2012 年四川西南石油大学工程流体力学考研真题
一、填空(每小题 2 分,共计 30 分)
1、相对密度为 0.9 动力粘度为 0.0018Pa•s 的液体,其运动粘度为
2、连续介质假说是指
厘斯。
。
3、一盛水封闭容器从空中自由下落,则容器内水体质点所受单位质量力 X=
、
Y=
和 Z=
。
4、某油井深 2500 米,若油的相对密度为 0.9,如果要使油井成为自喷井,则井底压力至少
应为
Pa。
5、缓变流的定义是
6、研究流体运动的两种方法是
7、某一流道,轴线速度分布可表示为 u=2t(1−0.05x),t 为从开始算起的时间,x 为从进
m/s2,
口到流道轴线某处的距离。当 t=2s,x=5m 时,当地加速度为
迁移加速度为
m/s2。
。
、
。
8、20℃水在绝对压力为 3540Pa 条件下发生空化,则一进口直径为 1m,喉部直径为 0.34m
的文丘里管,在进口表压 2 个工程大气压时流动不发生空化的最大体积流量是
m3/s。(忽略水头损失)
9、若环形空间管的内管外径为 d,外管内径为 D,则,环空管的水力半径
为
,当量直径为
。
10、牛顿流体在管径 D=100mm 的圆管中作层流运动时,其轴心流速为 2m/s,则其流量为
多少
m3/s。
11、雷诺应力的产生原因是由于
。
12、水流通过串联管道,已知大管半径为 r
,雷诺数为 Re
,小管半径为 r
1
1
,雷诺数为 Re
,
2
2
当 r
/r
=2 时,雷诺数的比值 Re
2
1
/Re
2
1
为
。
13、从一点分离而又不汇合到另一点的管路,从管路的分类上讲该管路可能
是
管路或是
管路 。
14、水击分为
15. 超音速气流在渐缩管中做等熵流动时,其速度 u,压力 p 沿程的变化趋势是
水击、
水击。
u
,p
。
二、简答(20 分)
1、什么是流体质点?(5 分)
2、对于均质连通静止液体,如果任意两点的高差为 h ,重度为,则这两
点的压差为 p
h ,这句话对否?请说明原因。(5 分)
3、什么是势流和涡流?并说明速度势和流函数存在的条件。(5 分)
4、有了马赫数 M 为何还要定义数度系数?(5 分)
三、1000
3m 半地下罐,所装油品的相对密度为 0.8,油面上压力 0.08 个工程大气压,钢板
的容许应力为
1.176 10 ap
8
,求最下圈钢板所需厚度? (10 分)
四、用图示测压管测定水管中的点流速,当其读数Δh=0.4m,h1=0.3m,h2=0.1m 时,测
压计中介质的相对密度δ=0.8,求水流 A、B 两点的流速 uA、uB 为多少?(10 分)
第三题图
h
1h
2h
u
A
B
第四题图
五、试用因次分析的方法推导出临界流速 cv 与管径 d、流体的密度、流体的动力粘度之
间的关系式,并由此说明流态的判别标准为何用雷诺数而不用临界流速?(15 分)
六、如图所示水射流在位置水头 1h 作用下冲击盖在右侧容器导管上的大平板,平板与左侧
容器距离很短,右侧容器内装有密度为
800
mkg
/
3
的油,油面距导管中心高度为 2h ,射流
直径 jd 为导管内径 td 的 4/3 。试求:
(1)假设冲击力正好保持平板位于图示位置,求 1h 与 2h 之间的关系。不计平板的重量,
忽略射流的水头损失。
(2)考虑平板的重量。设
h
1
0.3
m
,平板重量为 N18 ,射流直径
d j
6.3
cm
,平板与
短管之间的摩擦系数
5.0n
,求 2h 。(15 分)
第六题图
七、由泵供水的管路系统如图所示,系统上有并联管路 1 和 2。已知:L=500m,d=150mm,
Q=15L/s,λ=0.024;L1=200m,d1=100mm,λ1=0.022,L2=400m,d2=100mm,λ2=0.024,
A、B 两点的标高均为 5m,按长管计算。试计算 A、B 两点压力水头的大小。(15 分)
10m
C
L d Q 1
1
1
1
L d Q 2
2
2
2
泵
L d Q
、 、 、
A
B
第七题图
八、图(a)为一标准的外伸管嘴,管嘴直径为 d,管长l =3d,孔口的局部阻力系数 =0.06,
收缩系数=0.64,作用水头为 H,通过的流量为 1Q ,若在外伸管嘴后面再加一直径为 D,
长度为 L 的短管嘴,使液体充满管口泻出,如图(b)所示,此时通过的流量为 2Q ,若 d =20mm,
D=30mm、L=80mm,沿程阻力系数均为 0.02,试计算(a)、(b)两种情况下的流量之比 为
多少?(20 分)
Q
1
Q
2
(a)
(b)
第八题图
九、在一个大容器温度为 27℃的条件下,容器内空气通过出口内径
能等熵流出,排放到压强为
8.9
Pa410
的大气中。计算容器表压为
的渐缩喷嘴绝
mm8.50
6.3
Pa410
和
45.1
Pa510
时通过喷嘴的质量流量。空气绝热指数
4.1k
,气体常数
R
287
J
Kkg
/
。(15 分)