DOC《同济大学课程考核试卷（A卷）》

同济大学课程考核试卷(A卷)

2007 ―

2008 学年第 二 学期 命题教师签名:审核教师签名: 课号:课名:流体力学 考试考查:考试 此卷选为:期中考试( )、期终考试( √ )、重考( )试卷 年级 专业 学号 姓名 得分

一、单选题(30%)

1、以下说法正确的是: A:固体摩擦力与接触面的压力有关,而液体的摩擦力则与压力无直接关系.

B:静止的流体中存在压应力和拉应力. C:在恒定均匀流中,沿程水头损失与速度的平方成正比. D:尺寸相同的收缩管中,总流的方向改变后,水头损失大小并不改变.

2、圆管层流,实测管轴上的流速为5m/s,则断面平均流速为: A:3m/s B:2.5m/s C:10m/s D:5m/s

3、水平放置的渐缩管,若流体流动的方向为1→2,忽略水头损失,断面形心点的 压强,有以下关系: A:p1p2 D:不能确定

4、某输水管道,流速,阀门突然关闭引起直接水击,若水击波速 ,其直接水击压强为 ( ) A: B: C: D:

5、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) A:水的温度;

B:水的容重;

C:当地气压;

D:水的流速.

6、若在同一长直等径管道中用不同液体进行实验,当流速相同时,其沿程水头 损失在是相同的. A:层流区 B:紊流光滑管区 C:紊流过度区 D:紊流粗糙管区

7、恒定流中运动要素必为零的是 ( ) A:当地加速度 B:迁移加速度 C:合加速度 D:速度

8、在平衡液体中,质量力与等压面 ( ) A.重合. B.平行. C.斜交.D.正交.

9、圆柱形外伸管嘴的正常工作条件是: A: B: C: D:

10、渗流模型与实际渗流相比较: A:流量相同;

B:流速相同;

C:各点压强不同;

D:渗流阻力不同.

11、比较地下水在不同土壤中渗透系数的大小(粘土k1,黄土k2,细砂k3) A:k1>

k2>

k3;

B:k1<

k2<

k3;

C:k2<

k1<

k3;

D:k3<

k1<

k2. 12.在流体力学的能量方程实验中,量测流量采用的: A.体积法. B.重量法. C.堰流法.D.孔口法. 13.在流体力学的能量方程实验中,随流量的增大最小管径的测压管读数: ( ) A.变大. B.变小. C.不变.D.随机变化. 14. 已知并联管路两支路的沿程阻力系数之比,管长之比, 管径之比=2,则两支路的流量之比 ( ) A. B. C. D. 15.水流经过直径渐变的管道,已知直径由d渐扩为2d,则两断面的 雷诺数比值Re1/Re2 ( ) A.0.5. B.1.0. C.2.0.D.4.0.

二、填空题(20%) 1.测压装置如图.已测得A球压力表读数为,测压计内汞面之间的空间充满酒精,已知,,

;

试计算B球中的空气的压强 .(ρ汞=13.6kg/m3,ρ酒精=0.8kg/m3) 2.分别把流量Q、管径D、重力加速度g组成无量纲数 和把力F、密度ρ、长度L、速度v组成无量纲数 . 3.有一薄壁小孔口自由式出流,其孔口直径d=10mm,作用水头H=2m.求收缩断面处流速vc=和该孔口的出流量Q= 4.有一断面为矩形的管道,已知长和宽分别为100mm和50mm,求水力半径R=如流体的运动粘度15.7*10-6m2/s,如通过的流量为Q=0.15L/s,判别该流体的流动状态是 . 5.如图所示,垂直的输水管道中设有阀门. 已知管道直径,通过的流量 ,水银压差计读数, 两断面的高差,不计沿程损失, 试求阀门的局部损失系数 .

