東 北 大 學(xué) 繼 續(xù) 教 育 學(xué) 院
工程流體力學(xué)X 試 卷(作業(yè)考核 線上2) B 卷(共 5 頁)
總分 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分
一、判斷題(20分)
1.流體質(zhì)點是指宏觀上足夠小,而微觀上又足夠大的流體微團(tuán)。 ( )
2.液體的粘性隨溫度的升高而增大。 ( )
3.氣體的粘性隨溫度的升高而減小。 ( )
4.牛頓流體的粘性切應(yīng)力與速度梯度,即角變形速率成正比。 ( )
5.靜止的流體只能承受壓應(yīng)力。 ( )
6.在描述流體運動中歐拉法沒有直接給出流體質(zhì)點的運動軌跡。 ( )
7.定常流動,流線與跡線重合。 ( )
8.應(yīng)用總流伯努利方程解題時,兩個斷面間一定是緩變流,方程才成立。 ( )
9.由于流體粘性的存在和影響,使流體呈現(xiàn)兩種不同的流態(tài),就是層流和紊流。( )
10.雷諾數(shù)是表征重力與慣性力的比值。 ( )
11.靜止的流體中任意一點的各個方向的壓強值均相等。 ( )
12.靜止液體的等壓面一定是一個水平面。 ( )
13.大氣層中的壓強與密度、溫度的變化有關(guān)而且受季節(jié)、氣候等因素的影響。 ( )
14.壓力體的體積表示一個數(shù)學(xué)積分,與壓力體內(nèi)是否有氣體無關(guān)。 ( )
15.理想流體的運動可分為有旋流動和無旋流動兩種類型。 ( )
16.不可壓縮流體的無旋流動由于存在速度勢和流函數(shù),故又稱為位勢流動。 ( )
17.如果流場中若干流體微團(tuán)無繞自身軸線旋轉(zhuǎn)運動,剛稱為無旋流動。 ( )
18.任一條封閉曲線上的速度環(huán)量皆為零,則此區(qū)域內(nèi)的流動必為無旋流動。 ( )
19.不可壓縮流體速度勢函數(shù)滿足拉普拉斯方程,速度勢函數(shù)是調(diào)和函數(shù)。 ( )
20.位勢流場中,速度環(huán)量等于曲線兩端點上速度勢函數(shù)值之差。 ( )
二、填空題(20分,每空1分)
1.液體的動力粘性系數(shù)隨溫度的( )而減小,牛頓流體是指切應(yīng)力與成( )的流體。
2.歐拉法中,流體的加速度包括( )和 ( )兩種,如果流場中時變加速度為零,則稱流動為( ),否則,流動稱為( )。
3. 雷諾實驗揭示了流體流動存在( )和( )兩種流態(tài),并可用 ( ) 來判別流態(tài)。
4. 一般管路中的損失,是由( )和( )兩部分構(gòu)成,在定常流動中,沿程水頭損失與流速的( )成( ),所謂的長管是指 ( )比( )小得多,可以忽略不計。
5. 已知三維流場的速度分布為: ,試求t=0時刻,經(jīng)過點(1,1)的流線方程( );點(1,1)處的加速度為( )。
6. 平面流動速度分布為: , ,如果流體不可壓縮,試求a=( );b= ( )。
7. 子彈在15攝氏度的大氣中飛行,如果子彈頭部的馬赫角為45度,子彈的飛行速度為 ( )。
三、論述題(20分,每題5分):
1.試說明伯努利方程成立的條件。
2.研究流體受力和運動過程中,在哪些情況下要考慮流體壓縮性?
3.試解釋理想流體,牛頓流體和非牛頓流體.
4.試說明斯托克斯定理的含義和意義。
四、計算題(40分,每題10分):
1.粘度儀是測量液體粘性系數(shù)的儀器,它是由如下圖所示的兩個同心薄壁圓筒組成,外筒半徑為R=100mm,內(nèi)筒半徑為r=99mm,筒高1m,兩筒之間的間隙為 mm,外筒轉(zhuǎn)速為 =20rad/s,當(dāng)間隙內(nèi)充滿某種潤滑油時,內(nèi)筒所受扭矩M=10Nm。試求潤滑油的動力粘性系數(shù) 。
2. 水泵裝置如圖。水泵安裝高度h=2.5m,高低水池液面(面積足夠大)高差Z=20m,吸水管管徑D1=0.2m,長度l1=5m,沿程阻力系數(shù)為0.02,總局部水頭損失系數(shù)為5;壓水管的直徑D2=0.15m,l2=50m,沿程阻力系數(shù)為0.03,壓管總的局部水頭損失系數(shù)為6,測得水泵出口處的表壓P-Pa=2×105Pa.試求:①水泵輸水量Q和②水泵的功率(水泵的功率系數(shù)為0.85)。(第一問6分,第二問4分)
3. 若作用在圓球上的阻力F與球在流體中的運動速度V、球的直徑D及流體的密度 和動力粘度 有關(guān),試?yán)貌冀饾h定理求無量綱數(shù)。
4.試分析復(fù)位勢 由哪些基本勢流疊加而成?