流体力学与机械练习题.docx
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流体力学与机械练习题
第一章 流体及其物理性质习题
一、判断题
1、粘滞性是液体的固有物理属性,它只有在液体静止状态下才能显示出来,并且是引起液体能量损失的根源。
( )
2、所谓理想流体,就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、有粘滞性、没有表面张力的连续介质。
( )
3、流体是一种承受任何微小切应力都会发生连续的变形的物质。
( )
4、牛顿流体就是理想流体。
( )
5、在一个大气压下,温度为4度时,纯水的密度为1000kg/m3。
( )
二、选择题
1、水力学中,单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。
A面积;B体积;C质量;D重量。
2、不同的液体其粘滞性_______,同一种液体的粘滞性具有随温度_______而降低的特性。
A相同降低;B相同升高;C不同降低;D不同升高。
3、液体黏度随温度的升高而____,气体黏度随温度的升高而_____。
A减小,不一定;B增大,减小;C减小,不变;D减小,减小。
4、动力粘滞系数的单位是:
____。
A N*s/m;B N*s/m2;C m2/;D m/s。
5、下列说法正确的是:
____。
A液体不能承受拉力,但能承受压力。
B液体不能承受拉力,也不能承受压力。
C液体能承受拉力,但不能承受压力。
D液体能承受拉力,也能承受压力。
6、如图所示,一平板在油面上作水平运动。
已知平板运动速度V=1m/s,平板与固定边界的距离δ=5mm,油的动力粘度μ=0.1Pa·s,则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为( )
A 10Pa;B 15Pa;C 20Pa;D 25Pa
三、计算题
1、有一金属套在自重下沿垂直轴下滑,轴与套间充满,kg/的油液,套的内径D=102mm,轴的外径d=100mm,套长l=250mm,套重10kg,试求套筒自由下落时的最大速度。
2、内径为10mm的开口玻璃管插入温度为
的水中,已知水与玻璃的接触角
求水在管中上升的高度。
第二章 流体静力学习题
一、判断题
1、当平面水平放置时,压力中心与平面形心重合。
( )
2、静水内任意一点的静水压强均相等。
( )
3、在静止液体中,静水压强的分布规律是随淹没深度按线性规律变化的。
( )
4、液体表面压强p0,对液体内部不同点的影响是不同的。
( )
5、在平衡液体中等压面即是等势面。
( )
6、如果某点的相对压强为负值,则说明该处发生了真空。
( )
7、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体中的液体重量。
( )
8、静水压强是既有大小又有方向的矢量。
( )
9、静水压强相同的点所构成的平面或曲面称为等压面。
( )
10、某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。
( )
二、选择题
1、相对压强是指该点的绝对气压与_______的差值。
A标准大气压;B当地大气压;C真空压强;D工程大气压
2、浮力作用线通过_______。
A潜体的重心;B浮体的体积形心;
C排开液体的体积形心;D物体上面竖直方向液体的体积形心。
3、液体受到表面压强p作用后,它将_____地传递到液体内部任何一点。
A毫不改变;B有所增加;C有所减小;D只传压力不传递压强。
4、某点的绝对压强等于0.4个工程大气压,其相对压强为________。
A 0.6工程大气压;B-0.4工程大气压;C-58.8kPa;D-39.2kPa。
5、任意形状平面壁上静水压力的大小等于_____处静水压强乘以受压面的面积。
A 受压面的中心;B 受压面的重心;C 受压面的形心;D 受压面的垂心。
6、一封闭容器,水表面上气体压强的真空度pv=10kPa,水深2m处的相对压强为( )
A -10kPa; B 9.6kPa; C 19.6kPa;D 29.6kPa
三、计算题
1、将两个U形管串联在一起去测量一个贮气罐中的气体压力。
如图2-1所示,设已知
,
,
,大气压力760mm为汞柱,
问气体的压力等于多少?
2、一密闭容器盛有两种液体γ2(水银)>γ1(水),在同一水平线上的各点1、2、3、4、5的那点压强最大?
那点压强最小?
那些点压强相等?
