浙大工程流體力學(xué)試卷及答案

1、2002-2003學(xué)年工程流體力學(xué)期末試卷一、單選題(每小題2分，共20分)1、一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下 4.2米處的測壓管高度為2.2m,設(shè)當(dāng)?shù)貕簭姙?8KPa則容器內(nèi)液面的絕對壓強為 水柱。(a) 2m (b)1m(c) 8m(d)-2m2、斷面平均流速u與斷面上每一點的實際流速u的關(guān)系是。(a) =u (b) >u (c) <u (d)u 或 u3、均勻流的定義是。(a)斷面平均流速沿流程不變的流動；(b)過流斷面上各點流速相互平行的流動；(c)流線皆為平行直線的流動；(d)各點流速皆相等的流動。4、與牛頓內(nèi)摩擦定律有關(guān)的因素是 。(a)壓強、速度和粘度；(b

2、)流體的粘度、切應(yīng)力與角變形率；(c)切應(yīng)力、溫度、粘度和速度；(d)壓強、粘度和角變形。5、流量模數(shù)K的量綱是 o(a) L 3T-2(b ) L 3丁(c)L T (d)L 2丁16、設(shè)模型比尺為1: 100,符合重力相似準(zhǔn)則,如果模型流速為 0.6m/s,則原型 流速。(a)60m/s(b) 0.006m/s(c) 60000m/s(d) 6m/s7、在孔口的水頭值與孔口的面積相同的情況下，通過管嘴的流量 孔口的流量。(a)等于 (b)大于 (c)小于 (d)不能判定8、圓管流中判別液流流態(tài)的下臨界雷諾數(shù)為 。（a） 2300（b）330013000（d） 5759、已知流速勢函數(shù)，求點

3、（1, 2）的速度分量為。（a） 2（b） 3（c） -3（d） 以上都不是10、按 與之比可將堰分為三種類型：薄壁堰、實用堰、寬頂堰（a）堰厚堰前水頭（b） 堰厚堰頂水頭（c） 堰高堰前水頭（d） 堰高堰頂水頭二、簡答題（共24分）1 .靜水壓強的特性（6分）2 .漸變流的定義及水力特性（6分）3 .邊界層的定義及邊界層中的壓強特性（6分）4 .滲流模型簡化的原則及條件（6分）三、計算題（共56分）1、（本小題14分）有一圓滾門，長度L=10m直徑D=4m上游水深H=4m下游水深H2=2m求作用 在圓滾門上的水平和鉛直分壓力。題1圖題2圖2、（本小題12分）設(shè)導(dǎo)葉將水平射流作 的轉(zhuǎn)彎后仍水平

4、射出，如圖所示。若已知最大可能的支撐 力為F,射流直徑為d,流體密度為，能量損失不計，試求最大射流速度 V13、（本小題16分）由水箱經(jīng)變直徑管道輸水，H=16m直徑d1=d3=50mmnd2=70mmn各管段長度見圖，沿程阻力系數(shù)，突然縮小局部阻力系數(shù)（對應(yīng)細管流速），其他局部阻力系數(shù)自定。（1） 試求流量。Q=10 L/S, V1 = 5.1m/s,v2=2.6m/s（2）定性繪制出管道的測壓管水頭線與總水頭線。4、（本小題14分）某梯形斷面棱柱體密實粘土渠道，底坡i =,邊坡系數(shù)m =,糙率n =,設(shè)計底寬b=14m設(shè)計水深ho=2.5m。不沖允許流速=,不淤允許流速=0.6m/s o（

5、1）求渠道的設(shè)計流量；（3）校核渠道是否滿足不沖不淤要求。試卷答案返回2002-2003學(xué)年工程流體力學(xué)期末試卷答案一、單選題（每小題2分，共20分）cdcbb d babb二、簡答題（共24分）1 . 一個特性，3分2 .定義3分，特性：平面1分；符合靜水壓強分布2分3 .定義4分，特性：2分4 .原則，2分，條件：4分三、計算題（共56分）1、（本小題14分）左邊水平力：3分，方向：1分，右邊水平力：3分，方向：1分,Fx=588KN垂直壓力：5分，方向：1分,Fz=923KN2、（本小題12分）V12=2F/（ C2X 冗 X p ）公式：6分，結(jié)果：6分3、（本小題16分）（1） 10

