全國(guó)高等教育自學(xué)考試流體力學(xué)試題及答案

1、2011年1月流體力學(xué)試題一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi) 錯(cuò)選、多選或未選均無分1. 不可壓縮流體是指（）A. 平衡流體B.C.無粘性流體D.2. 如題2圖所示，用U形水銀壓差計(jì)測(cè)量水管 為（）運(yùn)動(dòng)流體忽略密度變化的流體A B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差，水銀面高差 hp=10cm Pa-Pb題3. 關(guān)于水流流向的正確說法是（）A. 水一定是從高處往低處流B. 水一定是從流速大處往流速小處流C. 水一定是從機(jī)械能大處往機(jī)械能小處流D. 水一定是從測(cè)壓管水頭高處往測(cè)壓管水頭低處流4. 實(shí)際液體的水力坡度J為

2、（）A.J<0B.J=0C.J>0D.J=Jp5.如題5圖所示，排水管的斷面平均流速v=2.0m/s，則管道出口的局部水頭損失為（A.1 / 4B.1/ 2C.3 / 4D.17.棱柱形渠道發(fā)生M型水面曲線時(shí)，水流的特性為（)A.FrvIh>hcB.Fr>|h>hcC.FrvIh<hcD.Fr>lh<hc6.欲使水力最優(yōu)梯形斷面渠道的水深和底寬相等，則渠道的邊坡系數(shù)8.寬頂堰的淹沒系數(shù)-s隨淹沒程度hg/H的增大而（)A.減小B.增大（）保持水平D.前述情況都可能馬赫準(zhǔn)則C.先減小后增大D.先增大后減小9. 地下水漸變滲流的浸潤(rùn)線，沿程變化為A.

3、下降B.C.上升10. 橋墩繞流的模型設(shè)計(jì)應(yīng)采用（）A.雷諾準(zhǔn)則B.C.歐拉準(zhǔn)則D.弗勞德準(zhǔn)則、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20 分） 請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無分。11. 已知某流體的粘性切應(yīng)力為5.0N/m,動(dòng)力粘度為0.1Pa s，則其剪切變形速率為 c12. 在平衡流體中，等壓面恒與質(zhì)量力 。13. 在恒定流中， 跡線重合。14. 直徑100mm勺圓管長(zhǎng)1000米，水頭損失Im，則管壁處的切應(yīng)力為 Pa15. 水流處于紊流粗糙區(qū)時(shí)，沿程摩阻系數(shù)與 關(guān)。16. 圓柱形外管嘴作用水頭為4.5m，管嘴直徑為20mm則從管嘴流出的流量為 I/s。17. 底寬b=

4、5m的長(zhǎng)直矩形斷面渠道，通過的流量為Q=40nn/s，若渠道內(nèi)某斷面水深h=2m則該斷面水流的流動(dòng)狀態(tài)為 。（填急流或緩流或臨界流）18. 明渠水流由急流過渡到緩流時(shí)發(fā)生 。（填水躍或水跌）19. 根據(jù)堰的分類可知，堰頂厚度 6=0.8m,堰上水頭H=1.5m的堰屬于堰。20. 雷諾數(shù)表征慣性力與比。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）21. 均勻流22. 層流23. 簡(jiǎn)單管道24. 臨界水深25. 滲透系數(shù)四、簡(jiǎn)單計(jì)算題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）26. 如題26圖所示，用真空計(jì)B測(cè)得封閉水箱液面上的真空度為 0.98kPa，若敞口油箱的液面 低于水箱液面的高度

5、H=1.5m,油柱高h(yuǎn)1=5.6m,水銀柱高h(yuǎn)2=0.2m,求油的密度。水一立夯銀1油題26圖27. 某矩形斷面渠道，粗糙系數(shù) n=0.025，通過流量Q=5.0m3/s，底寬b=4m水深h=2m問此 渠道底坡應(yīng)為多少？28. 有一普通完全井，其半徑 r°=0.36m，含水層厚度巖土滲透系數(shù)k=0.0016m/s，井中水深h=4m試計(jì)算井的出水量。（影響半徑R=3000s . k ）五、計(jì)算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）29. 如題29圖所示，在蓄水容器垂直壁的下面有一 1/4圓柱面的部件AB,該部件的長(zhǎng)度l =1.0m, 半徑R=0.4m,水深h=1.2m,試求作用在

6、部件AB上的靜水總壓力，要求繪制水平分力的壓強(qiáng)分布圖和鉛垂分力的壓力體圖。29圖30. 如題30圖所示的分岔管水流射入大氣，干管及分岔管的軸線處 于同一水平面上。已知 二=30°, V2=V3=12m/s, d1=200mm d2=d3=100mm不計(jì)水頭損失，求水流對(duì)分岔管的作用力。31.如題31圖所示為離心式水泵抽水裝置。已知流量長(zhǎng)度I 1， =8m管徑di=150mm壓水管長(zhǎng)度12=20m局部水頭損失系數(shù)為：進(jìn)口e=5.0，彎頭20.17。題30圖Q=20 1/s，幾何給水高度Hg=18m吸水管 管徑d2=100mm沿程摩阻系數(shù) =0.042，水泵的安裝高度H=5.45m,水泵

