全國高等教育自學考試流體力學試題及答案

1、2011年1月流體力學試題一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內錯選、多選或未選均無分1. 不可壓縮流體是指（）平衡流體B.C.無粘性流體D.2. 如題2圖所示，用U形水銀壓差計測量水管為（）運動流體忽略密度變化的流體AB兩點的壓強差，水銀面高差hp=10cmPa-Pb題關于水流流向的正確說法是（）A. 水一定是從高處往低處流水一定是從流速大處往流速小處流B. 水一定是從機械能大處往機械能小處流水一定是從測壓管水頭高處往測壓管水頭低處流3. 實際液體的水力坡度J為（）A.J<0B.J=0C.

2、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，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8.寬頂堰的淹沒系數-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則C.先減小后增大C.先減小后增大D.先增大后減小地下水漸變滲流的浸潤線，沿程變化為A.下降B.C.上升橋墩繞流的模型設計

3、應采用（）A.雷諾準則B.C.歐拉準則D.弗勞德準則、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。9. 已知某流體的粘性切應力為5.0N/m,動力粘度為0.1Pas，則其剪切變形速率為c在平衡流體中，等壓面恒與質量力。10. 在恒定流中，跡線重合。11. 直徑100mm勺圓管長1000米，水頭損失Im，則管壁處的切應力為Pa水流處于紊流粗糙區(qū)時，沿程摩阻系數與關。12. 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。13. 底寬b=5m的長直矩形斷面渠道，通過的流量為Q=40nn/s，若渠道內某斷面水深h=2

4、m則該斷面水流的流動狀態(tài)為。（填急流或緩流或臨界流）明渠水流由急流過渡到緩流時發(fā)生。（填水躍或水跌）14. 根據堰的分類可知，堰頂厚度6=0.8m,堰上水頭H=1.5m的堰屬于堰。15. 雷諾數表征慣性力與比。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）均勻流16. 層流簡單管道17. 臨界水深滲透系數四、簡單計算題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）如題26圖所示，用真空計B測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H=1.5m,油柱高h1=5.6m,水銀柱高h2=0.2m,求油的密度。水一立題26圖夯銀1油18. 某矩形斷面渠道，粗糙系數n

5、=0.025，通過流量Q=5.0m3/s，底寬b=4m水深h=2m問此渠道底坡應為多少？19. 有一普通完全井，其半徑r°=0.36m，含水層厚度巖土滲透系數k=0.0016m/s，井中水深h=4m試計算井的出水量。（影響半徑R=3000s.k）五、計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）20. 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,該部件的長度l=1.0m,半徑R=0.4m,水深h=1.2m,試求作用在部件AB上的靜水總壓力，要求繪制水平分力的壓強分布圖和鉛垂分力的壓力體圖。29圖如題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

6、面上。已知二=30°,V2=V3=12m/s,d1=200mmd2=d3=100mm不計水頭損失，求水流對分岔管的作用力。31.如題31圖所示為離心式水泵抽水裝置。已知流量長度I1，=8m管徑di=150mm壓水管長度12=20m局部水頭損失系數為：進口e=5.0，彎頭20.17。題30圖Q=201/s，幾何給水高度Hg=18m吸水管管徑d2=100mm沿程摩阻系數=0.042，水泵的安裝高度H=5.45m,水泵進口的允許真空度hv=7mH2Q(1)試校核水泵進口的真空度hv；試求水泵的揚程Ho2011年1月高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試流體力學試題答案及評分參考（課程代碼0334

7、7）一、單項選擇題（本大懸共10小題，毎小題2分，共20分）LD2.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）1L50a112.正交13.流線14.0.24515.轉壁相對粗糙度（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-均勻流是流休中質點的遷移（位變）加速度為零的漁動“或溝勻流是指流線是屮行直線的流動“流休呈層狀詭動，各層質點互不摻混，這種流態(tài)稱為空流°22. 沿稈直廉不變、流量也不變的瞥道。23. 在渠道形狀、尺寸和流量矩的

8、條件下，斷面單痘能呈呆小（也：=%“的明渠流對應的水深稱為臨界水深口反映土性質和流體性質綜合影響滲流的系數.共有迷度的呈綱*稱為滲透系數共15分）四、簡單計算題（本大題扶3小題，毎小題于分,26.解：由題意知內=-0-98kPa=-980內（】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）（1分）-瞰+100028x(I.5+5.6+02)-13600x9.E小29.8xS.6_4390454?88=800kft/m3(1分)流體力學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

9、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=1mXC=丄/?右=40m°'5/3n=0.000244x1=0.000244x128.辭：抽水深度3m影響半徑R=3000JJk=360m吩*036井杓出水星為6024mJ/so五、計算題(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*=(X4x1=0»4m1水平分力匕=3920N(t)水平分力的壓強分布圖如答29闇所示V=（hR-）l=IL2xO.4-3tl4Q,-jx1.0

10、=0.354m1鉛垂分力Pt=pgVP,押0=1000X9.8x0.354=3469.2N（）符力大小P=5234.7N介力尸方向與水平方向的夾角=&111=41.5流體力學試題答案及睥分參考第2頁（共4頁30.解:Q3=（）,=滬丄0942m7s（1分）0=Qz40二0.1陰4m7&（1分）比=6m/&（1分）Trdi列斷面1-1和2-2的伯努利方程.有Pii":Pi,alVZ/tZk+='17Y）pg2gpg2gutj-oti»1»=0（!分）Pi左»（螢=占xrx（122-63）=54kPa答和圖（1分）取ftrif

11、tl11-1和2-沢3-3Z問的水為控制體，設F,為分岔管對水疏的作用解：解：P、亍一人=pftuacosat+pQivica-pQ"in_xO2_F=2x（0942x!2x30J-0.1884x6A代人數據得幾二0.8胡kN(j)水流對分盆倍的作用力與/；大小相零，方向和反L3.14xO.15,x20x!q主2.548mA亠0此1對0-0斷商和I-1斷面列伯努利方程，有-二PS0.042x-®-+5.0+0*17）x=5.45化+0.434=6,0m2Xj.K（2分）（】分）（1分）（I分）（1分）（1分）（】分）（I分）（1分）力c列曲方向動童方稈*冇流休力學試題答案及評分參考第3貝(共4刃)即水泵進口的真空度扎".OmHNJ.OmH/O,滿足要求小對0-0斯面和2-2斷面列怕努利方程，得水泵揚稈A/=+A_2（1分）心