6、分，能量方程：4分；連續(xù)性方程：2分，水頭損失系數(shù)計算2分，結(jié) 果：2分（2） 6分，錯一處，扣1分4、（本小題14分）水力半徑R的計算：2分，R=1.886m； Q的計算公式和結(jié)果：6分，Q=44.6m3/s平均流速V的計算：2分，V=0.938m/s不沖流速計算：2分，V' =0.996m/s比較結(jié)果：2分查看試題2003-2004學(xué)年工程流體力學(xué)期末試卷一、填空題（除8、9、10小題每空2分外，其余每空1分，共18分）1 .浮體的穩(wěn)定平衡條件為 ,潛體的穩(wěn)定平 衡條件為 。2 .兩根直徑不等的圓形管道，通過的液體不同，它們的臨界雷諾數(shù) （相等，不 等）。3 .要使圓柱形外管嘴正常

7、工作（管內(nèi)真空度不超過水柱），則管嘴的最大作用水頭 H為。4 .半滿圓管流，直徑 ，則其水力半徑為 。5 .圓管層流的動能修正系數(shù)與動量修正系數(shù)均 （大于、小于、等于）圓管紊流， 這是因為紊流過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植急葘恿鬟^水?dāng)嗝嫔狭魉俜植几?。（均勻、不 均勻）6 .歐拉加速度包括位變加速度和時變加速度，而在恒定流中 加速度為零。7 .滿足重力相似準(zhǔn)則（佛汝德準(zhǔn)則），流量、流速、時間比尺同長度比尺的關(guān)系是 =, = 08 .有一矩形無側(cè)收縮薄壁堰，已知堰寬B=0.5m,堰上水頭H=0.2m,流量系數(shù)為。當(dāng)堰流為自由出流時，通過薄壁堰的流量為 。9 .煤油管路上的文丘利流量計中通過的流量為100 ,

8、煤油運動粘度為x 10?，F(xiàn)用運動粘度為1X 10的水在縮小為原型 1/3的模型上試驗，則模型上的流量為 。10 . 已知流速勢，則可得流速分布場為： 蟲=, U=。二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確的，并將其號碼寫在題后的括號 內(nèi)，每小題2分，共24分）1 .與牛頓內(nèi)摩擦定律有關(guān)的因素是（）。A.壓強、速度和粘度B. 流體的粘度、切應(yīng)力和角變形率C. 切應(yīng)力、溫度、粘度和速度D. 壓強、粘度和角變形2 .滿足下列哪個條件，方程 常數(shù)（為流體的密度，為斷面平均流速，A為總流的過流斷面面積）就能成立。（）A.理想流體B.恒定流動C.流體/、可壓縮D.流動無旋3.圓管紊流核心處的

9、流速分布呈分布。( )A.拋物線型B.對數(shù)或指數(shù)規(guī)律C.線性D.均勻4 .明渠非均勻流的三種流態(tài)：急流、緩流和臨界流，可用下列哪種方法來進行判別？ （ ）A.弗勞德數(shù)B.臨界底坡C.臨界水深D.以上三種方法均可5 .壓力表的讀值是（）A.絕對壓強； B .絕對壓強減去當(dāng)?shù)卮髿鈮?；C. 絕對壓強加當(dāng)?shù)卮髿鈮?；D.當(dāng)?shù)卮髿鈮簻p去絕對壓強。6.水在等直徑垂直管道內(nèi)流動,相距的兩斷面間的水頭損失等7 .作為均勻流的定義，下面幾種提法中哪一種是正確的？（）A.斷面平均流速沿流程不變的流動B.流線皆為平行直線的流動c.過流斷面上各點的流速相互平行的流動D.各點流速皆相等的流動8 .圓管均勻流中，過流斷面上