第三章 流体流动的基本概念和方程习题
一、判断题
1、能量方程中,压强标准可任意选取,可采用相对压强也可采用绝对压强。
对同一问题亦可采用不同标准。
( )
2、流场中液体质点通过空间点时,所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流。
如果有一个运动要素随时间变化则称为非恒定流。
( )
3、恒定流时,流线随的形状不随时间变化,流线不一定与迹线相重合。
( )
4、静水压强可以用测压管来测量,而动水压强则不能用测压管来测量。
( )
5、流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。
( )
6、一变直径管段,A断面直径是B断面直径的2倍,则B断面的流速是A断面流速的4倍。
( )
7、渐变流任意两个过水断面的z+p/γ=常数。
( )
8、在恒定流前提下,断面平均流速与过水断面面积成正比。
( )
二、选择题
1、动量方程式中流速和作用力:
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。
2、实际流体总流能量方程应用条件是:
__________
A不可压缩液体;B恒定流(或定常流);C重力流体; D沿程流量不变。
3、用欧拉法描述流体质点沿x方向的加速度为__________
A
B
+uy
Cux
+uy
+uz
D
+ux
+uy
+uz
三、计算题
1、水从水箱经直径为d1=10cmd2=5cmd3=2.5cm的管道流入大气。
当出口流速为10m/s时,求
(1)容积流量及质量流量;
(2)d1及d2管段的流速。
2、计算管道流量,管道出口直径d=50mm,求出A、B、C、D各点的压强,不及水头损失。
第四章流动形态与能量损失
一、判断题
1、实际流体中总水头线是沿程下降的,而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。
( )
2、动能修正系数α被假定为1.0,则从物理意义来说,相当于假设端面流速均匀分布。
( )
3、过水断面一定是平面。
( )
4、圆形管的直径就是其水力半径。
( )
5、有两个圆形管道,管径不同,输送的液体也不同,则流态判别数(雷诺数)不相同。
( )
6、有两根管道,一根输油管,一根输水,当直径d、长度L、边界粗糙度Δ均相等时,则沿程水头损失必然相等。
( )
7、产生水流阻力和水头损失的原因是液体存在黏滞性。
( )
8、水平放置的等直径管道,沿水流方向,前一断面的压强水头一定放大于后一段面的压强水头。
( )
9、水流中由于阻力的存在,其水流能量总是沿流程减小的。
( )
二、选择题
1、雷诺数的物理意义是_______。
A、惯性力与压力之比; B、惯性力与重力之比;
C、惯性力与黏性力之比;D、惯性力与表面张力之比。
2、圆管流动的下临界雷诺数Re为:
A、300 B、1200 C、3600 D、2300。
3、在紊流粗糙管区中:
A、层流底层覆盖粗糙高度; B、沿程阻力系数只取决于雷诺数;
C、沿程水头损失与流速的平方成正比;D、沿程阻力系数与相对粗糙无光。
4、两根直径d,长度l,管壁当量粗Δ(ks),都相同的工业管道,其中一根输油,一根输水,运动粘滞系数nu油>nu水,若两管的流速相等,则沿程水头损失:
A、hf油=hf水;B、hf油>hf水;C、hf油 5、长管并联管道各并联管段的: A、水头损失相等;B、水力坡度相等;C、总能量损失相等;D、通过的水量相等 6、如图所示,有两个长度和断面尺寸相同的支管并联,如果在支管2中加一个调节阀,则水头损失( ) A ; B ;C ; D 。 7、圆管层流中,沿程水头损失与速度的( ) A.0.5次方成正比; B.1.0次方成正比;C.1.75次方成正比; D.2.0次方成正比 三、计算题 1、判断下列流动状态是层流还是湍流? (a)很长的水管,直径 ,流速 ,运动粘性系数 。 (b)很长的油管,直径 ,流速 ,运动粘性系数 。 2、油在水平园管道内作定常层流流动,已知 , , ,壁面上 ,求动力粘性系数 ,并验算Re数,以考察层流假设是否成立? 泵与风机的结构 1、指出离心式风机主要部件名称 2、指出轴流泵主要部件名称 3、简述热力发电厂主要有哪些风机? 根据所输送的气体性质说明它们在结构上应注意哪些问题? 4、轴端密封的方式有几种? 它们各自是起到怎样的密封作用? 各有何特点? 泵与风机的性能 1、某台IR125-100-315型热水离心泵的流量为240m3/h,扬程为120m,泵效率为77%,热水温度为80℃,密度为970kg/m3,试计算该泵有效功率和轴功率的大小。 2、某台离心通风机的额定参数为: 流量44090m3/h,全压105mmH2O,风机效率0.88。 采用联轴器直联传动,ηtm=0.98,取电动机容量富余系数k=1.15,问该风机应选用多大容量的电动机? 3、某电厂循环水泵的电动机输入功率为1720kW,电动机效率为0.90,直联传动效率为0.98,泵的扬程为20m,循环水的密度为1000kg/m3,问该循环水泵的流量为多少立方米/小时(取泵的效率为0.78)? 4、若水泵流量qV为25L/s,泵出口压力表读数pB为32×104Pa,入口处真空表读数pm为4×104Pa,吸入管直径d1为100cm,出水管直径d2为75cm,电动机功率表读数pg为12.6kW,电动机效率η1为0.9,传动效率η2为0.97。 试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。 5、某水泵把温度为50℃的水提高到Hz=30m的地方,吸水面压力为大气压pa,出水面的表压力为499000Pa,水的密度为998kg/m3,管路的全部流动损失为hw=5m,试计算泵的扬程。 (本题可忽略泵进、出口处的高度差和流速差。 ) 6、某锅炉给水泵进口压力表读数为0.7MPa,该压力表的安装高度为1m;出口压力表读数为17.7MPa,该压力表的安装高度为9m,给水的密度取950kg/m3。 试计算给水泵的扬程。 7、有一装有进风管道和出风管道的送风机,用U形管在风机进口处测得空气静压p1b和动压pd1分别为-37.5mmH2O和6.5mmH2O;风机出口处的静压p2b和动压pd2分别为19mmH2O和12.5mmH2O,试计算风机的全压为多少? 相似理论在泵与风机中的应用 1、某电厂有一冷凝泵,转速35m3/h,H=62m,P=7.6kw,η=0.82,如图所示,问当转速n=2900r/min时,与A点对应的相似工况点的参数为多少? 2、现有KZG-13型锅炉引风机一台,铭牌上的参数为n=960r/min,P0=140mmH20,Q0=12000m3/h,η=65%。 配用电机功率为15kW,三角皮带传动,传动效率η=98%,今用此引风机输送温度为20℃的清洁空气,n不变,求在这种实际情况下风机的性能参数,并校核该配用电机的功率能否满足要求。 3、50CHTA/6型高压锅炉给水泵,最高效率点的流量qv=675m3/h,扬程H=2370m,转速n=5900r/min,试计算比转速ns及型式数K。
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