三、计算题(50%) 1.如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点.水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T.(10%)

2、一个潜没在油中的物体以10m/s的速度水平运动(已知油的重度=8000N/m3,=0.03Ns/m2)为研究该物体的运动特征,做一个比原型线型长度放大5倍的模型,潜没在20℃的水中进行模型试验(已知水的重度=9800N/m3,=1.003*106m2/s).求两者动力相似要求的模型的牵引速度vm.若作用在模型物体上的阻力为Fm=3.5N,求作用在原型上的阻力Fp.(10%) 3.水流垂直于底面的宽度为1.5m,求它对建筑物的水平作用力.(14%)

4、有一虹吸管,已知H1=2.5m,H2=2m,L1=5m,L2= 7m,管D=100mm,管道沿程阻力系数=0.02,进口设有滤网,局部阻力系数=10,弯头阻力系数=0.15.试求:(1)通过的流量Q;

(2)校核虹吸管压强最底处的真空高度是否超过允许的6.5m水柱高.(3)画出该管的总水头线和测压管水头线.(16%) 同济大学课程考核试卷(B卷)

2007 ―

2008 学年第 二 学期 命题教师签名:审核教师签名: 课号:课名:流体力学 考试考查:考试 此卷选为:期中考试( )、期终考试( √ )、重考( )试卷 年级 专业 学号 姓名 得分

一、概念题(30%)

1、 金属压力表的读值是 A:绝对压强;

B:相对压强;

C:绝对压强加当地大气压;

D:相对压强加当地大气压.

2、垂直放置的矩形平板挡水,水深3m.作用力离水面的距离y为[]A:1.25m B:1.5m C:2m D:2.5m

3、恒定流的 [ ] A:位变加速度为零 B:时变加速度为零 C:位变和时变加速度均为零 D:位变和时变加速度均不为零

4、圆管紊流过渡区的沿程阻力系数 [ ] A:与雷诺数有关 B:与管壁相对粗糙度有关 C:与和有关 D:与和管长L有关

5、水流经过直径渐变的管道,已知直径由d渐扩为2d,则两断面的雷诺数比值 [ ] A、2 B、4 C、0.5 D、

6、有一圆管层流,实测圆管轴心上的流速为5m/s,则断面平均流速为: A、2.5m/s B、3m/s C、10m/s. D、5m/s

7、圆管紊流光滑区的层流底层与壁面粗糙度的关系是 [ ] A、无关 B、 C、 D、

8、在能量方程实验中,最小断面的测压管高度随流量增大的变化是: A: 上升 B: 下降 C: 不变 D: 都可能

9、在能量方程实验中,是用何种方法来测流量的 [ ] A: 体积法 B: 重量法 C:文丘里法 D: 堰流法

10、两根管径、管长和沿程阻力系数均相同的长管并联.若保持总流量不变, 则单根管道过水与两根管道都过水两种情况的水力损失之比为 [ ] A: 4.0 B: 2.0 C: 1.0 D: 0.5

11、薄壁小孔的流速系数、流量系数与圆柱形外管嘴的流速系数、 流量系数的大小关系为 [ ] A: 、 B: 、 C: 、 D: 、

12、圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是 [ ] A: B: C: D:

13、圆管在粗糙区运动沿程水头损失与流速的变化关系是 [ ] A: B: C: D:

14、渗流模型与实际渗流的 [ ] A: 流速、阻力皆相同 B: 流速、阻力皆不同 C: 流速不同、阻力相同 D: 流速相同、阻力不同

15、在发生管道直接水击的情况下,阀门关闭时间与 水击波相长的关系是 [ ] A: B: C: D:

二、填空题(20%)

1、 用流量、压差、密度、直径组成的无量刚系数: . 用流量、密度、直径、动力粘性系数组成的无量刚系数: .

2、图示半径圆形管道流动,流量,流体的运动粘性系数水位在圆心处.其水力半径 、该管道的流态 . 题3示意图 题2示意图

3、图示为U型汞压差计,用于量测两气管中A和B两点的压差.已知h=0.36m,A和B两点高差,其A和B两点的压差 .

4、三段管路串联,直径分别为d1=100mm、d2=50mm和d3=25mm,已知断面3-3流速v3=10m/s,另两段管路的流速v1=、 、v2= .

5、如图所示,一变直径的管段AB,dA=0.2m,dB=0.4m,高差Δh=1.5m,测得pA=30kN/m2,pB=40kN/m2,B处断面平均流速vB=1.5m/s.试判断水在管中的流动方向.题5示意图

三、计算题(50%) 图示AB为宽1.2m的半圆柱面,直径D=3m. 试求:该柱面上的静水总压力的大小、作用线位置和方向.

