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流体力学、机械习题及答案

流体力学部分:1.力按物理性质的不同分类:重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。

2. 力按作用方式分:质量力和面积力。

3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比4 最常见的质量力有:重力、惯性力。

5 比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小A. f水<f水银;C. f水>f水银;B. f水=f水银;D、不一定。

6 试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小(f X. f Y. f Z)分别为多少自由落体:X=Y=0,Z=0。

加速运动:X=-a,Y=0,Z=-g。

7.静止的流体受到哪几种力的作用理想流体受到哪几种力的作用重力与压应力,无法承受剪切力。

重力与压应力,因为无粘性,故无剪切力8判断:在弯曲断面上,理想流体动压强呈静压强分布特征。

对错9如图所示的密闭容器中,液面压强p0=,A点压强为49kPa,则B点压强为,在液面下的深度为3m 。

10.露天水池水深5m处的相对压强为:A. 5kPa;B. 49kPa;C. 147kPa;D. 205kPa。

重力作用下静水压强的分布规律,如图2-9所示。

图2-911. 仅受重力作用处于静止状态的流体中,任意点对同一基准面的单位势能为一常数,即各点测压管水头相等,位头增高,压头减小。

12. 在均质连通的液体中,水平面必然是等压面13:仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_b__ A. 随深度增加而增加; C. 随深度增加而减少; B. 常数; D. 不确定。

14:试问图示中A、B、C、D点的测压管高度,测压管水头。

(D点闸门关闭,以D点所在的水平面为基准面)A:测压管高度,测压管水头B:测压管高度,测压管水头C:测压管高度,测压管水头D:测压管高度,测压管水头A:0m,6m B:2m,6m C:3m,6m D:6m,6m15:如图2-10所示,,下述两个静力学方程哪个正确图2-1016.求淡水自由表面下2m 深处的绝对压强和相对压强。

解:绝对压强:=标准大气压相对压强:标准大气压17. 设如图2-13所示,h v=2m时,求封闭容器A中的真空值。

图2-13解:设封闭容器内的绝对压强为p abs,真空值为P v。

则:根据真空值定义:18:绝对压强p abs与相对压强p 、真空度p v 、当地大气压p a之间的关系是:A. p abs =p+p v;B. p=p abs+p aC. p v= p a-p absD. p=p abs+p a19:金属压力表的读数值是:A. 绝对压强;B. 相对压强;C. 绝对压强加当地大气压;D. 相对压强加当地大气压。

20:一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2m处测压管高度为2.2m,设当地大气压为1个工程大气压,则容器内绝对压强为几米水柱A. 2m;C. 8m;B. 1m; D. -2m。

21.相对平衡流体中,质量力除重力外,还受到惯性力的作用。

22 如图2-14所示,一洒水车等加速度a=0.98m/s2向右行驶,求水车内自由表面与水平面间的夹角;若B点在运动前位于水面下深为h=1.0m,距z轴为x B=-1.5m,求洒水车加速运动后该点的静水压强。

解:考虑惯性力与重力在内的单位质量力为(取原液面中点为坐标原点)图2-14X= -a ;Y=0 ;Z= -g代入式(2-7)得:积分得:在自由液面上,有:x=z=0;p=p0得:C=p0=0代入上式得:B点的压强为:自由液面方程为(∵液面上p0=0)ax +gz = 0即:23:某点的真空度为65000 Pa,当地大气压为,该点的绝对压强为: A. 65000P a; B. 55000P a; C. 35000P a; D. 165000P a。

24:什么是等压面等压面的条件是什么等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。

只有重力作用下的等压面应满足的条件是:静止、连通、连续均质流体、同一水平面。

25. 相对平衡的流体的等压面是否为水平面为什么什么条件下的等压面是水平面不一定,因为相对平衡的流体存在惯性力,质量力只有重力作用下平衡流体的等压面是水平面。

26. 压力表和测压计上测得的压强是绝对压强还是相对压强相对压强。

27. 盛有液体的敞口容器作自由落体时,容器壁面AB上的压强分布如何∴p =const,自由液面上p = 0 ∴p = 028. 若人所能承受的最大压力为(相对压强),则潜水员的极限潜水深度为多少潜水员的极限潜水深度为:29. 如2-1图所示,若测压管水头为1m,压强水头为1.5m,则测压管最小长度应该为多少测压管最小长度为。

30. 为什么虹吸管能将水输送到一定的高度因为虹吸管内出现了真空。

题2-1图31:如图所示的密封容器,当已知测压管高出液面h=1.5m,求液面相对压强p0,用水柱高表示。

容器盛的液体是汽油。

(=m3)A. 1.5m;B. 1.125m;C. 2m;D. 11.5m。

31. 在静止流体中,各点的测压管水头是否相等在流动流体中是否相等相等;均匀流、渐变流中同一断面上各点测压管水头相等,急变流中不相等。

32. 在如图所示的密闭容器上装有U形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:A. p1=p2=p3;B. p1>p2>p3;C. p1<p2<p3;D. p2<p1<p3。

33:在传统实验中,为什么常用水银作U型测压管的工作流体1.压缩性小;2.汽化压强低;3.密度大。

34 :一密封水箱如图所示,若水面上的相对压强p0=m2,求:(1)h值;(2)求水下0.3m 处M点的压强,要求分别用绝对压强、相对压强、真空度、水柱高及大气压表示;(3)M 点相对于基准面O—O的测压管水头。

