(整理完)流体力学网上作业题参考答案20150627 - 下载本文

zPωah2R2R1h10r

解:绕轴旋转运动的液体压强分布式为

水自由液面方程(p=Pa)为

由于,

可得

9、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A点以上的水深H=1.2m,闸门宽弧形闸门半径R=1m,水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB上水总压力及作用方向。

解:水平分力 Px=pc×Ax=ρg (H+R/2) ×R×B=74.48kN 铅垂分力 H Py=ρgV=ρg(R×B×H+B×πR2/4)=85.65kN,

静水总压力 P

2

= P2,

O R A x2+ PyP=113.50kN,

R

tan?= Py/Px=1.15 ∴ ?=49°

B

16

B=4m,圆作用的静

第三章 流体动力学理论基础(116)

一 名词解释

1、流线: 某一时刻,在流体空间存在这样一条曲线,在曲线上所有质点的速度矢量均与其相切,这条曲线称为流线。

2、迹线:迹线是流体质点运动的轨迹线。某液体质点在不同时刻所流经的空间点所连成的线。由于每个质点都有一个运动轨迹,所以迹线是一簇线。

3、恒定流:流场中各运动要素都不随时间变化,这种流动成为恒定流。

4、断面平均流速:是指假想均匀分布在过流断面上的流速,其大小等于流经过流断面的体积流量除以过流断面面积,即v=qv/A。

5、时变加速度:固定空间点的流体质点速度随时间的变化率。 6、位变加速度:质点所在空间位置变化引起的速度变化率。

7、非恒定流:若流场的流动参数(流速、压强、粘性力、惯性力)的全部或其中之一与时间有关,则这类流场称为非恒定流。

8、三元流:流场中的流动参数由三个坐标变量来描述的流动,称为三元流动。

9、二元流:所有流动参数与坐标中某一方向的变量无关,且在这个方向的分量也不存在的流动称为二元流动。

10、一元流:所有流动参数仅与坐标中某一方向的变量有关,称为一元流动。

11、流管:在流场中任意画出一条封闭曲线,经过曲线上每一点作流线,则这些流线组成一个管状的表面,称为流管。

12、流束:流管内所有流线的总和称为流束。

13、元流:封闭曲线取得无限小,所得流束为微元流束,又称元流。 14、总流:封闭曲线取在流场周界上,所得流束为总流。 15、过流断面:与流束中所有流线正交的横断面。 16、流量:单位时间内流经过流断面的流体的量。

17、均匀流:同一流线上各质点的流速矢量沿程不变,称这种流动为均匀流。 18、非均匀流:同一流线上各质点的流速矢量沿程变化的流动。 19、渐变流:各流线趋于平行直线的流动。 20、急变流:流线沿程变化显著的非均匀流。

21、系统:由确定的流体质点所组成的流体团(质点系)。

22、控制体:相对于某个坐标体系来说,有流体流过的固定不变的任何体积。 23、控制面:控制体的边界成为控制面。

24、欧拉法:研究流体力学的一种方法,是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。 25、拉格朗日法:通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。

二、选择题

1、文丘里管是测量(D )的仪器。A、点流速 B、点压强 C、断面平均流速 D、流量 2、皮托管管是测量(A )的仪器。A、点流速 B、点压强 C、断面平均流速 D、流量

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3、流体运动的连续性方程是根据( B )原理导出的。 A、动量守恒 B、质量守恒 C、能量守恒 D、力的平衡 4、已知突然缩小管道,缩小前后的管径比

d1=2,,则突然缩小前后断面平均流速比为( D )。 d2A、4 B、2 C、1 D、0.25 5、粘性流体的总水头线沿程的变化是( A ) 。

A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能。 6、理想流体的总水头线沿程的变化是( C ) 。

A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能。 7、粘性流体的测压管头线沿程的变化是( D ) 。

A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能。

8、流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( A ) A.恒定流 B.非恒定流 C.非均匀流 D.均匀流

9、在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( C ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行

10、水自水箱经管路流出如图所示,若把管路阀门再关小一些,则在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是( A )

A.h1升高,h2降低 B.h1降低,h2升高 C.h1与h2都降低 D.h1与h2都升高

11、在渐变流的同一有效截面中,流体的压强分布满足( B )

ppu2?c C、?c D、不存在 A、p=c B、z++ ?g?g2g12、关于水流流向的正确说法是( C )

A.水一定是从高处往低处流 B.水一定是从流速大处往流速小处流

C.水一定是从机械能大处往机械能小处流 D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流 13、实际液体的水力坡度J为( C ) A.J<0 B.J=0 C.J>0 D.J=Jp 14、恒定流一定是( A )