2、溢流坝最大泄流量为,若采用长度比尺为50的模型进行实验,试求模型的最大流量.若测得水流对模型的水平作用力为300N,试求原型中水流对坝的作用力

3、水塔经图示管道系统供水.已知供水流量,各段管长,(比阻),,

(比阻.) 以长管计算试求: (1)、各并联管段的流量 (2)、水塔水面的高度H

4、图示为水平面上的自由水射流,垂直射向光滑的平板上,由于平板的作用使一股水流以,倾斜角为θ射出,另一股水流沿平板向下.若不计重力作用和忽略水头损失,试求Q1,Q2与Q的关系(用θ表示) 同济大学课程考核试卷(A卷)

2009 ―

2010 学年第 一 学期 课号:12501401 课名:流体力学与流体机械(下) 考试考查:考试 年级 专业 学号 姓名 得分 命题教师签名:审核教师签名: 题号 一二(1) 二(2) 二(3) 二(4) 总分 题分

40 17

13 13

17 100 得分

一、概念题(选择题2.5分/每小题,后5题3分/每小题) 平面无旋流动的圆柱绕流中,在圆柱表面上速度为来流速度的点是: [ ] A: B: C: D:

2、圆柱绕流可用哪种简单流动叠加而成的: A:均流与源流 B:均流与偶极流 C:均流与汇流 D:均流与环流 平面势流流网网格稀疏的 部位是[]A:流速大压强小B:流速大压强大C:流速小压强大D:流速小压强小何种边界类型是不可能发生边界层分离的: A:收缩边界 B:平面扩展边界 C:均有可能 D:曲面扩展边界 在实际绝热 气体管流中出口阻 塞( 壅塞) 时,出口速度为: A:静止;

B:音速;

C:入口速度;

D:无限大;

6、有一固体粉尘在煤粉炉炉膛中上升烟气流的作用下上升,上升的速度为 0.5m/s,烟气流的速度2m/s,其悬浮速度为: A:2m/s B:1.5m/s C:2.5m/s D:0.5m/s 由功率N、体积流量、密度、重力加速度 和作用水头 组成一个无量纲数是 [ ] A: B: C: D:

8、压强p、体积流量Q、直径d、密度的无量纲组合是 [ ] A: B: C: D: 离心泵的比转数大是反应: A:流量扬程均大 B:流量扬程均小 C:流量大扬程小 D:流量小扬程大

10、某溢流堰原型坝高=12m, 最大泄流量=60m3/s, 拟采用模型进行水力试验, 设计模型坝高Pm=0.48m, 则模型最大泄流量为[]A:4.8m3/s B:0.48m3/s C: 0.192m3/s D: 0.0192m3/s

11、已知平面流动的速度,问该流场是否存在势函数 ,如存在φ= ;

再问该流场是否存在流函数 ,如存在ψ= .

12、气体沿等截面有摩擦的等温管作亚音速运动,沿流动方向运动参数的变化是:流速 ;

速度的极限值 .

13、何谓滞止压强?

14、雷诺数为哪两个力的比

15、在水泵试验中,产生气蚀的主要原因有哪两个?

二、计算题(

17、

13、

13、17)

1、有一平面势流其流函数, 试求: 1)、该流动是由何种简单流动组成的,其强度、布置点? 2)、该流动的势函数? 3)、该流动速度为零(驻点)的位置?

2、在等熵(理想绝热)非等截面的流动中,已知第一断面的温度为27oc,流速为150m/s,绝对压强为0.15MPa;

第二断面的绝对压强为0.12MPa.试计算第二断面的流速、温度和马赫数.(k=1.4,R=287J/kg・ K)

3、有一球形的小气球在空气中自由上升,在各种力的作用下最终达到匀速运动.已知:气球的密度(包括气球的重量和气球内的气体)ρm=0.8kg/m3,空气密度 ρ=1.25kg/m3,空气的运动粘性系数ν=1.6(10(5m2/s,气球的直径d=50mm. 试求:气球的上升的速度u.(阻力系数:当Re(10时,Cd=24/Re;

当10(Re(103时,Cd=13/(Re)1/2;

当Re(103时,Cd=0.48.)