解(1)求h值图2-22列等压面1—1,p N = p R = p a。

以相对压强计算,(2)求p M用相对压强表示:= 98= 大气压(一个大气压= 98kN/m2)用绝对压强表示:大气压用真空度表示:真空值大气压真空度(3)M点的测压管水头35 如图2-25所示,一铅直矩形闸门,已知h1=1m,h2=2m,宽b=1.5m,求总压力及其作用点。

图2-25解:36垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离y D为:(2/3)h=2m37.. 挡水面积为A的平面闸门,一侧挡水,若绕通过其形心C的水平轴任转a角,其静水总压力的大小、方向和作用点是否变化大小不变;方向变;作用点变。

38:在液体中潜体所受浮力的大小: A. 与潜体的密度成正比; B. 与液体的密度成正比; C. 与潜体淹没的深度成正比; D. 与液体表面的压强成反比。

39.图2-5中浸没在水中的三种形状的平面物体,面积相同。

问:哪个受到的静水总压力最大压心的水深位置是否相同相同;不相同题2-5图40..城市污水管网中的出水口(淹没出流)附近的流体流动属于层流紊流41:恒定流是:A、流动随时间按一定规律变化;B、流场中任意空间点的运动要素不随时间变化;C、各过流断面的速度分布相同;D、各过流断面的压强相同。

42:.什么是流线、迹线它们有何区别流线是表示某一瞬时流体各点流动趋势的曲线,曲线上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。

迹线是指某一质点在某一时段内的运动轨迹线。

43..流线、迹线各有何性质流线的性质:a、同一时刻的不同流线,不能相交。

b、流线不能是折线,而是一条光滑的曲线。

c、流线簇的疏密反映了速度的大小(流线密集的地方流速大,稀疏的地方流速小)。

44.实际水流中存在流线吗引入流线概念的意义何在不存在。

引入流线概念是为了便于分析流体的流动,确定流体流动趋势。

45.“只有当过水断面上各点的实际流速均相等时,水流才是均匀流”,该说法是否正确为什么不对。

均匀流是指运动要素沿程不发生改变,而不是针对一过水断面。

46 实际流体与理想流体有何不同理想流体的运动微分方程与实际流体的运动微分方程有何联系实际流体具有粘性,存在切应力;实际流体的运动微分方程中等式的左边比理想流体运动微分方程增加了由于粘性而产生的切应力这一项。

47 (1)连续性微分方程有哪几种形式(2)不可压缩流体的连续性微分方程说明了什么问题(1)一般形式,恒定流,不可压缩流;(2)质量守恒。

48:在一直管中流动的流体,其水头损失包括沿程水头损失与局部水头损失。

对错49:有两根管道,一根输油管,一根输水管,当直径、长度、边界粗糙度均相等时,则沿程水头损失必然相等。

你的回答:对错50:半圆形明渠,半径r0=4m,水力半径为:4m 3m 2m 1m51:工业管道的沿程阻力系数λ,在紊流过渡区随雷诺数的增加而:A.增加; B.减小; C.不变。

52:有两根管道,一根输油管,一根输水管,当直径d,长度l,边界粗糙度均相等时,运动粘度n油>n水,若两管的雷诺数相等,则沿程水头损失:油=h f水;油>h f水;油<h f水; D.关系不定。

53.管径突变的管道,当其它条件相同时,若改变流向,在突变处所产生的局部水头损失是否相等为什么不等;固体边界不同,如突扩与突缩54.局部阻力系数与哪些因素有关选用时应注意什么固体边界的突变情况、流速;局部阻力系数应与所选取的流速相对应。

55.如何减小局部水头损失让固体边界接近于流线型。

56:薄壁小孔淹没出流时,其流量与有关。

A.上游行进水头;B.下游水头;C.孔口上、下游水面差; D.孔口壁厚。

57:长管与短管的区分是考虑管道的局部水头损失与速度水头之和是否大于沿程水头损失的长管。

58:串联管道各串联管段的:A.水头损失相等; B.总能量损失相等;C.水力坡度相等; D.所通过的流量相等。

59:其它条件一样,但长度不等的并联管道,其沿程水头损失是否相等为什么并联管路的单位重量流体产生的水头损失是相等的,与管路长度无关。

60.复杂管道是否一定是长管不一定,长管的判别标准是局部水头损失和流速水头之和小于沿程水头损失的(5-10%)。

对于一些管长不是很长的简单管路往往按短管计算。

流体机械部分:1.矿山地下排水系统可分为直接排水系统、分段排水系统,多水平同时开采的排水系统。

2.多级离心式水泵的转子主要有轴、叶轮、平衡盘、平衡环等零件组成。

3.150D30×5型水泵的型号意义为:水泵吸入口直径为150mm,设计点单级扬程为30m,级数为5级4.D280-43×8型水泵的型号意义为:设计点流量为280m3/h,单级扬程为43m的共有8级的离心式水泵。

5.水泵按传动轴的安装方式可分为卧式水泵、立式水泵。

6.不是任何水泵都依靠工作叶轮的旋转运动而输送液体的。

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