工程流体力学试卷一.doc

工程流体力学试卷一.doc三、说明下列概念（共20分）
流体的膨胀性（共4分）
答：当压强一定时，流体温度变化体积改变的性质称为流体的膨胀性，膨胀性的大小用 温度膨胀系数来表示.（1分）
dV/V
其表达式为： 缶=竺匕匕 （2分）
v dT
式中dT为温度增量；dV/V为相应的体积变化率。由于温度升高体积膨胀，故二者同 号。＜7印的单位为1/K或1/°C。（1分）
等压面、压力体（共3分）
答：1）静水压强相同的点所构成的平面或曲面称为等压面。（1分）
2）由受压面本身、受压面的周线向自由液面作的铅垂面、自由液面或其延伸面围成 的体积就是压力体。压力体位于受压面同一侧的叫做实压力体，液体压力向下；压力体位于 受压面异侧的叫做虚压力体，液体压力向上。（2分）
有旋运动和无旋运动（共4分）
答：根据流体微团是否旋转分为有旋运动和无旋运动。（1分）
流体微团的旋转角速度不等于零的运动称为有旋运动；（1. 5分）
流体微团的旋转角速度等于零的运动称为无旋运动。（）
绝对压强、相对压强、真空值之间的关系。（共4分）
答:绝对压强：以完全真空为零点，记为p； （1分）
相对压强：以当地大气压PH为零点，记为Peo （1分）
两者的关系为：p=pe+ pa；真空度：（1分）
相对压强为负值时其绝对值称为真空压强。（1分）
简述尼古拉茨实验在不同流层内的沿程损失系数的确定（共5分）
答:【区一层流区，只与雷诺数有关。（1分）
II区一第一过渡区, III区一水力光滑区, IV区一第二过渡区, V区一水利粗糙区,
与雷诺数有关。（1分）
只与雷诺数有关。（1分）
与相对粗超度和雷诺数有关。（1分）
与雷诺数无关。（1分）
，其等压面方程为一旋转抛物面。（15分）
解:
如图由受力分析:
dp = p(Rdr + f,dz)= p(co2 rdr - gdz)
R = co2r
边界条件：r = 0,z = 0,p = p°
在自由面:
旋转抛物面
注意：坐标原点在旋转后自由面的最底点
H 5
五.（10 分）解：Fj - pghcA - y A - 1000 X X - - 24500 N
-3分
H 12 2口 2 < 10
y = F — = —H = — %5 =——m
2 H b 3 3 3
——bti
2
'3分
24500x —
:.F = ^ = 1 -
H 5
=30L/s,出口压力表计数为4X105Pa,吸入口真空表的读数为3X 105Pa,,吸水管及排水管直径分别为800mm和500mm,轴功率为 12kw,试求泉的总效率。（15分）
FH=gy
'4分
皿4（/ 4x30x10” 八心, s 八、
解： V,=—