三、简答题 ( 每小题 5 分，共 20 分 )

26. 混合气体密度如何计算，并列出计算公式。

27. 对于静止液体，当作用在液体上的质量力仅有重力时，则液体中的哪些面是等压面 ?

28. 什么是有效截面 ? 流道中流线互相平行时，有效截面形式如何 ?

29. 什么是紊流的时均速度 ? 写出紊流时均速度轴向分量 的定义式，指出式中各符号的含义。

四、计算题 (50 分 )

30.(6 分 ) 飞机在 10000m 高空 (T=223.15K,p=0.264bar) 以速度 800km/h 飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。 ( 空气的比热容为 C_p=1006J/(kg · K) ，等熵指数为 k=1.4 ，空气的气体常数 R 为 287J/(kg · K))

31.(6 分 ) 一截面为圆形风道，风量为 10000m³/h ，最大允许平均流速为 20m/s ，

求： (1) 此时风道内径为多少 ?

(2) 若设计内径应取 50mm 的整倍数，这时设计内径为多少 ?

(3) 核算在设计内径时平均风速为多少 ?

32.(7 分 ) 离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径 d=400mm,U 形管读数 h=100mmH₂O ，水与空气的密度分别为ρ_水 =1000kg/m³ ，ρ_空 =1.2kg/m³ ，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量 q_v 。

33.(7 分 ) 要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：容器内部的压强值，最高时是表压强 p_e=1500Pa, 最低时是真空值 p_v=1200Pa, 要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下 a=0.1m ，最低水位应在疏水管口上 b=0.2m( 水密度ρ =1000kg/m³ ，重力加速度 g=9.8m/s²)

求： (1) 疏水管长度 L 。

   (2) 水封水面到疏水管口的深度 H 。

34.(12 分 ) 有一水平放置的 90 °渐缩弯管，管内径 d₁=15cm,d₂=7.5cm, 入口处平均流速 v₁=2.5m/s, 表压强 p₁=6.86 × 10⁴Pa ，若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力。水的密度ρ =1000kg/m³ 。

35.(12 分 ) 用虹吸管输水，如图所示，已知：水位差 H=2m, 管顶高出上游水位 h=1m ，虹吸管内径 d=200mm ，管长为 L_AB=3m,L_BC=5m,L_CD=4m, 管路沿程损失系数λ =0.026 ，局部损失系数有：管路进口滤网 ( 带底阀 ) 一个，ζ_滤网 =12,B 、 C 两处 90 °圆弯两个，每个ζ_弯头 =0.5 ，管路出口ζ_出口 =1.0 ，水的密度ρ =1000kg/m³ 。

试求：

(1) 虹吸管的流量 qv 。

(2) 虹吸管中压强最低点的位置及其真空值。

全国 2002 年 4 月高等教育自学考试

工程流体力学试题参考答案

课程代码： 02250

一、单项选择题 ( 每小题 1 分，共 20 分 )