2011年四川西南石油大学工程流体力学考研真题.doc

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2011 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.原油相对密度为 0.9，动力粘度为 27cP，则运动粘度为 CSt，相当于。 m2/s。 1、某井深 1500 米，井底压力为 1.617 107Pa，为了防止井喷，则泥浆的相对密度至少应为。 3、动力粘性系数为 0.06 Pa•S 的液体沿水平壁面流动，设速度分布为 u=100y－200y2，m/s， y 为距离壁面的距离，单位为 m，则距壁面 0.1m 处的切应力为 pa。 4、图示一运水汽车，沿与水平面成α角的路面行驶，其加速度为 a= -2 /m s ，则作用在单 2 位质量水体上的质量力分别为 X= ，Y= ，Z= 。 5、静力学基本方程式 p  p 0 h  对质量的要求是。 6、若流体微团的旋转角速度为零，则该流动为流动。 7、系统是指 8、流线是指 9、π定理的作用是 10、紊流的重要特征是。。。。 11、串联和并联管路在长输管线上的应用的三种具体情况是： (1) 、(2) 、 (3) 。 12、若水击波的传播速度为 1200m/s，水在圆管中的平均流速为 1.5m/s，则最大的水击压力为 MPa，若管长为 6000m，为避免发生直接水击，则阀门的关闭时间应大于秒。 13、流体的变形运动又分为变形和变形。 14、声速的大小反映了介质。 15、若实际气流在等截面管中做亚音速绝热流动时，其速度和密度沿程的变化趋势是速度，密度。二、判断下列说法是否正确，正确的请打“√”错误的请打“×”（每小题 1 分，共 10 分） 1、流体做层流流动时，层与层之间的切应力不一定相等。 2、静止液体的等压面为水平面。 3、流体的粘性随温度的增加而降低。（（（）））

4、对于稳定流动，则流场中所有流体质点的运动速度不随时间变化。（） 5、流体的运动不一定是从机械能大处流向机械能小处。 6、不可压缩流体作无旋流动时，必存在速度势和流函数。（（）） 7、流体做层流运动时，沿程水头损失与速度的一次方成正比，水力粗糙时，沿程水头损失与速度的平方成正比。（） 8、流体做不稳定流动时并不是都要考虑由当地加速度引起的惯性力。（ 9、不可压缩流体作无旋流动时，等流函数线与等势线正交。（）） 10、气流在渐缩管中流动时速度将增大，在渐扩管中流动时速度将减小。（）三、简述何为简单长管的三类水力计算问题？并说明第一类水力计算问题的计算思路和步骤（20 分）四、一圆柱形容器，直径 D=1.2 m,完全充满水，盖板上在绕其主轴以每分钟 60 转旋转时测得敞开测压管中的水位高张力为多少？（10 分） 0 0.45 r m  处开一小孔，当此容器 0.6 m a  ，试计算上部螺栓的总 a x Z r0 D n 第四题图五、下图为一抽水装置，利用喷射水流在喉道截面上造成的负压，可以将容器 M 中积水抽出。已知 H、b、h，若不计水头损失，喉道截面面积 A1 与喷嘴出口截面面积 A2 之间应满足什么条件才能使抽水装置开始工作？（15 分） 0 0 h H 1 A1 b 1 0 2 2 A2 0 六、若薄壁小孔口的直径 d ，局部阻力系数试推导薄壁小孔口淹没出流时的流量公式,若   孔口，试确定其流速系数、流量系数及流量的大小。（15 分）  0.1 m ， Q  H 0.64 ,  2H m 第五题图 孔口，收缩系数，当两水箱的液位差为时，， d 0.06

七、斜放的平板上有薄层液体做稳定的层流流动，若流体的密度为，动力粘度为，液层  第六题图厚度为 h,流体的上表面为自由液面，压力为，试求速度分布的表达式。（15 分）  ap 第七题图八、有一全长 L=48.2 Km ，内径 D=257mm 的水平输油管道，所输送油品的相对密度为 0.82，运动粘滞系数为 0.36× 410 ㎡/s，管子的绝对粗糙度   0.15mm ，泵前真空表的读数 vP  4.2 10  4 Pa ，泵后压力表的读数 mP  6 3.6 10  Pa ,为了延长输送距离，现并联一段与主管直径相同的副管，若副管的长度 bL  24.6 Km ，试计算当流量保持不变时可延长的输送距离 L 为多少？若泵的效率  泵 0.8 ，电机的效率  电机 0.9 ，则需选择多大功率的电机？（按长管计算）（20 分）第八题图九、用毕托管测得静压为 35850 Pa（表压），总压强与静压强只差为 49.4 水银柱高，由气压计读的大气压为 75.5cm 水银柱，而空气流的滞止温度为 27℃，空气的绝热指数 k=1.4, 气体常数 R=287J/（kg••K）假定： cm h  （1）空气是不可压缩的；（2）空气可压缩且流动等熵。试分别计算空气流的速度V （15 分）

第九题图

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