浙江理工大学996工程流体力学B2014年考研真题考研试题

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浙 江 理 工 大 学
2014 年硕士学位研究生招生入学考试试题
考试科目：工程流体力学 B 代码：996
（请考生在答题纸上答题，在此试题纸上答题无效）
1、 名词解释（每题 4 分，共 20 分）
1） 流体，2）流管，3）流动相似条件，4）粘性底层，5）马赫数
2、 简答题（每题 6 分，共 30 分）
1） 什么是流线？什么是迹线？二者间的区别是什么？
2） 模型流动与原型流动的力学相似条件有哪些？试分别简述之。
3）试述圆管中流动阻力的类型及其多发位置；其中，沿程阻力系数 λ 在层流区、光滑管至粗糙
管区与哪些因素有关？
4）试述研究流体运动的欧拉法和拉格朗日法的区别。
5）试述气体流动中的临界状态和滞止状态。
3、计算题（每题 20 分，共 100 分）
1）试利用微元六面体推导直角坐标系下的流体
连续性方程。（本题 20 分）
2）如图 1 所示水箱，左端为一半球形端盖，右
端为圆形平面板盖，已知 h=0.6m，R=0.15m，
试分别求两端盖所受的总压力及其方向。（球的
体积为 4πR
3
/3, ρ=1000 kg/m
3
, g=9.8 N/kg）
（本题 20 分）
3）空气由一大容器经缩放喷管等熵地流出，已
知容器中的压强 p0=4.8×10
5
Pa，温度 T0=316 K，
喷管出口截面积为 20 cm
2
，背压 pb=100 kPa，
空气的 R=287 N·s/(kg·K)，κ=1.4，求：
（1）喷管出口截面上的气流速度和马赫数；
（2）喷管质量流量；
（3）喷管喉部截面积。（本题 20 分）
4）如图 2 所示水平放置的 90°渐缩弯管，已知入口处管
径 d1=15 cm，水流平均流速 v1x=2.5 m/s，计示压强
p1e=6.86×10
4
Pa，出口处管径 d2=7.5 cm，计示压强
p2e=2.17×104
Pa，试求支撑弯管所需的水平力。（本题 20
分）
5）如图 3 所示，长 L=50 m，直径 D=0.21 m 的自流管，
将水从水池引至吸水井中，然后用水泵送至水塔。已知泵的吸水管直径 d=0.2 m，管长 l=0.6 m，
泵的抽水量 Q=0.064 m
3
/s，滤水网的局部阻力系数 ξ1=ξ2=6.0，弯头的局部阻力系数 ξ3=0.3，自流
管和吸水管的沿程阻力系数 λ=0.02。假定自流管中通过的流量等于泵的抽水量。试求
（1）水池水面与吸水井的水面高度差 h；
（2）水泵的安装高度 Hs=2m 时，水泵进口断面处的真空度。（本题 20 分）
R R
h
半球
圆形
图 1
x
y
d1
d2
qv
图 2