全國流體力學(xué)考研歷年真題

全國自考流體力學(xué)歷年真題全國2010年1月自考流體力學(xué)試題課程代碼:03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。.下列屬于質(zhì)量力的是（ ）A.剪切力C.A.剪切力C.重力D.表面張力.如題2圖所示，一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下4.2m處的測壓管內(nèi)水柱高度為2.2m,設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?8kPa,則容器內(nèi)液面的絕對壓強為（ ）A.8mH2。B.2mH2OC.lmH2OD.?2mH2。.如題3圖所示，水平放置的漸縮管（忽略水頭損失），漸變流斷面1一1與漸變流斷面2—2TOC\o"1-5"\h\z形心點的壓強Pl、P2滿足（ ）A.pi<p2 ? 2B.pi=p2 '~一'- 一?一- - ? C.pi>P2D.不確定 1題3圖4.圓管紊流光滑區(qū)的沿程摩阻系數(shù)為（ ）A.與雷諾數(shù)Re有關(guān)B.與管壁相對粗糙b有關(guān)dC.與雷諾數(shù)Re和管壁相對?粗糙b有關(guān)D.與宙諾數(shù)Re和管長/有關(guān).某變徑管內(nèi)液體流動的雷諾數(shù)之比Q：網(wǎng)=1:4,則其管徑之比出：d2為（）A.4：1 B.2：1

D.l:4C.lD.l:4.底寬b=1.5m的矩形明渠，通過的流量Q=3n?/s,已知渠中某斷面水深h=0.6m,則該斷TOC\o"1-5"\h\z面水流的流態(tài)為（ ）A.緩流 B.急流C.臨界流 D.不確定.在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸一定時，隨底坡的增大，正常水深將（ ）A.增大 B.減小C.不變 D.不確定.寬頂堰自由出流的堰頂收縮斷面水深％）與堰頂臨界水深hc的關(guān)系（ ）A.hc0>h（. B.hc0<hcC.hco=he D.不確定.地下水漸變滲流，過流斷面上各點的滲透速度按（ ）A.線性分布 B.拋物線分布C.對數(shù)曲線分布 D.均勻分布.弗勞德數(shù)的物理意義為（ ）A.粘性力與重力之比 B.慣性力與粘性力之比C,壓力與慣性力之比 D.慣性力與重力之比二、填空題（本大題共】0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。.理想流體是指。.實際流體的總水頭線沿程變化的規(guī)律是。.漸變流同一過流斷面上，動壓強的分布規(guī)律是。.圓管層流的沿程水頭損失hf,與斷面平均流速v的次方成比例。.如題15圖所示，輸水管道中設(shè)有閥門，管路直徑Ahd=50mm,流量Q=3.74Xlol?/s,水銀壓差計讀值△h=0.12m,沿程水頭損失忽略不計，則閥門的局部阻力系數(shù)，為oAh題15圖.某梯形渠道水力最優(yōu)斷面的水力半徑為1.5m時，則渠中水深為m。.在明渠緩流中，斷面單位能量（斷面比能）的大小隨水深的增加而。.如題18圖所示，圓柱形濾水器直徑d=l.0m,濾層厚1.2m,水深H=0.6m時的滲流量Q=120cm3/s,則滲透系數(shù)為cm/So.井管貫穿整個含水層，井底直達不透水層的井稱為.進行石油輸送管路水力模型試驗時，要實現(xiàn)粘滯力相似，應(yīng)選的相似準則是準則。 題18圖三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）.恒定流.水力半徑.水躍.堰流.滲流模型四、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，球形壓力水罐由上、卜兩半球用螺栓連接合成，水罐半徑R=L0m,罐頂壓力表讀數(shù)值PM=24.5kN/m2,試求連接螺栓所受的總拉力。題26圖.如題27圖所示管路系統(tǒng)，采用等徑鋼管，比阻a=36.7s2/m6,管長/|=3/4=300m,/3=4/2=200m,若水箱出水量q=301/s,按長管考慮，試求水箱液面相對于管路出口的高差Ho題27圖.大型屋面設(shè)矩形截面排雨天溝，溝寬b=0.35m,水深限制為0.15m,縱向坡度i=0.0065,粗糙系數(shù)n=0.025,若設(shè)計雨流量Q=301/s,按均勻流考慮，試問天溝設(shè)計是否滿足排雨要求。五、計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）

