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2004年4月全国高等教育自学考试工程流体力学试题

2005-06-11 00:00   【 】【我要纠错

  课程代码:02250

  一、单项选择题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)

  在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

  1.流体在叶轮内的流动是轴对称流动,即认为在同一半径的圆周上( )

  A.流体质点有越来越大的速度 B.流体质点有越来越小的速度

  C.流体质点有不均匀的速度 D.流体质点有相同大小的速度

  2.流体的比容表示( )

  A.单位流体的质量 B.单位质量流体所占据的体积

  C.单位温度的压强 D.单位压强的温度

  3.对于不可压缩流体,可认为其密度在流场中( )

  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

  4.流管是在流场里取作管状假想表面,流体流动应是( )

  A.流体能穿过管侧壁由管内向管外流动

  B.流体能穿过管侧壁由管外向管内流动

  C.不能穿过侧壁流动

  D.不确定

  5.在同一瞬时,位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点,与此流线( )

  A.相切 B.重合

  C.平行 D.相交

  6.判定流体流动是有旋流动的关键是看( )

  A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线

  B.流体微团运动轨迹是曲线

  C.流体微团运动轨迹是直线

  D.流体微团自身有旋转运动

  7.工程计算流体在圆管内流动时,由层流变为紊流采用的临界雷诺数取为( )

  A.13800 B.2320

  C.2000 D.1000

  8.动量方程是个矢量方程,要考虑力和速度的方向,与所选坐标方向一致为正,反之为负。如果力的计算结果为负值时( )

  A.说明方程列错了 B.说明力的实际方向与假设方向相反

  C.说明力的实际方向与假设方向相同 D.说明计算结果一定是错误的

  9.动量方程( )

  A.仅适用于理想流体的流动 B.仅适用于粘性流体的流动

  C.理想流体与粘性流体的流动均适用 D.仅适用于紊流

  10.如图所示,有一沿垂直设置的等截面弯管,截面积为A,弯头转角为90°,进口截面1-1与出口截面在2-2之间的轴线长度为L,两截面之间的高度差为△Z,水的密度为ρ,则作用在弯管中水流的合外力分别为( )

  A.

  B.

  C.

  D.

  11.用皮托静压管测量得出的物理量是( )

  A.总压 B.静压

  C.总压与静压的差值 D.流量

  12.如图所示,管段1与管段2直径相同,长度相同且对称布置。若在管段2上装一调节阀,则管段1与管段2的下列流动参数关系为( )

  A.

  B.

  C.

  D.

  13.在粘性流体总流的伯努利方程的计算中,若取动能修正系数等于1,则管内流体按截面平均流速计算的动能要比实际动能在数值上( )

  A.大一些 B.小一些

  C.相等 D.有时大一些,有时小一些

  14.动量方程中, 表示作用在控制体内流体上的力是( )

  A.总质量力 B.总表面力

  C.合外力 D.总压力

  15.当某管路流动在紊流水力光滑管区范围内时,随着雷诺数Re的增大,其沿程损失系数λ将( )

  A.增大 B.减小

  C.不变 D.增大或减小

  16.在拦水坝上有三条高低不同泄水道①、②、③,各水道的长度、直径、壁面粗糙度均相等,则此三条泄水道所输送的流量关系为( )

  A.

  B.

  C.

  D.

  17.管内流动时,为克服阻力产生的管路能量损失,若用压强损失△p表示时,其物理意义是( )

  A.单位重量流体的能量损失 B.单位质量流体的能量损失

  C.单位体积流体的能量损失 D.单位时间经管路流体的能量损失

  18.在紊流水力粗糙管过渡区范围内的管路流动,当雷诺数不变时,则其沿程损失系数λ将随管壁相对粗糙度△/d的增大而( )

  A.增大 B.减小

  C.不变 D.增大或减小

  19.某水箱内水由一管路流出,水位差H,管长l,管径d.管路损失为hw,水的密度为ρ,现若密度改变为ρ′>ρ,则相应的管路损失 将( )

  A. >

  B. =

  C. <

  D. 可能大于或小于

  20.声音在流体中传播的速度越小,说明流体压缩性( )

  A.越大 B.越小

  C.相同 D.不一定

  二、名词解释题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)

  21.计示压强

  22.迹线

  23.紊流附加切应力

  24.激波

  25.理想流体

  三、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)

  26.简述流体膨胀性的意义及其影响因素。

  27.流体力学中的系统是什么意思?它有哪些特点?

  28.Ⅰ。请写出以下两个方程的名称

  方程一:

  方程二:

  Ⅱ。从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义,以及两方程的物理意义;

  Ⅲ。这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。

  29.发生边界层分离的必要条件是什么?为什么边界层分离要产生压差阻力?

  四、计算题(本大题共6小题,共50分)

  30.(6分)密度ρ=2.6205kg/m3的蒸汽经内径d0=100mm主管道进入汽柜,质量流量qm=2000kg/h,然后由汽柜接出两支管路供两用汽户,已知两用户用汽量为qm1=500kg/h,qm2=1500kg/h,支管路内平均速度为25m/s,求:

  (1)主管道内汽体平均流速;

  (2)两支路的内径d1,d2.

  31.(6分)试求空气在喷管中的临界速度和声速。(已知:温度t1=280℃,速度v1=205m/s,空气的等熵指数为k=1.4,比热容为R=287J/(kg?K))

  32.(7分)用汞U形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速v,当读数△h=60mm时,流速为多少?(已知:水的密度ρ=1000kg/m3,汞密度ρ′=13600kg/m3)

  33.(7分)内径d=100mm的虹吸管,如图所示,求2、3截面的表压强,不计水头损失。(已知:水的密度ρ=1000kg/m3)

  34. (12分)一突然扩大管路,其管内径由d1=50mm突然扩大到d2=100mm,如图所示,在截面变化附近前和后截面处安装之U形管差压计,上部为水, ρ=1000kg/m3,下部为密度ρ′=1600kg/m3的四氯化碳。当管中通过流量qv=16m3/h的常温水时,差压计液高度差h=173mm. 试求管路突然扩大的局部损失系数,并把求得结果与按理论计算的结果相比较。

  35.(12分)流体在长为l的水平放置的等直径圆管中作定常流动,若已知沿程损失系数为λ,管壁切应力为τ,截面平均流速为v,流体密度为ρ,试证明:τ= ρv2.

 

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