全国2004年4月高等教育自学考试工程流体力学试题 _secret

工程流体力学试题

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。