7、進(jìn)口的允許真空度hv=7mH2Q(1)試校核水泵進(jìn)口的真空度hv；試求水泵的揚(yáng)程Ho2011年1月高等教育自學(xué)考試全國(guó)統(tǒng)一命題考試流體力學(xué)試題答案及評(píng)分參考（課程代碼03347）一、單項(xiàng)選擇題（本大懸共10小題，毎小題2分，共20分）L D2. t«3. C4. C5” B6, ；7. A& A9. A10. D二、填空題（本大題共！0小題，毎小題2分，共20分）1L50 a 112.正交13.流線14.0. 24515.轉(zhuǎn)壁相對(duì)粗糙度（或k/d）16.2.4181工緩流18.水躍薄壁20.粘滯力三、各詞解釋題（本大題共庁小題，每小題3分，共15分）21-均勻流是流休中質(zhì)點(diǎn)的

8、遷移（位變）加速度為零的漁動(dòng)“或溝勻流是指流線是屮行 直線的流動(dòng)“22. 流休呈層狀詭動(dòng)，各層質(zhì)點(diǎn)互不摻混，這種流態(tài)稱為空流°23. 沿稈直廉不變、流量也不變的瞥道。24. 在渠道形狀、尺寸和流量矩的條件下，斷面單痘能呈呆?。ㄒ玻?%“的明渠流對(duì) 應(yīng)的水深稱為臨界水深口25. 反映土性質(zhì)和流體性質(zhì)綜合影響滲流的系數(shù).共有迷度的呈綱*稱為滲透系數(shù)共15分）四、簡(jiǎn)單計(jì)算題（本大題扶3小題，毎小題于分,26.解：由題意知內(nèi)=-0-98 kPa = -980內(nèi)（】分）取呼壓面陋-尺P“ =pff +%+ A3） （I 分）P.、=P叭卡卩飾K打（I分）Pn 'UgW + h、+i2）

9、（1分）-瞰 +1000 28 x ( I. 5 +5.6 +0 2) - 13600 x9.E 小29. 8 xS. 6_4390454?88=800kft/m3(1分)流體力學(xué)試題答案及坪分參再 第1頁（共4頁）（2分）（I分）（2分）（I分）（I分）（2分）（I分）（I分）（I分）（仙（1分）（2分）（I分）（1分）（1分）（1分）27.解：A-bh- m3, y = 6 + 2A = 8n）, /C = 1 m XC =丄/?右=40 m°'5 /3n=0.000244x 128.辭：抽水深度3m影響半徑 R = 3000J Jk = 360m吩*036井杓出水星為6

10、 024 mJ/so五、計(jì)算題(本大題扶3小題，毎小題10分|共30分)29解：水平分力匕*曲人/ic - A - fi/2 = 1. 2 - 0. 4/2 = 1.0mA* =(X 4 x 1 = 0» 4m1水平分力 匕=1000x9.8 xl.O x0.4 =3920N (t )水平分力的壓強(qiáng)分布圖如答29闇所示V= （hR-）l = I L 2 xO. 4 - 3tl4Q,-j x 1.0=0. 354 m1 鉛垂分力Pt =pgVP,押0 = 1000 X 9.8 x 0.354 =3469. 2N （）符力大小 P =5234. 7N介力尸方向與水平方向的夾角= &

11、;111=41.5流體力學(xué)試題答案及睥分參考 第2頁（共4頁30.解:Q3 =（）,=滬丄0942 m7s （1 分） 0 =Qz 4 0 二 0.1 陰4 m7&（1 分）比= 6 m/&（1 分）Trdi列斷面1 - 1和2 -2的伯努利方程.有Pi i ": Pi , alVZ/ t Zk+ = ' 1 7Y）pg 2g pg 2gutj - oti »1»= 0（!分）Pi 左»（螢=占 xrx（122-63） =54 kPa答和圖（1分）取ftriftl11 - 1和2-沢3 -3 Z問的水為控制體，設(shè)F,為分岔管對(duì)水疏

12、的作用力c列曲方向動(dòng)童方稈*冇P、亍一人=pftuacosat +pQivica -pQ"in_xO2_F =2 x（ 0942 x!2x 30J -0. 1884 x6A代人數(shù)據(jù)得幾二0.8胡kN ( j)水流對(duì)分盆倍的作用力與/；大小相零，方向和反L解：3.14 xO. 15,x20x!q 主 2. 548 mA亠 0此 3. 14 xO. I1對(duì)0 - 0斷商和I -1斷面列伯努利方程，有- -二PS0. 042 x-®-+5. 0 +0* 17）x=5. 45 化 +0. 434 =6,0 m2 X j. K（2分）（】分）（1分）（I分）（1分）（1分）（】分）（I分）（1分）流休力學(xué)試題答案及評(píng)分參考 第3貝(共4刃)即 水泵進(jìn)口的真空度扎".OmHN J.OmH/O,滿足要求小對(duì)0-0斯面和2-2斷面列怕努利方程，得水泵揚(yáng)稈A/ = +A_2（1分）心-2=（人；：+<"