.如題29圖所示，矩形平板閘門AB一側(cè)擋水。已知閘門長/=2m,寬b=lm,傾角a=45°,閘門上緣A處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，閘門自堂G=9.8kN。試求開啟閘門所需的拉力T。T題29圖.如題30圖所示，一攔河滾水壩，當(dāng)通過流量Q=40n?/s時，壩上游水深H=10m,壩后收縮斷面處水深％=0.5m,一知壩長L=7m,不計水頭損失，求水流對壩體的水平作用力。.如題31圖所示水庫引水管路，出口與大氣相通，已知：水頭H=49m,管徑d=lm,管路進口管軸線距水面h=15m,管長/】=50m,l2=200m,沿程摩阻系數(shù)為=0.02,進口局部水頭損失系數(shù)。=0.5,彎管處局部水頭損失系數(shù)J力-2,試求：(1)引水流量;(2)管路中壓強最低點的位置及其壓強值。題31圖全國2009年10月自學(xué)考試流體力學(xué)試題課程代碼：03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。TOC\o"1-5"\h\z.不可壓縮流體的特征是（ ）A.溫度不變 B.密度不變C.壓強不變 D.粘度不變.z+R=c表示在靜止液體中，各點的（ ）PgA.測壓管水頭均相等 B.位置水頭均相等C.壓強水頭均相等 D.測壓管高度均相等.歐拉法質(zhì)點加速度在x方向的分量為（ ）durduYA.,d= —UY -FW -FA/_ *dtxdxydyzdz-durdurdurdurB.Q=—F〃—FU:—F〃，-xdtxdxydyzdzduxdur&du.C.ar=—:—Fwr—;—i-uv——+u.——xdt xdx ydxzdxdudu du7D,%= +Ux+ux-z~+ux~T—atoxayoz.非均勻漸變流是（ ）A.運動參數(shù)不隨時間而變化的流動B.運動參數(shù)不隨空間位置而變化的流動C.流線為平行直線的流動D.流線近似于平行直線的流動.管徑、流量相同的管流，通過的流體分別為水和空氣，水的運動粘度vlLOIXIO"TOC\o"1-5"\h\zm2/s,空氣的運動粘度v『15.7X104m2/s,兩種情況下雷諾數(shù)的關(guān)系是（ ）A.Re\=0.064Re水 B.Rc\=0.64Re水C.Re^=Re水 D.Re氣=15.5Re水.矩形通風(fēng)管道斷面尺寸為200mmX300mm,斷面平均流速v=1.2m/s,空氣的運動粘度v=15.7X10-6m2/s,若管流以當(dāng)量直徑為特征長度，其雷諾數(shù)為（ ）A.1.83X104 B.1.37X104C.9.15X1O3 D.4.58X103.圓柱形外管嘴的正常工作條件是（ ）A./=（3~4）d,Ho>9m B./=（3?4）d, 9mC./>（3?4）d, H0>9m D./>（3~4）d, H（）W9m.明渠梯形過水?dāng)嗝鎺缀我氐幕玖繛椋?）A.底寬b、水深h和水力半徑RB.面積A、水深h和邊坡系數(shù)mC.底寬b、水深h和邊坡系數(shù)mD.面積A、濕周%和水力半徑R.下列各型水面曲線中，降水曲線是（ ）A.M1型 B.S|型C.M2型 D.C3型.按弗勞德準則設(shè)計模型，當(dāng)%=1時，流量比尺為q與長度比尺s的關(guān)系是（ ）A."=X| B.Xg=九，二、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。.均質(zhì)流體的質(zhì)量為m,所受質(zhì)量力為FB=mai-mgk,單位質(zhì)量力fB=。.某點的絕對壓強pabs=50kPa,若當(dāng)?shù)卮髿鈮篜a=98kPa,則真空度Pv=kPa..總流伯努利方程的應(yīng)用條件之一是所取過流斷面為o.動量修正系數(shù)。是修正以斷面平均速度計算的動量與實際動量的差異而引入的修正系數(shù)，它的數(shù)學(xué)表達式為..如圖所示，矩形斷面明渠流的水力半徑R=o —~~~J—TOC\o"1-5"\h\z.如圖所示，并聯(lián)長管1、2,兩管的直徑相同，沿程摩 h阻系數(shù)相同，長度，2=",通過的流量比Q1/Q2為 . 1J..充滿度是指無壓圓管流中 的比值。 k.寬頂堰淹沒溢流的充分條件是? 題15圖.自流完全井的出水量Q與滲透系數(shù)、含水層厚度和 I成正比。.原型與模型兩個流動相應(yīng)的雷諾數(shù)相等，其力相似。 一后二三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分） 題16圖.粘性.斷面平均流速.繞流阻力.滲流模型.動力相似四、簡答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）26用圖示裝置測量油的動力粘度已知管段長/=4m,管徑d=0.015m,油的密度p=850kg/m\當(dāng)流量保持為Q=3.5Xl（y5m3/s時，測壓管液面的高差M=28mm,試求油的動力粘度

