10级《流体力学》Ⅰ试卷(A)标准答案.docVIP

……………………………… 装 ……………………………… 订 ……………………………… 线 ……………………………… 2011~2012学年第二学期期末考试《流体力学与流体机械》Ⅰ试卷(A) 标准答案和评分标准 A 卷 第 1 页 共 5 页 一、选择填空题：(请将正确答案的序号填在括号内，每小题2分，共24分) 1、在（ C ）作用下能够连续变形的物质叫做流体。 A．某一特定的剪切力； B．一定大小的剪切力； C．任何微小的剪切力。 2、在（ B ）下，流体的体积随着压力的升高而缩小的性质称为流体的压缩性。 A．一定的压力； B．一定的温度； C．一定的密度。 3、在等角速度旋转的容器中液体静压力分布规律是：在同一高度上，液体的静压力沿径向按半径的（ B ）增长。 A．一次方； B．二次方； C．三次方。 4、曲面物体所受液体总压力的垂直分力的方向取决于（ C ），可能向下也可能向上，要根据具体情况加以判断。 A．受压曲面与液体的相对位置； B．受压曲面的形状及与液体的相对位置； C．受压曲面与液体的相对位置以及曲面所受相对压力的正负。 5、由流场中流体的速度分布式 可以看出，该流场应当是（ A ）的速度场。 A．二维、非稳定、可压缩或不连续； B．二维、非稳定、不可压缩； C．三维、非稳定、连续并可压缩。 6、在（ C ）的流场中，流体质点的当地加速度和迁移加速度都等于零。 A．非稳定的均匀流动； B．稳定的非均匀流动； C．稳定的均匀流动。 7、流场中流函数和速度势函数同时存在的条件是（ B ）。 A．不可压缩流体二维有旋流动； B．不可压缩流体二维无旋流动； C．不可压缩流体三维无旋流动。 8、所谓零值流线，是指（ C ）的流线。 A．流线上的速度值等于零； B．流线上的速度势函数值等于零； C．流线上的流函数值等于零。 9、尼古拉兹实验表明，在水力光滑区内黏性流体的沿程阻力系数λ随雷诺数Re的增加而减小，因此可以说，其沿程阻力Δpf也将将随雷诺数Re的增加而（ A ）。 A．增大； B．减小； C．不能确定。 10、并联管路各条支路中流体的压头损失相等，是指（ A ）相等。 A．各条支路单位重量流体的机械能损失； B．各条支路流体的总机械能损失； C．各条支路流体的总能量损失。 11、由于附面层厚度δ随流动距离x的增加而增大，所以，壁面上的粘性摩擦切应力τw沿流动方向将逐渐（ B ）。 A．增大； B．减小； C．不变。 12、黏性流体绕流圆球的斯托克斯阻力公式及其阻力系数公式分别为（ B ）。 A．和； B．和； C．和。 二、解答题：(每小题6分，共36分) 三、计算题：(每小题10分，共40分) 3、有一输水管路如图所示，已知两水池水面高差，各管段管长为，各管段管径为，各管段沿程阻力系数为，其中管段3有沿程均匀泄流，其泄流量为该管段流量的二分之一，不计局部阻力和管道进出口水头。求途泄流量Qt和输水总流量Q。（10分） 已知：，，，。 解： (1) 由于各管段的几何尺寸及沿程阻力系数都相同，所以各管段的阻抗均为 ( 2分) (2) 设第三根水管的入口流量为，均匀泄流量为，终端流量为。根据题意和流量平衡关系，有。 根据并联管路压头损失相等的原则，有 ( 1分) 由于，，由上式可得 ； 再根据流量平衡关系，有 ； 。 ( 2分) (3) 列两水池液面间的伯努利方程，不计局部阻力和管道进出口水头，得 ( 3分) 则途泄流量和输水总流量分别为 ； ( 2分) 4、有一长度为12 m、宽度为2.6 m、高度为3.0 m的箱形拖车在空气中 (ρ＝1.25 kg/m3、ν＝1.42×10－5 m2/s) 以28 m/s的速度行驶，试求：（1）拖车两边和顶部的总摩擦阻力；（2）若箱形拖车的总阻力系数CD＝0.46，试确定施加在拖车上的压差阻力。（10分） 已知：L=12 m，u∞=28 m/s，ρ1.25 kg/m3，ν=1.42×10－m2/s，CD＝0.46。(1) 先确定临，得 ( 1分) 因xc/L＝0.254/12＝0.0212＜5%，故可认为拖车外表面上全部为紊流附面层。拖车表面末端处的雷诺数为 ( 1分) 摩擦阻力系数Cf可按施利希廷公式计算，即 ( 2分) 拖车两边和顶部所受的总摩擦阻力为