工程流體力學試題

（本試題的答案必須全部寫在答題紙匕寫在試題及草稿紙上無效）

1）說明:

2）考生允許攜帶計算器；

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k=1.40；

7）空氣的氣體常數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,錯誤的打X,答錯不

扣分）

1.溫度升高時，水的表面張力減小。（）

2.溫度升高時，空氣的粘度減小。（）

3.對于可壓縮的流體，在定常流動時流線與跡線是重合的。（）

4、在理想不可壓縮流體的空間流動中，如果流動是無旋的，則流場中

任一封閉曲線的速度環量都等于零。（）

5.在相同位置湍流邊界層內的壁面切應力比層流的小。（）

6、在激波兩側，上游氣流相對激波一定是超音速的。（）

7、伯努力方程適用于可壓縮流體。（）

8、雷諾數表征了流體運動的慣性力與粘性力之比值。（）

9、激波的壓縮是絕熱、等端的過程。（）

10、流體力學中用歐拉法研究每個質點的軌跡。（）

二、填空題(每題5分，共50分)

1.兩塊平板平行相對運動，中間充滿了液體。它們之間的距離是

h=0.5mm,相對運動速度為0.25m/s,為了維持這個速度需要單位面

積上的作用力為2N/m2,則液體的動力粘度是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時經過

(0,0)點的流線方程是。

4、壓縮空氣以超音速從噴管中流出，喉部直徑為25mm,喉部絕對壓

強為0.5X105Pa,喉部溫度為-20C,則噴管的質量流量為kg/So

5,流速從4m/s變到10m/s突擴管道，為了減小局部損失可以分兩次擴

大管道，則當中間流速為m/s時，可使得產生的局部損失最

小。

6.描述流體運動的兩種方法是和。

7、邊長為1m的敞口立方水箱裝滿了水，當水箱以勻加速度向其中一

側面運動時，則加速度為m/s2時水箱里的水溢出l/3o

8、距臺風中心8km處的風速為48km/h,氣壓表讀數為O.IMPa。若

假定臺風為自由渦，且空氣密度恒為L25kg/m3,貝U距臺風中心0.8km

處的氣壓表讀數為MPao

9、在堰流的模型試驗中模型水流應與原型水流相似，若模型與原型

的長度比例為1：100,則當原型流量為1000m3/h時,模型流量為

m3/ho

10、溫度為300k,馬赫數為0.5的空氣氣流繞圓柱體流動，則駐點溫

度為。

三、計算題（共60分）

1.在水箱水面下H=3m處裝有一個縮放管，其喉部直徑為dl=4cm,

喉部絕對壓強為pl=2.5m水柱，大氣壓強為p0=10.33m水柱。如不考

慮收縮部分的損失，擴張部分的損失假定為從dl到d2突然擴大損失

的20%。試求:

（1）流量Q；

（2）出口斷面的直徑ch。（本題15分）

2.空氣在縮放管內流動，進口處參數為pl=3X105pa,Tl=400k,面積

為Al=20cm2,出口壓強為p2=（）.4X105pa,設計質量流量為（）.8kg/s,

求出口面積A2和喉部面積A3。（本題20分）

3.離心輪鼓風機葉輪內徑dl=12.5cm,外徑d2=30cm,葉輪流道寬度

為B=2.5cm,葉輪轉速n=1725r/min,流量為Q=372m3/h,入口絕對壓

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（即相對速度w與圓周切線

之間的夾角）

已知:a1=900,P2