27.試定性繪圖示管流的總水頭線和測壓管水頭線。hH27.試定性繪圖示管流的總水頭線和測壓管水頭線。hH、水的密度p和五、計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）29.圖示一封閉水箱。左下端有一半徑為R、寬為b的90°圓弧形柱面AB.」知:R=lm,b=lm,h|=2m,h2=3m.試求：（1）柱面AB上所受靜水總壓力的水平分力和垂直分力：（2）液面壓強Po-h\30.如圖所示，某等寬平底坡明若不計水頭損失，試采用動量1.*v '殍水深30.如圖所示，某等寬平底坡明若不計水頭損失，試采用動量1.*，離即即-乂5.b=lm）閘門上的水流作用力R.題31圖題31圖全國2009年1月自考流體力學(xué)試題課程代碼：03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。.如題1圖所示，一平板在油面上作水平運動。已知平板運動速度u=lm/s,平板與固定邊界的距離為S=5mm,油的［動力］粘度四=0.1Pa?s,則作用在平板單位面積上的粘滯阻力為（ ）A.IOpaB.15PaC.20PaD.25Pa題1圖.漸變流是（ ）A.流速隨時間變化緩慢的流動B.壓強隨距離變化較小的流動C.流線的曲率半徑和流線間的夾角很小的流動D.流線近似于平行直線的流動TOC\o"1-5"\h\z.均勻流測壓管水頭線沿流程方向（ ）A.沿程上升B.沿程下降C.可能上升、可能下降 D.保持水平.恒定流中質(zhì)點的流動滿足（ ）A.遷移加速度為零 B.當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱鉉.向心加速度為零 D.合加速度為零.紊流過渡區(qū)的沿程摩阻系數(shù)九（ ）A.只與雷諾數(shù)有關(guān) B.只與相對粗糙度有關(guān)C.只與絕對粗糙度有關(guān) D.與相對粗糙度和雷諾數(shù)有關(guān)TOC\o"1-5"\h\z.下列明渠中不可能產(chǎn)生均勻流的底坡是（ ）A.陡坡B.緩坡C.平坡D.臨界坡.下列情況中，屬于急流的是（ ）A.h>hcB.u<ucC.h<hcD.u=Uc.如果選用雷諾相似準則，則模型與原型相似的力是（ ）A.粘滯力 B.重力C.壓力D.慣性力.滲流模型的測壓管水頭（ ）A.大于總水頭 B.等于總水頭C.小于總水頭 D.不能確定與總水頭的大小關(guān)系.下列關(guān)于流線的描述不正確的是（ ）A.非恒定流的流線與跡線重合B.流線不能相交C.恒定流流線不隨時間變化D.流線上各質(zhì)點的速度矢量與流線上該點處的切線方向相同二、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。.絕對壓強與相對壓強之間相差一個大氣壓。.繞流阻力的大小與來流速度的次方成正比。.紊流的剪應(yīng)力由粘性剪應(yīng)力和兩部分組成。.閥門關(guān)閉時間小于一個相長時，閥門處產(chǎn)生的水擊為水擊。.當(dāng)流量一定時，給定明渠中水躍函數(shù)最小值，則對應(yīng)的水深稱為o.同一渠道過流斷面的總水頭與斷面比能之間差值為該斷面的水頭。.寬頂堰的淹沒必要條件是堰上水深h臨界水深hco色.當(dāng)堰頂厚度與堰上水頭的比值滿足0.67〈曰<2.5時，這種堰稱為o.水在土體中存在的五種狀態(tài)中，參與滲流的包括毛細水和o

.量綱可分為基本量綱和o三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）.連續(xù)介質(zhì)假設(shè).重量流量.沿程水頭損失.短管.棱柱體渠道四、簡單應(yīng)用題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）.圓形無壓混凝土管，底坡i=0.003,直徑d=2m,粗糙系數(shù)n=0.014,當(dāng)水深hOl.Om時,試計算渠中的斷面平均流速及通過的流量。.如題27圖所示，請繪出曲面AB段上的壓力體圖。.如題28圖所示，對普通完全井進行抽水實驗。已知井的半徑r0=0.15m,距井的中心距離r=60m處鉆?觀測井。當(dāng)井中抽水流量Q=0.0025m3/s時，井中水深h=2.0m,觀測井中水深z=2.6m,求土層的滲透系數(shù)k。（注：觀測井用于觀測地下水位，無水抽出。）題28題28圖五、計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）.如題29圖所示，水流以。=10m/s的速度從內(nèi)徑為50mm的噴嘴中噴出，噴管的一端則用螺栓固定在內(nèi)徑為100mm水管的法蘭盤上。如不計損失,試求作用在連接螺栓上的拉力。.如題30圖所示，,平板閘門傾斜放置，已知。=45°,門寬b=2m,門重G=19.6kN,水深hl=lm,h2=2m,門可繞O點開啟，求開啟閘門所需的向上折力T。題30圖.采用直徑d=350mm的虹吸管將河水引入堤外水池供給灌溉。已知河堤內(nèi)外水位差H=3m,進口到A點之間的管段長ll=15m,A點至出口管段長12=20m,沿程摩阻系數(shù)九=0.04,局部阻力系數(shù):進口,1=5.7,彎道,2=0.6,虹吸管頂A點至下游水面高度差h=4m,若A點允許真空度為[hv]=7.5mH2O,試確定該虹吸管的輸水量，并校核管頂?shù)陌惭b高度ho題31圖全國2008年10月自學(xué)考試流體力學(xué)試題課程代碼：03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。