10、切應(yīng)力分布為9 .作用水頭和直徑都相同的孔口、管嘴，其出流流速和出流流量之間的關(guān)系是（）。A. V孔V嘴Q孔 Q嘴B. V孔V嘴Q孔Q嘴C. V孔¥嘴 Q孔 Q嘴D . V孔皮嘴 Q孔 Q嘴10 .滲透系數(shù)反映土的透水性，其量綱是（）A.與流速相同B.與流量相同C.與面積相同D. 無量綱11 .粘性底層的厚度隨雷諾數(shù)的 而。（）A 減小，減小B.增大，增大 C.增大，減小D.以上三種情況都不對12 . 一封閉容器水面的絕對壓強p=85kPa,中間玻璃管兩端開口，當(dāng)既無空氣通過玻璃管進入容器，又無水進入玻璃管時，玻璃管應(yīng)深入水面下的深度h為（）三、簡答題（共22分）1 .簡述滲流模型及

11、其應(yīng)滿足的條件。（6分）2 .試述明渠均勻流、非均勻流時的斷面單位能量Es和單位重量流體所具有的總機械能E沿程變化情況。（6分）3 .試述流函數(shù)的兩個特性。（4分）4 .設(shè)定性畫出圖示管道的測壓管水頭線和總水頭線。（管徑沿程不變）（6分） 四、計算題（共36分）1、鋼制空心圓柱一側(cè)擋水，園柱直徑 ，擋水高度，求每米長的圓柱所受的水平壓力和垂直水壓力的大小及作用位置，并說明此水平壓力和垂直壓力的合力通過圓心。（半圓的重心離半圓圓心的距離 為半徑）。（12分）（題1圖）（題3圖）5 .有一土質(zhì)渠道，其底坡i =,邊坡系數(shù)m=,粗糙系數(shù)n=,流量Q=3m3/s ,不沖流速為1.5m/s 。如果按水力

12、最優(yōu)斷面條件設(shè)計，斷面尺寸如何？是否符合不沖條件。（12分）6 .有一中等直徑鋼管并聯(lián)管路，流過的總流量為0.08m3/S, d1=200mm, d2=200mm，長度11=200m, l 2=800mm l1=l 2=（12 分）（1）求并聯(lián)管中的流量 Q、Q; A B兩點間的水頭損失；（2）若將兩管道改為串聯(lián)，并且管道兩端A、B間的水頭損失維持不變，求管道中所通過的流 量Q試卷答案 返回2003-2004學(xué)年工程流體力學(xué)期末試卷參考答案一、填空題（除 8、9、10小題每空2分外，其余每空1分，共18分）1. 定傾中心在重心之上，浮心在重心之上。2. 相等。3. 10m。4. 100mm。5

13、. 大于，均勻。6. 時變。7.） °8. 0.00376m 3/s。9. 7.41L/S。10. 2x, 1-2y。二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確的，并將其號碼寫在題后的括號內(nèi)，每小題2分，共24分）1、B 2、B 3、B 4、D 5、B 6、A 7、B 8、B 9、A 10、A 11、 C 12、C三、簡答題（共 22分）1 .答：滲流模型是忽略了土壤顆粒的存在，認為水充滿整個滲流空間的模型，且滿足：（1）對同一過水?dāng)嗝?，模型的滲流量等于真實的滲流量。（2）作用于模型任意面積上的滲流壓力，應(yīng)等于真實滲流壓力。（3）模型任意體積內(nèi)所受的阻力等于同體積真實滲流

14、所受的阻力。2 .答：明渠均勻流-Es沿程不變。而總機械能 E沿程總是減小。明渠非均勻流- Es沿程可增大、減小，也可不變。而總機械能E沿程總是減小。3 .答：（1）流函數(shù)等值線就是流線。（2）不可壓縮流體的平面流動中，任意兩條流線的流函數(shù)之差dy等于這兩條流線間所通過的單位寬度流量dq。4.答：如圖所示：四、計算題（共 36分）1、（12 分）（1） 設(shè)，求圓柱每米長度上所受的力：2分作 用 點： 離 水 面方向：向左。作 用 點： 半方向：向上。（2）合力作足，而故， 合 力1 分3 分重 心， 離 圓 心1 分1 分用 點： 合 力 要 通 過 圓 心 （ 如 圖 所 示） ， 則 力

