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2012年四川西南石油大学工程流体力学考研真题.doc

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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 5.0n ,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 4.1k ,气体常数 R  287 J  Kkg  / 。(15 分)
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