.單位質(zhì)量力是指作用在（ ）A.單位面積流體上的質(zhì)量力B.單位質(zhì)量流體上的質(zhì)量力C.單位重量流體上的質(zhì)量力D.單位體積流體上的質(zhì)量力.如圖所示一封閉盛水容器，其測壓管中的液面低于容器液面的高度h=lm.若當(dāng)?shù)卮髿鈮簭妏a=98kPa,則容器液面的絕對壓強和真空度分別為（ ）88.2kPa,088.2kPa,9.8kPa107.8kPa,0107.8kPa,9.8kPa.傾斜放置的矩形平板擋水閘門，水深為3m,作用在閘門上的靜水總壓力P的作用點到題3圖水面的距離11題3圖1.25m1.5m2m2.5mTOC\o"1-5"\h\z.理想流體元流伯努利方程表示無粘性流體恒定流動，沿元流單位重量流體的（ ）A.勢能守恒B.動能守恒C.壓能守恒D.機械能守恒.動能修正系數(shù)a等于（ ）^udAA. vA B.鏟4[w3JA[m4JAC. 同 D. 同.曲面邊界層分離只可能發(fā)生在（A.增速減壓區(qū)B.增速增壓區(qū)C.減速增壓區(qū)D.減速減壓區(qū).如圖所示，一壓力水箱恒定水深H=l.5m,液面相對壓強p0=40kPa,箱底外接一直徑d=30mm的管嘴，管嘴長l=O.lm,若管嘴流量系數(shù)Un=0.82,其流量、為（ ）3.14x10-3m3/s3.25xl0-3m3/s6.06x10-3m3/s6.12xl0-3m3/sTOC\o"1-5"\h\z8.斷面單位能量e隨水深h的變化特點是（ ）A.e存在極小值B.e存在極大值C.e隨h增加而單調(diào)減少D.e隨h增加而單調(diào)增加.水躍是明渠水流由（ ）A.緩流向緩流過渡的水力現(xiàn)象 B.緩流向急流過渡的水力現(xiàn)象C.急流向緩流過渡的水力現(xiàn)象 D.急流向急流過渡的水力現(xiàn)象.歐拉數(shù)的表達式為（ ）△pAp-2~ ~"22C.PVD.PV二、填空題（本大題共10小題，每題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。11.均質(zhì)不可壓縮流體是指為常數(shù)的流體。.牛頓內(nèi)摩擦定律表明，決定流體內(nèi)部切應(yīng)力的因素是粘度和。.靜止流體內(nèi)任意點上壓強的大小與方位無關(guān)。.無粘性流體運動微分方程沿流線積分式（即伯努利方程）為。.圓管層流運動沿程水頭損失與斷面平均流速的次方成正比。.一孔口的收縮系數(shù)e=0.64、流速系數(shù)0=0.97,與孔徑相同的圓柱形外管嘴，其流速系數(shù)%=0.82,在相同的作用水頭下，管嘴的流量是此孔口流量的倍。.無壓圓管均勻流中，充滿度。=0.95時，最大。.弗勞德數(shù)小于1的明渠水流，其流動狀態(tài)為=.達西定律的數(shù)學(xué)表達式為。

.在水力模型實驗中，若選用弗勞德準則設(shè)計模型，其水流受到的主要作用力應(yīng)為三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）.表面力.當(dāng)?shù)丶铀俣?紊流.水跌.量綱和諧原理四、簡答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）.繪制圖中曲面ABCD的壓力體圖，并標出靜水總壓力鉛垂分力的方向。.鑄鐵輸水管道的直徑d=120mm,壁厚5=5mm,管內(nèi)流速v0=3m/s,鑄鐵的彈性模量E=9.8X1010Pa,水的體積模量K=2.1X109Pa,試求最大水擊壓強Ap.（水擊波傳播速度c=1435速度c=1435.有一普通完全井，其半徑r0=0.4m,含水層厚度H=8m,巖土滲透系數(shù)k=0.0015m井中水深h=5m,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）.如圖所示，矩形斷面的平底渠道。已知渠道寬度B=4m,通過的流量Q=12m3/s,渠道在某斷面處設(shè)有底坎，坎高為0.80m,沒上游斷面水深H=2.5m,卜游水面降低0.20m,忽略渠道邊壁和渠底的阻力，試求水流對底坎的沖擊力R..如圖所不，水從密閉容器沿直徑d=25mm、長l=10m的管道流入開口水箱。已知密閉容器上的壓力表讀數(shù)pM=100kPa,兩液面高差H=5m,沿程摩阻系數(shù)X=0.025,局部阻力系數(shù)：進口Sa=0.5,彎頭Sb=0.4,閥門Sc=2.0,出口Sd=1.0,試求通過管道的流量。Pm-I題30圖.一梯形斷面渠道，已知通過流量Q=5m3/s,邊坡系數(shù)m=1.0,粗糙系數(shù)n=0.02,底坡i=0.0002,試按水力最優(yōu)條件設(shè)計此渠道斷面。[提示：A=2(Vl+m2-m)]全國2008年1月高等教育自學(xué)考試

