《流体力学泵与风机》期末考试试卷参
一、单项选择题（本大题共10 小题，每小题2分，共 20 分）
1．连续介质模型意味着 B 。 （2分）
（A）流体分子之间没有间隙 （B）流体中的物理参数是连续函数
（C）流体分子之间有间隙 （D）流体不可压缩
2．静止流体中任意一点的压强与 B 无关。 （2分）
（A）点的位置 （B）作用面的方向
（C）流体的种类 （D）重力加速度
3．水平管道的截面逐渐缩小，管内水流的压强 B 。 （2分）
(A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小
(C) 不改变 (D) 没有变化规律
4．在总流的伯努利方程中，速度V是 B 速度。 （2分）
(A) 在截面上的任意点的速度 (B) 截面平均速度
(C) 截面形心处的速度 (D) 截面上的最大速度
5．在总流的伯努利方程中，湍流的动能修正系数总是 D 层流的 （2分）
动能修正系数。
(A) 大于 (B) 不小于
(C) 等于 (D) 小于
6．如果 B ，则沿程损失系数不受壁面粗糙度的影响。 （2分）
(A) 雷诺数足够大 (B) 在紊流光滑区
(C) 在紊流过渡区 (D) 速度足够大
7．如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？ A 。 （2分）
（A）弗劳德数 （B）雷诺数
（D）欧拉数 （D）马赫数
8．根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于那种类型的泵。 C 。 （2分）
（A）容积式 （B）往复式
（C）叶片式 （D）其它类型的泵
9．离心式泵的主要部件不包括 B 。 （2分）
（A）叶轮 （B）汽缸
（C）机壳 （D）吸入室
10．下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？ A 。 （2分）
（A）泵所提供的流量与扬程 （B）流量与沿程损失系数之间
之间的关系曲线 的关系曲线
（C）管路的流量与扬程 （D）管路的性能曲线
之间的关系曲线
二、判断题（本大题共10小题，每小题1 分，共10 分）
11．流体的质量力是作用在所考虑的流体表面上的力。 错 （1分）
12．静止的液体和气体接触的自由面，它既是等压面，也是水平面。 对 （1分）
13．描述流动是一固定空间、固定断面或固定点为对象，应采用欧拉法。 对 （1分）
14．引起局部阻力的原因是由于旋涡区的产生，而不是速度方向和大小的变化。 错 （1分）
15．流体在圆管中作层流运动时，其沿程阻力损失与速度的二次方成正比。 错 （1分）
16．对于薄壁小孔口出流的全部完善收缩，流量系数为。 错 （1分）
17．曲面附面层分离发生在断面逐渐扩大而压强沿程增加的区段内，即增压减速区。 对 （1分）
18．音速传播速度很快，整个传播过程可作为等熵过程。 对 （1分）
19．欧拉数是惯性力和弹性力的比值。 错 （1分）
20．叶片出口方向与叶轮的旋转方向相反，这种叶型叫做前向叶型。 错 （1分）
三、证明题（本大题共 1 小题，共10 分）
21．证明流体在圆管中作层流运动，其最大流速是平均流速的两倍。
证明：
1．牛顿内摩擦定律： （2分）
2．均匀流动基本方程： （2分）
（2分）
积分得 当时， ， （1分）
（2分）
当 时， 所以 （1分）
四、简答题（本大题共 3 小题，每小题 5分，共 15 分）
26．什么是牛顿内摩擦定律？不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体？
牛顿内摩擦定律是： (2分)
不满足牛顿内摩擦定律的流体是非牛顿流体。 (3分)
27．什么是恒定流动？
运动平衡的流动，各点流速不随时间变化，由流速决定的压强、粘性力也不随时间变化，这种流动称之为恒定流动。
28．什么是沿程损失？什么是局部损失？
流体沿着管路流动时，由于管壁上摩擦阻力存在，因而要产生一定的能量损失称之为沿程能量损失。(2分)
另一个是流体在流经局部障碍装置时，由于流体速度的方向和大小发生变化，引起速度重新分布随之产生旋涡， 这时要损失一部分机械能称之为局部损失。 (3分)
五、综合题（本大题共 4小题，共 45分）
29．如图所示，一矩形平板闸门AB，宽b=2m，与水平面夹角=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。（15分）
闸门AB上的水压力， (2分)
表示闸门AB的长度。
(2分)
kN (3分)
作用点D，AD= (1分)
重力G作用点C，AC=
(4分)
T= (1分)
=76.34kN (2分)
打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN
30．将一平板探入水的自由射流内并垂直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分，并引起射流的剩余部分偏转角，如射流流速m/s，全部流量m3/s，平板截去的流量m3/s，忽略液体的重量及摩擦损失，试确定射流施于平板的作用力和射流偏转转角。（10分）
Q2v2
解：沿着垂直于自由射流的方向运用动量定理有： (3分)
(1分)
因忽略重力作用及摩擦损失 (2分)
故有代入数值得：
(1分)
沿着自由射流方向运用动量定理 (3分)
31．在煤粉炉堂中，若上升气流的速度，烟气的，试计算在这种流速下，烟气中的的煤粉颗粒是否会沉降。烟气密度，煤的密度。（10分）
解： (2分)
设Re＜1 则 (1分)
(3分)
=
= (1分)
校核：悬浮速度相应的雷诺数
＜1 (2分)
假设成立，悬浮速度正确。如果校核计算所得值不在假设范围内，则需要重新假设范围，重复上述步骤，直至在假设范围内。
由于气流速度大于悬浮速度，所以这种尺寸的煤粉颗粒不会沉降，而是随烟气流动。 (1分)
32．某工厂由冷冻站输送冷冻水到空气调节室的蓄水池，采用一台单吸单级离心式水泵。在吸水口测得流量为60L/s，泵前真空计指示真空度为4m，吸水口径25cm。泵本身向外泄漏流量约为吸水口流量的2％。泵出口压力表读数为3.0/,泵出口直径为0.2m。压力表安装位置比真空计高0.3m，求泵的扬程。（10分）
解： =3.0/=30000/9.807=294.0
(2分)
(2分)
(2分)
(3分)
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