15、三 角 形 必 須 滿3 分過 圓 心。2. （ 12 分）按水力最不滿足抗3. ( 12 分) (1) 并聯(lián)2Q=Q1 +Q2 v2=0.85m/s vQ2=0.027 m 3/S條 件 設(shè) 計， 有2 分2 分2 分3 分2 分沖 條 件。1 分分1分1=2v2=1.70m/s2 分Q 1=0.053 m 3/S1 分串聯(lián)2 分di=d2 Q 產(chǎn)Q1分有 v i' =V2' =0.76m/S2 分Q=0.024m3/S1分查看試卷 返回課程性質(zhì)與目的工程流體力學(xué)是研究流體的機械運動規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科，是土木、水利類專業(yè)的一門必修的基礎(chǔ)課程。本課程的目的是： 通過各教學(xué)環(huán)節(jié)的

16、學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握流體運動的基本概念、基本理論、基本計算方法與實驗技能，培養(yǎng)分析問題的能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)課程，并為將來在土木、水利工程各個領(lǐng)域從事專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。流體力學(xué)課程在專業(yè)教學(xué)中將為專門水力學(xué)、水文學(xué)、土力學(xué)、工程地質(zhì)、土木工程施工、建筑設(shè)備等多門專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程闡釋所涉及的流體力學(xué)原理，幫助學(xué)生進一步認識土木、水利工程與大氣和水環(huán)境的關(guān)系。本課程應(yīng)達到的基本要求：（一）具有較為完整的理論基礎(chǔ)，包括：1 .掌握流體力學(xué)的基本概念；2 .熟練掌握分析流體流動的總流分析方法，熟悉量綱分析與實驗相結(jié)合的方法，了解求解簡單平面勢流的方法；3 .掌握流體運動能量轉(zhuǎn)化和水頭損失的

17、規(guī)律，對繞流阻力有一定了解。（二）具有對一般流動問題的分析和計算能力，包括:1 .水力荷載的計算；2 .管道、渠道和堰過流能力的計算，井的滲流計算；3 .水頭損失的分析和計算。（三）掌握測量水位、壓強、流速、流量的常規(guī)方法。具有觀察水流現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)和編寫 報告的能力。浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院2007-2008學(xué)年流體力學(xué)課程總學(xué)時為56學(xué)時，其中16學(xué)時為實驗，40學(xué)時為理論教學(xué)。理論教學(xué)教師邵衛(wèi)云、張燕、包志仁、胡云進，課時安排參考：章名主要內(nèi)容學(xué)時數(shù)第一章 緒論流體力學(xué)的研究方法。主要物理性質(zhì)。2學(xué)時第二章流體靜力學(xué)流體靜壓強特性。 流體靜壓強分布規(guī)律。 壓力體。作用在平面與曲面上的靜水

18、總壓力。浮體的穩(wěn)定性。6學(xué)時第三章流體動力學(xué)基礎(chǔ)流體動力學(xué)基本概念。 無旋流。連續(xù)性微分方程。 理想流體運動微分方程。伯努利方程。速度勢函數(shù)和流函數(shù)。6學(xué)時第四章恒定總流基本方程總流分析法。恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程和動量方程及其綜合應(yīng)用。4學(xué)時第五章量綱分析與相似原理流動相似概念。雷諾準(zhǔn)則、弗勞德數(shù)準(zhǔn)則。量綱和諧原理。瑞利法和定理。2學(xué)時第六章流動阻力和水頭損失層流和紊流的判別。圓管層流與紊流的流速分布。紊流脈動與時均化。紊動附加切應(yīng)力。 混合長度理論。沿程水頭損失與局部水 頭損失的計算。邊界層與邊界層分離。6學(xué)時第七章孔口及管薄壁小孔口的計算。管嘴出流的計算?？卓诘姆呛愣?。2學(xué)時嘴不可壓縮流體恒定流第八章有壓管道流動短管與長管的水力計算。水頭線的繪制。管網(wǎng)計算原理。水擊現(xiàn)象。水擊波的傳播過程。3學(xué)時第九章明渠流動明渠均勻流的產(chǎn)生條件、水力特征、水力計算。水力最優(yōu)斷面。斷面單位能量。臨界水深。臨界底坡。微波流速。緩流、急流、臨界流。棱柱形渠道恒定漸變流水面曲線。水面曲線的計算。 水躍現(xiàn)象和水跌現(xiàn)象。5學(xué)時第十章堰流堰流的基本公式。各種堰流的流量計算。2學(xué)時第十一章滲流滲流現(xiàn)象。簡化滲流模型。達西定律。滲透系數(shù)。