流體力學(xué)試題課程代碼：03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。.氣體與液體的粘度隨著溫度的升高分別（ ）A.減小、減小 B.增大、減小C.減小、增大 D.增大、增大.MN曲面上的壓力體圖為（ ）.皮托管可以用作測量流體的（A.點流速.皮托管可以用作測量流體的（A.點流速C.壓強B.斷面平均流速D.流量.已知輸油管直徑d=250mm,氏度/=8000m,汕的密度p=850kg/m3,運動粘度v=0.2cm2/s,若保持層流流態(tài)，此時過流斷面上軸線處的流速為（ ）A.73.6cm/s B.36.8cm/sC.I8.4cm/s D.9.2cm/s5.如圖所示的并聯(lián)管路，已知兩支路的比阻之比aJa2=l,管長之比b=2,則兩支管的流量之比Ql/Q2為（ ）241題5圖241題5圖C.V222.有一混凝土襯砌的矩形渠道，已知底寬b=2m,水深h=lm,粗糙系數(shù)n=0.01,底坡i=0.001,則斷面平均流速丫為（）A.4.47m/s B.3.98m/sC.3.16m/s D.1.99m/s.若明渠水流為緩流時，貝IJ（ ）A.h>hc B.—<0dhC.F；1 D.i<icTOC\o"1-5"\h\z一自由溢流直角寬頂堰，流量系數(shù)為0.35,包括行近流速水頭的堰前水頭為2m,則通過寬頂堰的單寬流量為（ ）A.2.19m3/s B.2.61m3/sC.3.10m3/s D.4.38m3/s.地下水漸變滲流，過流斷面上各點的滲透速度按（ ）A.線性分布 B.拋物線分布C.均勻分布 D.對數(shù)曲線分布.在進行水力模型實驗時，要實現(xiàn)有壓管流的動力相似，一般應(yīng)選（ ）A.弗勞德準則 B.雷諾準則C.歐拉準則 D.馬赫準則二、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。.靜止流體能承受的表面力為O.均勻流是指流線是的流動。.當(dāng)流動處于紊流光滑區(qū)時，其沿程水頭損失hf與流速v的次方成正比。.一管路長/=100m,水頭損失hf=0.8m,管道d=200mm,發(fā)生均勻流管路的單位面積上邊壁摩擦阻力為Pa。.管道內(nèi)水流速度突然變化的因素（如閥門突然關(guān)閉）是引發(fā)水擊的條件，水本身具有則是發(fā)生水擊的內(nèi)在原因。.計算孔口與管嘴出流的損失時，通常只考慮損失。.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)m應(yīng)為。.當(dāng)堰頂厚度與堰上水頭的比值介于2.5與10之間時，這種堰稱為o.達西裝置中的圓筒直徑為20cm,土層厚度為40cm（即兩測壓管間距為40cm）,兩測壓管的水頭差為20cm,土樣的滲透系數(shù)k為0.0106cm/s,則測得通過的流量Q為 ml/min。.已知明渠水流模型實驗的長度比尺％=4,若原型和模型采用同一種流體，則其流量比尺入Q為.三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）.測壓管水頭.水力坡度.紊流.長管.斷面單位能量四、簡答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）.一個水深1.5m、水平截面積為3mx3m的水箱，箱底接一直徑d=200mm,長為2m的豎直管，在水箱進水量等于出水量情況下作恒定出流，不計水頭損失。試求點3的壓強。?,3m咚L題26圖.如圖所示的串聯(lián)供水管路，各段管長/AB=350m,/BC=300m；管徑dAB=300mm,dBc=200mm；流量qi=1001/s,q2=901/s；若管路的沿程摩阻系數(shù)入ab=°?03,XBC=0.035,C點需要的自由水頭Hc=25m,試求水塔的供水高度Ho▽A H: C題27圖.正常水深（即明渠均勻流水深）與哪些因素有關(guān)?若其它條件不變，只增大渠壁粗糙系數(shù)時，正常水深將如何變化？五、計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）.如圖所示一平板閘門AB,門寬為2m,試求作用在支撐梁M上的力，假設(shè)忽略門市。

.一攔河滾水壩，當(dāng)通過流量Q為40m3/s時，壩上游水深H為10m,壩后收縮斷面處水深hc為0.5m,已知壩長L為7m,求水流對壩體的水平總作用力。▽題30▽題30圖.有一-梯形斷面渠道，已知渠長/=500m,底寬b=2m,渠中水深h=lm,邊坡系數(shù)m=2,粗糙系數(shù)n=0.02,測得流量Q=6n?/s。水的運動粘度kl.OlxlO^n?/s,試判別水流為層流還是紊流，并計算沿程水頭損失。全國2007年10月高等教育自學(xué)考試