4、图示为一离心式水泵的特性曲线,一管道的特性曲线(H以米计,Q以L/s计). 试求: 1)、水泵工作点的参数(Q、H、N及η );

2)、若切削水泵叶轮直径为原来的0.9倍,水泵新工作点的参数. 同济大学课程考核试卷(B卷)

2007 ―

2008 学年第 一 学期 命题教师签名:审核教师签名: 课号:12501300 课名:流体力学与流体机械(下) 考试考查:考试 此卷选为: 期中考试( )、期终考试( √ )、重考( ) 试卷 年级 专业 学号 姓名 得分 题号 一二(1) 二(2) 二(3) 二(4) 二(5) 总分 题分

30 14

14 14

14 14

100 得分 概念题(3分/每小题,30%)

1、流函数存在的条件是: A:理想流体 B:平面流动 C:无旋流动 D:平面不可压缩流动

2、偶极流是哪两种简单流动叠加而成的: A:均流与源流 B:均流与环流 C:源流与环流 D:源流与汇流 气体沿等截面有摩擦的等温管,其进口马赫数为0.2,其管道出口气流 速度的最大值: A:小于进口速度 B:等于进口速度 C: 等于音速 D:大于进口速度,但小于音速

4、流体平板附面层厚度沿流动方向的变化只取决于: A:平板表面的摩擦阻力 B:流体的粘性系数 C:来流的速度 D:来流的雷诺数和沿程距离

5、在一烟囱中,当向上的气流速度为悬浮速度的2倍时,颗粒运动速度为 (用表示);

颗粒受到气流的阻力方向与颗粒运动方向 (一致、相反).

6、 由流量Q,管直径D,动力粘性系数μ 和密度组成无量纲数为 .

7、有一固体粉尘直径为100微米,在煤粉炉炉膛中上升烟气流(烟气的运动粘性系数为)的作用下上升,上升的速度为0.8m/s,烟气流的速度2m/s,其用于计算阻力的雷诺数为:

8、有一离心泵其转速,当通过改变转速使其流量为原来的1.5倍时,转速为 ;

其扬程为原来的 倍.

9、何谓临界参数?

10、离心式泵产生汽蚀的主要原因: 计算题(14分/小题,70%)

1、流速为vo的均匀直线流,绕半径为R的圆柱体的流动,其流函数 的形式为. 求: 1)偶极流强度M;

2)流场的速度势函数;

3)圆柱体表面速度分布表达式;

2、有一球形的固体小珠落入很深的水中,在各种外力的作用下达到匀速运动.已知:水的密度ρ=1(103kg/m3,水的运动粘性系数ν=1.6(10(6m2/s,固体的密度ρm=8(103kg/m3,小珠的直径d=2.5mm. 试求:小珠的速度u. (阻力系数:当Re(10时,Cd=24/Re;

当10(Re(103时,Cd=13/(Re)1/2;

当Re(103时,Cd=0.48.)

3、气球在20oc的空气中上升,用直径为气球1/3的模型在15oc的水中进行试验,模型速度为1.2m/s,测得阻力为200N,求原型气球的速度和阻力. (20oc的空气ρ n=1.2kg/m3,μ n=0.0183(10-3Pa・s;

15oc的水ρ m=999kg/m3,μ m=1.14(10-3Pa・s)

4、在等熵(理想绝热)非等截面的流动中,已知第一断面的温度为27oc,流速为150m/s,绝对压强为0.15MPa;

第二断面的温度为13oc.试计算第二断面的流速、压强和马赫数. (k=1.4,R=287J/kg・ K)

5、有一转速为1320r/min的水泵,理论流量Q=0.06 m3/s,叶轮外径D2=375mm,叶轮出口的有效面积F=0.03 m2,叶片出口安装角为45o . 1)、试作出口速度三角形;

2)、若不计入口(进口)的影响,试求此泵的理论扬程;

3)、若有一几何相似的水泵,叶轮外径为原有的1/2,试求此泵的理论流量. ................