工程流體力學試題與答案4

一、判斷題（對的打“V,錯的打“x〃，

每題2分，共20分）

1.一切）需爵需絳垂直于受力面

2.流

的內生njo

3.平工回蹙ZT刀住人/Xdx+Ydy+Zdz=0

4.過量管%的平均流速是最大流

5.實際1

速的一毛。

6.減流狀態下，能」i=i層之

互混

不、I光I電酷P為系數

XReyLxVo

8.局部損失通用計算公式為…學

zg

柳踹卿麓舞蠹

小流束

嘴出流量Qn

A.Q>Qn；B.QvQn；C.Q=Q

3.變直徑管,直徑tZi=320mm,J2=160mm,

流速h=L5m/s,也為

A-3m/s；B.4m/s；C.6m/s；

D.9m/so

4.金屬國力港的挾數是」-口“

A.絕對壓強；B.相對壓強；C.絕

對醫毒加當施夫氣壓強;D.相對壓強加當施

大氣壓強。

5.水平放置的漸擴管，如果忽略水頭損失,

斷面形心點的壓強有以下關系

A.1>P2；B.P1=P2；C.P1<P2O

8J統△留題《對同一種醺余出AB壁面上

的相舟壓強務布布圖鼠，55分分））

如型若苗算譬3像分））

在直徑D=2.4m，長

垂B=1m直通上府平及

五X靦嚏呢子與-

、in

一管組成的替路如右

-

木9：DA=0.25m9QZ

[%=7.85xlO4N/m2；

42

DR=0.50m,pR=4.91X10N/m9萌Vo=1.2Ul/s,/z=Imo

試判斷流動方向，并計算A、笈兩斷面之間的

（20分）

中一水平供水管

=O2H1,拂彎處的番茶

空酌管中斷面1—1處的平周

a

=9.8xlO4Pa，'二§

計彎管內

水流對彎暑的

作用力。

a磁矍藤的管道,直徑公"w

S段長度/=4m，p=KXX）kg/m3,//=1.518xIO_3Ns/m2o試

⑴馳管史的流態?

⑵此時失系數X?

一、判斷題（每題2分，共20分）

1.一切流體都是牛頓流體。x

2.流體靜壓強的方向不一定垂直于受力面

的內法線方向。X

3.平衡流體等壓面微分方程為Xdx+Ydy+Zdz=0J

4.過水斷面都是平面。x

5.實際流體因管層流的平均流速是最大流

速的一半。V

6.在紊流狀態下，能量損失包括流體層之

間的內摩擦力損失和流體層之間相互混

雜、能量交換而引起的附加損失。V

7.尼古拉茨試驗的水力光滑管區阻力系數

人與雷諾數Rc無關。X

8.局部損失通用計算公式為//;=<—

,2g

9.只要流體流過面積的大小和形狀不變的過

水斷面，這種流動稱為均勻流動。x

10.在質量力只有重力的作用下，實際流體

微小流束的伯努力方程為

z"+Jz,+J二X

72g-y2g

二、選擇題（每題3分，共15分）

1.A2.B3.C4.B5.C

三、畫圖題（5

分）

四、計算題（20分）

解：1）水平分力

p=yhA=ygo）（￡）Z.）=9810xlx2.42xl=

xc28252.8N

（5分）

—m

。+~^——=-D=i.6m

其壓力中心Z0=Z,+c=

ZA2

c2LD3

2

（10分）

2）垂直分力

p=y^2L=9810x；rx2,49x1=22198.6N（方向向上）

88

（15分）

其壓力中心

…，一叫「（1.6一2.4/2卜靠北=0.5

09m（20分）

五、計算題（10分）

鼠設藕蠡』總II水受面為o—。，

"白蟒傳程

Z|+△+皿=…區+*+4

y2gY2g

（5分）

根據連續性方程》戶,人得入警代入上式

（8分）

代入數據得“3.1m水柱。因為第0,所以所設方

向正確。即A-B（10分）

六、計算題（20分）

魁:士博專斷面1-1和2—2的斷面積、平均

流速和壓普分別用心P./

%、〃，表示，建立如囪坐標系。

（2分）

面1—1和斷面2—2

爨卷走上和—2r籬壁

作用力為它率用求X口、…

和、“出于彎管是水平a=

一

黑

pQ2v2cos45°一PQM=PiA—〃2&cos450-Rx

pQ2v2sin450=-p、A?sin45+Ry.

§PR、=—〃24cos45°—/X22%cos45+/X2］匕

R、=pQ2V2sin45。+p2A2sin45。

（10分）

根據題意可知A=4=在2

那么Qi=Q2=Q=4匕=~x0.22x4=0.126m3/s

（13分）

…由1v.==4m/s9

時，又，且不計水

損失，那么由總流於利方程得到

〃=p、=lata=9.8x104N/m2

（16分）

42

于是p2A2=PlA=Pl?》=9.8X10X^X0.2=3O77N

又p=1000kg/m3

將上述這些數值代入前面二式，可求出&、

R,，得

Rx=pxAx-p242cos45°-pQ2cos45+/X2/

五后

=3077-3077x--1000x0.126x4x—+1000x0.126x4=1049N

22

R、=pQ2v2sin45+p2A2sin45

=3077X—+1000x0.126x4x—=2532N

22

水流對彎管的作用力R與R大小相等，方向相

反，即R：=1049N；R、=2532N

最后得

R：+=Jl()492+2532?=2740.7N

R'=-vy

tan，A=^=2.41

a=67.5°.

R、1049

（20分）七、計算題（10分）

解：⑴

Q0.03x107

v=----=---------------=0.16985m/s

-d2-x(1.5xl()-2)2

44

npvd100()X0.16985xl.5xl(r2

Ke—-...-.........................=1678.35<2320(20()0)=Rec

〃1.518x10—3

所以管