流體力學(xué)試題

課程代碼：03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1.流體靜止時，不能承受（A.壓力B.剪切力C.重力D.表面張力2.如圖所示，垂直放置的矩形平板閘門，寬度hn,水深2m,靜水總壓力P的大小為（ ）*2A.ypg 丫?B.pgC.ypgD-2pg3.如圖所示，當(dāng)水箱水位恒定時，直管段中的A點和收縮管中的B點加速度大小分別為（）A.3a=0,3b=0 I骨|B.aA=O?aB>0C.aA>0,aB>0D.aA>0,3b=0 -*~~4.圓管層流運動沿程水頭損失h「與流速v的變化關(guān)系是（A.hfxv°5C.hfocv,75B.hfxv10D.hfxv205.鋼筋混凝土輸水管直徑d=400mm,長度/=500m,沿程阻力系數(shù)入=0.033,沿程水頭損失hf=lm,管中流速為（ ）A.0.69m/sB.0.97m/sC.1.19m/sD.1.38m/s6.薄壁小孔口的流速系數(shù)（P、流量系數(shù)U與圓柱形外管嘴的流速系數(shù)（Pn、流量系數(shù)Un的大小關(guān)系為（）A.(p>(Pn,U>UnB.(pV(Pn,U<UC.(p>(pn,M<UnD.(pV(pn,—.兩根管徑、管長和沿程阻力系數(shù)均相同的長管并聯(lián)。若保持總流量不變，則單根管道過水與兩根管道都過水兩種情況的水頭損失之比為（ ）.矩形斷面渠道，寬b=4m,通過流量Q=6n?/s,其臨界水深％為（取a=1.0）（ ）B.0.39mD.0.61mA.0.15mB.0.39mD.0.61mC.0.53mTOC\o"1-5"\h\z.寬頂堰溢流側(cè)收縮系數(shù)3與（ ）a.相對堰寬匕和墩頭形狀有關(guān)，與相對堰高￡無關(guān)B Hb.相對堰寬B和墩頭形狀無關(guān)，與相對堰高R有關(guān)B Hc相對堰寬9和墩頭形狀、相對堰高R皆有關(guān)B HD.相對堰寬2和墩頭形狀、相對堰高R皆無關(guān)B H.滲流模型與實際滲流的（ ）A.流速、阻力皆相同 B.流速、阻力皆不同C.流速相同，阻力不同 D.流速不同，阻力相同二、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。.單位質(zhì)量力的國際單位是。.在簡單剪切流動的條件下，流體內(nèi)部的粘性切應(yīng)力符合牛頓內(nèi)摩擦定律，即T=.總流連續(xù)性方程是原理的流體力學(xué)表達式。.圓管均勻流過流斷面上剪應(yīng)力呈分布。.邊界層分離只可能發(fā)生在的區(qū)域。.發(fā)生直接水擊的條件是閥門關(guān)閉時間一個相長。.為了確保渠道長期穩(wěn)定運行，渠道的設(shè)計流速應(yīng)大于不淤允許流速和小于 。.寬頂堰淹沒溢流的堰上水深臨界水深。.普通完全井的產(chǎn)水量與滲透系數(shù)有關(guān)，滲透系數(shù)越，則產(chǎn)水量越大。.進行水力模型實驗，要實現(xiàn)堰流的動力相似，應(yīng)選的相似準則是。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）.相對壓強.層流.粘性底層.臨界底坡.量綱四、簡答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）.試繪出圖中球面的壓力體，并標出總壓力鉛垂分力的方向。題26圖.如圖所示,水平放置的輸水管道中設(shè)有閥門。已知管道直徑d=50mm,通過的流量Q=4L/s,水銀壓差計讀數(shù)Ah=95mm,不計沿程水頭損失，試求閥門的局部水頭損失系數(shù)。廠閥門題27圖.試用兀定理分析文丘里管喉管流速的表達式。已知喉管流速v與進口管直徑D、喉管直徑d、流體密度p、動力粘度日和壓差A(yù)p有關(guān)。（選v,d,p為三個基本量）五、計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）.盛有同一種液體的兩容器，用上、下兩根U形壓差計連接。上部壓差計內(nèi)盛有密度為pa的液體，液面高差為A；下部壓差計內(nèi)盛有密度為Pb的液體，液面高差為B.試求兩容器內(nèi)液體的密度p（用Pa、Pb及A、B表示）。.如圖所示，水由一水平收縮噴嘴射出。已知主管直徑di=50mm,噴口直徑d2=20mm,流量Q=10L/s,忽略水頭損失，試求水流對噴嘴的作用力。「螺栓連接 d2題30圖

.輸水系統(tǒng)如圖所示。已知A、B兩池水位差A(yù)z=20m,1、2、3三個管段的比阻分別為ai=319s2/m6,a2=36.7s2/m6,a3=7.92s2/m6,管長l|=12=13=1000m,試求水由A池流入B池的流量。題31題31圖全國2007年1月高等教育自學(xué)考試