A.当地加速度为零 B.迁移加速度为零 C.向心加速度为零 D.质点加速度为零

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15、在总流伯努利方程中,压强P是渐变流过流断面上的( A ) A.某点压强 B.平均压强 C.最大压强 D.最小压强 16、水力学中的一元流动是指(D )

A、恒定流动; B、均匀流动 C、层流运动; D、运动要素只与一个坐标有关的流动。 17、已知不可压缩流体的流速场为ux?f(y,z),ux?f(x),uz?0,则该流动为 ( C ) A、恒定一元流动; B、恒定二元流动;C、恒定三元流动; D、非恒定均匀流。 18、速度水头的表达式为( B )

v2v2gv2?v2A、 2? B、2g C、2 D、2g

19、流线于迹线重合的条件是:( B )

A 不可压缩流体 B恒定流动 C 理想流体流动 D 渐变流动 20、位变加速度为零的流动是 ( C )

A恒定流 B非恒定流 C 均匀流 D 非均匀流 21、连续性方程表示:( C )

A 能量守恒 B动量守恒 C质量守恒 D动量钜守恒 22、理想液体恒定有势流动,当质量力只有重力时, (B)

A整个流场内各点的总水头(z?p/??u2/2g)相等 B只有位于同一流线上的点,总水头(z?p/??u2/2g)相等 C沿流线总水头(z?p/??u2/2g)沿程减小 D沿流线总水头(z?p/??u2/2g)沿程增加 23、以下那些概念属于欧拉法( A )。

A、流线 B、迹线 C、液体质点 D、液体微团

24、一维流动中,“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的条件是( D )。 A、理想流体 B、粘性流体 C、可压缩流体 D、不可压缩流体 25、欧拉运动微分方程在每点的数学描述是:( D )

A、流入的质量流量等于流出的质量流量 B、单位质量力等于加速度 C、能量不随时间而改变 D、服从牛顿第二定律 26、.理想流体流经管道突然放大断面时,其测压管水头线( A ) A、只可能上升; B、只可能下降;

C、只可能水平;

D、以上三种情况均有可能。

27、实际流体在等直径管道中流动,在过流地面?,??上有1、2、3点,则有下列关系(A、Zp121?1??Z2?p?

B、Z1?p??Zp33??

C、Zp2?Zp3

p1p22??3??

D、Z1???Z32???Z3?p?

19

B ) 123

28、重力场中理想不可压缩恒定流动中同一条流线上两点A、B,A点的流速 大于B点的流速 ,则( B ) A、A点的测压管水头>B点的测压管水头; B、A点的测压管水头B点的压强水头; D、A点的压强水头

29、动能修正系数是反映过流断面上实际流速分布不均匀性的系数,流速分布_____,系数值_______,当流速分布_____时,则动能修正系数的值接近于____.( B ) A、越不均匀;越小;均匀;1。B、越均匀;越小;均匀;1。 C、越不均匀;越小;均匀;零D、越均匀;越小;均匀;零 30、动量方程式中流速和作用力:( D )

A、流速有方向,作用力没有方向。 B、流速没有方向,作用力有方向。 C、都没有方向。 D、都有方向。

三、 判断题

1、流线可以是折线,也可以是光滑曲线。( × )

2、根据运动要素与空间坐标的关系,可把流动分为一元流、二元流和三元流。(√ )

3、有压圆管流动中,流体流经一渐缩管段,如果该渐缩管段中心轴线为水平方向(位置高度z不变),忽略沿程水头损失和局部水头损失,则断面平均流速变大,而管道中心轴线处压强变小。 (√ ) 4、流体流动时,只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。( × ) 5、恒定流一定是均匀流动。 ( × )

6、凡是满管流流动,任何断面上的压强均大于大气的压强。( × ) 7、拉格朗日法是以空间点为研究对象的研究方法。( × ) 8、欧拉法是以空间点为研究对象的研究方法。( √ ) 9、恒定流中,流线与迹线重合。(√ ) 10、均匀流的流线是相互平行的直线。( √ )

11、均匀流中沿流动方向各断面的速度分布相同。( √ )

12、理想不可压均质重力流体作恒定流动时,沿流动方向总水头线是不变的。(√ ) 13、恒定流中任意一空间点的流体密度不随时间变化。(√ ) 14、流体的连续性方程式基于质量守恒定律推导出来的。(√ ) 15、均匀流中沿流动方向各断面的断面平均流速相同。( √ )

16、均匀流中过流断面上的液体压强分布遵循静止液体的压强分布。( √ ) 17、不可压缩液体连续性微分方程 只适用于恒定流。( ╳ ) 18.自由液面是水平面。(×)

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III