流体力学i—2013试卷a

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1、华中科技大学《流体力学I》考试卷（A卷）（闭卷）2013〜2014学年度第一学期成绩学号专业班级姓名题号—-二三四五七八总分满分2010101313131110100评分一、基础选答题（20分）（只有一个最佳答案）1、流体的动力粘度（D）。A.仅取决于分子运动产生的动量交换B.随温度的升高而增大C.随温度的升高而减小D.与分子运动产生的动量交换和分子lAl聚力冇失2、（D）的流体称为理想流体。A.宥加速度B.密度不变C.运动速度很大D.没宥粘性3、理想流体屮的应力只有压强，这是因为（A）。A.忽略了粘性作用B.没宥加速度C.变形速度为零D.密

2、度不变4、运用总流扪努利方程时，必须在缓变流截面上的（B）取位置水头和压强水头值。A.任意两点B.同一点C.形心点D.最高点5、管流某处的真空度为6.5xlO4Pa，当地大气压为105Pa,则该处的绝对压强为（A）。A.35000PaB.65000PaC.165000PaD.-65000Pa6、粘性流体在等截面直圆管内的流动是层流还是湍流，W以hh（B）进行判断。A.岡管直径B.雷诺数C.流体粘度D.马赫数7、对总流的两个缓变流截面运用总流伯努利方程时，两截面之间（C）oA.必须都是缓变流B.必须都是急变流C.可以有急变流也可有缓变流8、管道

3、水流在小雷诺数时，管壁粗糙度对能量损失（B）。A.很重要B.不重要C.不确定9、扰动源速度大于声速，即M〃＞1吋，扰动与未扰动气体的分界面是一个圆锥面，（B）称为马赫角。A.圆锥面的顶角B.圆锥面的半顶角C.圆锥面顶角的两倍10、绝热流动的基本关系式6；,7+^/2=（^/0表示可压缩气体运动的（B）守恒A.动量B.能量C.质量D.热量二、有一半径为7?的岡盘在静止的水平平板上以等角速度ty旋转。平板与岡盘间充满动力粘度为//的薄层液体。已知液层厚度为次试估计作用在圆盘上的限力矩M的大小。（10分）解.r=//—,dA=2m.dro•••dF

4、=T.dA=2n’rdr271/j.coPdr2S三、如图D=60mm，d=5mm,h=200mm,=13.6/7水。求：杯口气，压的真空度。（10分）解：p=pa-pg(h+Ah);Ah7iD2/4=hKd2/4；pa-p=pg(1+(d/D)2)h=13600x9.8x(l+(l/12)2)x0.2pa-p=26841(N/m2)四、闸门为圆形，，可绕通过C的水平轴旋转，求：(1)作用在闸门上的转矩与闸门在水卜*的深度无关；(2)闸门完全淹没，作用在闸门的转矩。(13分)解：(1)总压力P=pghc(7iD2/4)YD=Yc+Jcx/(y

5、cA)两边同乘以sin0则冇hD=hc+(Jcx/hcA)sin20转矩M二P.DC=P.(hD-hc)/sin0M=gphc(kD2/4)(JcxsinO/hcA)M=gpJcxsin0=gpsin0(kD4/64)故M与淹深无关(2)将所给数据代入，有M=1000x9.8xsin60(7iX1.54/64)M=2109.15(Nm)ci=-d-43.14x().0752x8.4丁0.037lw根据伯努利方程可知，B点即为真空度最大点,两断面列伯努利方程：为求得其压力值，可对A,B五.有如图所示的虹吸装置。吸管直径75mm,吸管最高点高出水

6、面hi为1.8m,出口低于水而h2为3.6m，环境大气压等于10m水柱高。不计损失，试计算出流流速、流量及真空度最大点处的压力值。（13分）解：对A，C两断面列出不计损失的能量方程，可得：么+^±+0=0+1+丛_PZPg2g即有：v=」2gh2=>/2x9.81x3.6=8Am/s流量为：//,+—+0=(/7,+/!)+—+—PS■PS2g从而可得：3.6+10+0=5.4+^+84pg2x9.81解得:-^-=4.6wH,OPg"pB=45.1xlO3Az由此可得最大真空度即为：10wH10-4.6wH,0=5.4z«H,0六、如图所示

7、为压力水枪，口径d=lcm，水龙带端部U径D=5cm，从喷口射出的流速V=20m/s，求手握水枪所需的力R（设水枪水头损失为Ini水柱”（13分）解：TZ,20x3.14x0.012in_33/上Q=V2A2==1.57x10mIsx24dzr,=〔£l^=（^x20=0-8m/5对1—1、2—2两断面列伯努利方程:=9800x1“J2x9.8)PS2g2gPi=PS209480A/P=PA=209480x3.14X0.0524=411.10457Vp+H+A动量方程：R^P^pQ^-V,)7?=1000xl.57xl0_3x(20

8、-0.8)-411.1045=-3817V手握水枪所需力为381N,方向向左。七、已知并联三水管/i=500m,/2=800m,/3=1000m,di=300mm，