流體力學(xué)試題

課程代碼：03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。.無粘性流體是（ ）A.符合的流體 B.0=0的流體PC.〃=0的流體 D.實際工程中常見的流體.水流由水箱流經(jīng)管徑4=200mm,d2=100mm的管路后流入大氣中，已知出口處v2Tm/s,TOC\o"1-5"\h\z則4管段的斷面平均流速vi為（ ）A.0.25m/s B.0.5m/sC.1m/s D.2m/s3.某變徑管的雷諾數(shù)之比Re,：Re2=l：4,則其管徑之比由：d2,為（ ）A.1：4 B.1：2D.4：1C.D.4：14.如圖所示密閉水箱，壓力表讀數(shù)為9800N/nA表中心至水箱底的高度A=0.5m,液面距箱底”=2m,則液面相對壓強為（ ）A.-9800N/m2 B.-4900N/m2C.4900N/m2 D.9800N/m2.對于水箱水位恒定為4.9m的薄壁小孔口（孔徑為10mm）自由出流，流經(jīng)孔口的流量為（ ）A.0.48L/S B.0.63L/SC.1.05L/S D.1.40L/STOC\o"1-5"\h\z.壓力表測得城市給水干管（長管，比阻a=1.07s2/m6）某處的水壓P=9.8N/cn?,從此處引出一根水平輸出管，如要保證通過的流量。TOOL/s,該水壓能將水流輸送至（ ）A.9.8m B.93.5mC.915.9m D.934.6m.實用堰溢流堰頂厚度8與堰上水頭，符合的條件是（ ）A.—<0.67HB.0.67<—<2.5HC.2.5<—<10HD.—>10H8.若明渠水流為急流時，則（)A.FX<1B.—>0dhC.h<hcD.i<icTOC\o"1-5"\h\z.在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸一定時，隨底坡的減小，臨界水深將（ ）A.增大 B.減小C.不變 D.以上都有可能.進行水力模型實驗，要實現(xiàn)堰流的動力相似，應(yīng)選的相似準則是（ ）A.雷諾準則 B.弗勞德準則C.歐拉準則 D.其它準則二、填空題（本大題共10小題，每小題I分，共10分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。.任何微小的剪切力作用都使流體流動，只要剪切力存在，流動就持續(xù)進行，流體的這種力學(xué)特性就是。.絕對壓強是以沒有氣體分子存在的為基準起算的壓強。.流線上各質(zhì)點的都與該流線相切。.均勻流動方程式給出了圓管均勻流沿程水頭損失與剪應(yīng)力成關(guān)系。.沿程直徑不變，流量也不變的管道稱為..孔口自由出流和淹沒出流基本公式的形式相同，各項系數(shù)相同，但不同。.量綱和諧原理：凡正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項的量綱一定是..若矩形渠道中臨界水深為2m,則斷面單位能量有極小值em,?= m。.當(dāng)寬頂堰的堰上水深大于臨界水深時，則整個堰頂?shù)乃鳡顟B(tài)為=.滲流量。與過流斷面面積、成正比，并與土的透水性能有關(guān)。三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題2分，共10分）.阿基米德原理.紊流.水躍現(xiàn)象.滲透系數(shù).動力相似四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）.有一灌溉渠道，斷面為梯形，底寬b=2.5m,邊坡系數(shù)m=1.5,均勻流水深〃=2.0m,流量。=10m3/s,渠道底坡=0.0003,求渠道的粗糙系數(shù)〃。（小數(shù)點后保留四位有效數(shù)字）.元流伯努利方程為z+2+L=C,請說明該方程各項的物理意義。Pg2g.總流動量方程的應(yīng)用條件是什么？.流體在管道內(nèi)流動產(chǎn)生的阻力可分為兩類，是哪兩類？它們分別由什么原因產(chǎn)生？五、計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）.如圖所示的混凝土海堤，靠海一側(cè)為拋物線曲面z=0.2x2。水深〃=5m,海水密度P=1025kg/m\試求作用在單位長度海堤上的靜水總壓力。題30圖.如圖所示，水在變徑豎管中從下往上流動，已知z=0處的直徑d（0尸0.5m,通過的流量C=0.9m3/s,不計粘性作用，為使管中各斷面的壓力都相同，即p（z尸P（0），試求豎管的直徑d（z）與Z的關(guān)系式。.有一圓管，在管內(nèi)通過運動粘度v=1.118X10"m2/s的水，測得通過的流量

0=3.8XIOW/s,在管長/=3Om的管段上測得水頭損失為0.03m,試求該圓管的直徑小.如圖所示，水箱通過內(nèi)徑d=O.lm,/=120m水平管道向大氣中排水，已知入口處局部損失系數(shù)f=0.5,管道沿程阻力系數(shù)為乂=0.013,試求通過管內(nèi)的流量Q=0.04m3/s時水箱中應(yīng)維持的水面高度鼠（小數(shù)點保留四位有效數(shù)字）題33題33圖全國2006年10月高等教育自學(xué)考試流體力學(xué)試題

課程代碼：03347一、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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。.水的密度為lOOOkg/n?,運動粘度為lX104m2/s,其動力粘度為（ ）A.lX10-9Pa?s B.lXlO^a?sC.lX10'3Pa?s D.lXIO'Pa?s.如圖所示一靜止容器內(nèi)盛兩種不相混合液體（密度分別為Pi，P2,并且PI<P2），容器兩側(cè)安裝有兩個測壓管，容器和測壓管液面高度分別為▽1、V2>V3,三個高度的關(guān)系為題2圖A.V題2圖B.V1>V2>V3C.V1=V2>V3D.V1=V2<V33下列各組壓強值中，完全等值的是（ ）A.5mH2。，0.5atm,49kPa B.5mH2O,0.5at,49kPa

