工程流体力学第五章 思考题、练习题 - 副本VIP免费

第五章不可压缩流体一维层流流动思考题建立流体流动微分方程依据的是什么基本原理?有哪几个基本步骤导致流体流动的常见因素有哪些?流体流动有哪几种常见的边界条件?如何确定这些边界条件?对缝隙流动、管内流动或降膜流动，关于切应力和速度的微分方程对牛顿流体和非牛顿流体均适用吗？为什么一、选择题1、圆管层流过流断面的流速分布为A均匀分布；B对数曲线分布；C二次抛物线分布；D三次抛物线分布。2、两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现____情况。A水管内为层流状态，气管内为湍流状态；B水管、气管内都为层流状态；C水管内为湍流状态，气管内为层流状态；D水管、气管内都为湍流状态。3、变直径管流，细断面直径为d1，粗断面直径为d2，粗断面雷诺数Re2与细断面雷诺数Re1的关系是：ARe1=0.5Re2BRe1=Re2CRe1=1.5Re2DRe1=2Re24、圆管层流，实测管轴线上的流速为4m/s,则断面平均流速为：A4m/sB3.2m/sC2m/sD2.5m/s5圆管流动中过流断面上的切应力分布如图中的哪一种？A在过流断面上是常数B管轴处是零，且与半径成正比C管壁处为零，向管轴线性增大D抛物线分布9．下列压强分布图中哪个是错误的？B10．粘性流体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。1．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___(A)。A.减小，增大；B.增大，减小；C.减小，不变；D.减小，减小四、计算题(50分)30.(6分)飞机在10000m高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。(空气的比热容为Cp=1006J/(kg·K)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R为287J/(kg·K))T0=T∞+vCp23222231580010360021006/.()/()=247.69KM∞=va(/)...80010360014287223150743P0=p∞11221kMkk=0.26411412074038214141.....bar31.(6分)一截面为圆形风道，风量为10000m3/h，最大允许平均流速为20m/s，求：(1)此时风道内径为多少?(2)若设计内径应取50mm的整倍数，这时设计内径为多少?(3)核算在设计内径时平均风速为多少?依连续方程（ρ=C）v1A1=v2A2=qv(1)v1412dqvd1=100004360020=0.42m=420mm(2)设计内径应取450mm为50mm的9倍，且风速低于允许的20m/s(3)在设计内径450mm时，风速为vqdmsv2222441000036000451746../32.(7分)离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm,U形管读数h=100mmH2O，水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/m3，ρ空=1.2kg/m3，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量qv。由伯努利方程0+0+0=pg+0+vg22得v=2p由静力学方程p+ρ水gh=0p=-ρ水gh代入得v=22980701100012gh水...=40.43m/sqv=v44043404508223dms.(.)./33.(7分)要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：容器内部的压强值，最高时是表压强pe=1500Pa,最低时是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m，最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度ρ=1000kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2)求：(1)疏水管长度L。(2)水封水面到疏水管口的深度H。根据流体静力学基本方程表压强pe=ρgh或h=peg在最高压强时，管内水面应低于O-O面h1=pge=15001000980153..m在最低压强时，管内水面应高于0-0面h2=pgv=12001000980122..m故疏水管长度L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m水封水面到疏水管口深度H=h1+b=0.153+0.2=0.353m答：疏水管长度应为0.574m，水封水面到疏水管口深度为0.353m。34.(12分)有一水平放置的90°渐缩弯管，管内径d1=15cm,d2=7.5cm,入口处平均流速v1=2.5m/s,表压强p1=6.86×104Pa，若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力。水的密度ρ=1000kg/m3。（1）求虹吸管的流量：列进、出口水池水面的伯努利方程：H=hLLLdvgwABBCCD()22把已知参数代入：求得v=1.59m/s所以qv=vA=0.05m3/s(2)求最低压强点及其真空度：最低压强应是虹吸管内的C点（见图）列...