d???(ML)(LT)LMLT?M

F?Fx2?Fy2?1367.6(N)

(1分) 4、【解】

本问题的物理量共有5个:FD、d 、V 、ρ 、μ ,即n=5,基本量纲M、L、T,

即m=3,故应该有2个独立无量量纲。则有:

[FD]?[MLT?2]?1 [V]?[LT][?]?[ML?3]

[d]?[L]

[?]?[ML?1T?1] (5分) 选ρ、V、d为循环量,与余下的FD、μ组合成无量纲数π1、π2。

abc?3a?1bc?21?a1?3a?b?c?2?b ??V?d?F?(ML)(LT)LMLT?MLT1D 1?a?0,1?3a?b?c?0,?2?b?0

FD

a??1,b??2,c??2,1? 2 d 2 (3分) V

abc?3a?1bc?1?11?a?1?3a?b?c?1?b 2

1?a?0,?1?3a?b?c?0,?1?b?0

?a??1,b??1,c??1,?2?

?Vd (3分)

这两个独立的无量纲数的关系是

FD?Vd ?f()22?Vd?

(1分)

???LT 5、【解】以A、B两断面作为研究断面,可以建立伯努利方程,

pA?v2pB?v20???0???hf (3分)

?g2g?g2g 由液注高度差可得