《流体力学与流体机械》Ⅱ试卷.doc

……………………………… 装 ……………………………… 订 ………………………………… 线 ……………………………… 2004~2005学年第一学期期末考试《流体力学与流体机械》Ⅱ试卷（A） 标准答案和评分标准 ﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉ 一、填空题：（每小题3分，共30分） 1．所谓物理现象相似是指在 几何相似 和 时间相似 的前提下，在相对应的 时间内 和相对应的 空间点上 ，所有用来描述两现象的一切 物理量 都各自 对应 成比例。 2．描述物理现象的单值条件有 几何条件 、 起始条件 、 边界条件 和 物理条件 。 3．完全气体在绝热流动时，其 滞止温度 不随过程而变化；完全气体在 等熵 流动时，其滞止参量不随过程而变化。 4．激波的类型有 正激波 、 斜激波 和 曲激波 三种；正激波前后气流速度的关系式为 SKIPIF 1 0 。 5．当旋流数Sn大于 0.6 时为强旋流，这时流场中既有 负压 区，又有 回流 区存在。 6．在烟囱抽力一定的情况下，炉内零压面的位置高度将随烟道阻力的增大而 降低 。 7．叶轮式泵或风机按流体流过叶轮时的方向不同，可分为 离心式 、 混流式 和 轴流式 三类。 8．所谓泵或风机的性能曲线是指在转速一定的情况下， 压头 、 功率 和 效率 随 流量 而变化的函数关系曲线。 9．泵或风机在运行中的损失可分为 机械损失 、 容积损失 和 水力损失 三种。 10．所谓工况调节就是采用一定的方法改变 泵或风机的性能曲线 或 管路的性能曲线 ，以满足用户对流量变化的要求。 二、简述题：（每小题5分，共30分） 1．何谓决定性准数和被决定性准数？各举一例。 答：(1)决定性准数：完全由单值条件的物理量所组成的准数，称为决定性准数，它对现象的性质有决定性的影响，如雷诺数等。 (2)被决定性准数：凡包含有未知物理量的相似准数，称为被决定性准数，它是决定性准数的函数，如欧拉数等。 2．超音速气流在等截面摩擦管中等温流动时，其流速u、压力p、密度ρ和滞止温度T0将如何变化？对外界放热还是从外界吸热？ 答：超音速气流在等截面摩擦管中等温流动时，其流速u逐渐减小，压力p逐渐升高、密度ρ逐渐增大，滞止温度T0逐渐降低；不断地向外界放热。 3．何谓射流的质量平均温差？何谓射流的“热力特征”？ 答：（1）所谓质量平均温差，就是用该温度差乘以ρQCp便可得到射流某截面上真实的相对焓值，常用符号ΔT′表示。 即 SKIPIF 1 0 。 （2）射流的“热力特征”：在等压条件下，单位时间内通过射流各截面的相对焓值相等，即 SKIPIF 1 0 。 4．简述烟囱的工作原理，分析影响烟囱理论抽力的几大因素。 答：（1）由烟囱底部的压力计算式 SKIPIF 1 0 可以看出，因为烟气重度γg小于空气重度γa，H为烟囱高度，所以烟囱底部的相对压力pm2为负值，即存在负压(抽力)，它是由烟囱内高温烟气的几何压头产生的。炉尾截面处烟气一般控制为零压，pm1=0，因此，炉尾烟气在烟囱底部的抽力作用下，源源不断地经烟道流到烟囱底部，接着在热烟气几何压头的作用下不断地排出烟囱。这就是烟囱的工作原理。 （2）由烟囱理论抽力公式 SKIPIF 1 0 可以看出，烟囱的高度H越高、烟气的温度tg越高及环境空气的温度ta越低，烟囱底部的负压值(抽力)越大，排烟能力越强。这就是说，烟囱烟囱理论抽力的大小取决于烟囱的高度H、烟气的实际温度tg和周围环境空气的温度ta三大因素。 5．何谓风机的全压和静压？它们与风机的出口全压和出口静压有何不同？何谓风机的全压效率和静压效率？ 答：（1）所谓风机的全压，就是单位体积气体通过风机时所获得的能量，也就是风机的出口全压与进口全压之差；风机的静压是将流体获得的能量（风机的全压）中扣去出口动能后的剩余部分。 （2）风机的全压效率为风机的有效功率与风机的轴功率之比，即 SKIPIF 1 0 ；风机的静压效率为风机的静压和流量的乘积与风机的轴功率之比，即 SKIPIF 1 0 。 6．两台同型号的风机并联运行时，其流量和风压与两台单独运行的风机相比有何不同？说明原因。 答：两台同型号的风机并联运行时，其总流量等于并联机组中各台风机的流量之和，其总压头与并联机组中各台风机的压头相同；但并联机组中单台风机的 流量小于单独运行的单台风机 的流量，并联机组中单台风机的压头大于单独运行的单台风机 的压头。 这是因为风机并联后，管路内总流量加大，压头损失增加，所需要的压头加大，而风机的性能是压头