C.5mH2。，0.5at,50kPaD.5mH2O,0.5atm,50kPa4.不可壓縮流體恒定總流的連續(xù)性方程是（A.U|dAi=U2dA2C.P)U]dAj=P2dA2B.V]A[=v2A2D.P?V]A|=P]V2A25.管道斷面突然擴大的局部水頭損失等于（A(%-嗎)22gRh+wD.2gc(%+彩＞2gD.-!——2g6.在相同作用水頭卜一，圓柱形外管嘴的過流能力是相同直徑孔口過流能力的（A.0.81倍C.1.00倍B.0.95倍D.1.32倍7.某輸水管道，流速v=1.2m/s,閥門突然關(guān)閉引起直接水擊，若水擊波速c=1100m/s,其直接水擊壓強為( )A.1.00X106PaC.1.32X106PaB.1.22X106PaD.1.42X106Pa8.微幅干擾水面波在急流和緩流中（A.均能向上游傳播B.均不能向上游傳播)C.緩流中能向上游傳播，急流中能向下游傳播D.急流中能向上游傳播，緩流中能向下游傳播9.在寬頂堰非淹沒溢流時，水流進入堰口水面降落，在距堰口不遠處的水深（A.小于臨界水深C.大于臨界水深B.等于臨界水深D.等于正常水深10.角速度0,長度/,重力加速度g的無量綱組合是（,1a)A.—ge3B.—glgt二、填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。.越易于壓縮的流體，它的壓縮系數(shù)值越。.作用在曲面上的靜水總壓力鉛垂分力的大小等于中的液體重量。.任意空間點上的運動參數(shù)都不隨時間變化的流動稱為。.漸變流流線的特征為。.渠道中的水深h與臨界水深%相比較，可以判別明渠水流的流動狀態(tài)，當(dāng)hvhc時，流動為o.兩節(jié)點間的并聯(lián)管路系統(tǒng)的總水頭差各支管的水頭損失。.在水躍函數(shù)曲線上對應(yīng)水躍函數(shù)最小值的水深為。.圓柱形外管嘴正常工作條件是(1)作用水頭H0W9m,(2)管嘴長度六。.滲透系數(shù)越大，井的產(chǎn)水量越o.裘皮依公式適用于滲流。三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題2分，共10分).質(zhì)量力.真空度.明渠均勻流.完全井25,二元流動四、簡答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分).公式z+&=C在靜止液體中與在漸變流中使用的條件有何不同？Pg.如圖所示兩條管道連接在兩個水箱之間，管1與管2長度相同，沿程阻力系數(shù)相同，直徑d2=2d”不計局部損失，求其流量比QJQi.題27圖.某梯形斷面渠道，已知底寬b=2.2m,邊坡系數(shù)m=1.5,渠道的粗糙系數(shù)n=0.0225,底坡i=0.002,實測均勻流水深h=2m,求渠道通過的流量Q..如圖所示，用達西實驗裝置測定某種土壤的滲透系數(shù)，將土樣裝在直徑D=30cm的圓筒

中，在H「H2=80cm的水頭差作用下，6小時的滲透水量為85L,兩測壓管的距離/=40cm,求該土壤的滲透系數(shù)k.題29題29圖五、計算題(本大題共4小題，每小題10分，共40分).如圖所示，在盛有密度為的液體箱底部有?圓孔，被圓形平板閥蓋住，閥的直徑為d,閥用繩子與漂浮在液面上的浮子相連，浮子上部為圓柱形，下部為半球形，直徑為D,浮子與閥之間的繩長為Z,浮子、繩索和閥共重為G問H多大時可開啟閥門(球體積為,初)3)o題30圖.如圖所示，一平板垂直置于自由射流"小?"?sru 為兩股，一股斜向流動,與水平面的夾角a=30°,另一股沿平板流動，不計摩擦力及重力的影響，設(shè)流速v=V|=V2=30m/s.流量Q=36L/s,求：(1)水流對平板的作用力；(2)水流沖擊平板后的流量Qi和Q2..如圖所示，水流自上而下通過一垂直放置的變徑管。已知流量Q=0.01m3/s,上壓力表讀數(shù)Pi=69kPa,下壓力表讀數(shù)p2=85kPa,兩塊壓力表高差H=1.5m,管徑di=75mm,d2=150mm,試山能量方程求該變徑管的阻力系數(shù)？的值。

pipdi題pipdi題32圖出口端裝一噴.如圖所示輸水系統(tǒng)中，管路直徑D=0.5m,長/=100m,作用水頭H=8m,出口端裝一噴嘴，直徑d=0.3m,管路進口局部阻力系數(shù)邑=0.5,沿程阻力系數(shù)入=0.02,噴嘴的局部阻力系數(shù)4=0.025（相對于出口流速），求噴嘴出口流速及流量。.流動既存在流函數(shù)又存在勢目.附面層分離只能發(fā)生在增壓禰.等溫管流摩阻隨管長增加而耳.相對靜止狀態(tài)的等壓面一定也.平面流只存在流函數(shù)，無旋狎.流體的靜壓是指流體的點靜月.流線和等勢線一定正交。.附面層內(nèi)的流體流動是粘性舉TOC\o"1-5"\h\z.亞音速絕熱管流摩阻隨管長增加而增加，速度增加，壓力減小。（ ）.相對靜止狀態(tài)的等壓面可以是斜面或曲面。 （ ）.超音速絕熱管流摩阻隨管長增加而增加，速度減小，壓力增加。（ ）.壁面靜壓力的壓力中心總是低于受壓壁面的形心。 （ ）.相鄰兩流線的函數(shù)值之差，是此兩流線間的單寬流量。 （ ）.附面層外的流體流動時理想無旋流動。 （ ）.處于靜止或相對平衡液體的水平面是等壓面。 （ ）一、流體的粘滯性隨溫度變是非題。.流體靜止或相對靜止狀態(tài)的等壓面一定是水平面。 （ ）.平面無旋化而變化，溫度升高粘滯性減少；溫度降低粘滯性增大。（）18.流體流動時切應(yīng)力與流體的粘性有關(guān)，與其他無關(guān)。 （ ）二、填空題。1、lnunH20=Pa2、描述流體運動的方法有和。3、流體的主要力學(xué)模型是指、和不可壓縮性。4、雷諾數(shù)是反映流體流動狀態(tài)的準數(shù)，它反映了流體流動時與的對比關(guān)系。5、流量Q1和Q2,阻抗為S1和S2的兩管路并聯(lián),則并聯(lián)后總管路的流量Q為，總阻抗S為0串聯(lián)后總管路的流量Q為，總阻抗S為。6、流體紊流運動的特征是，處理方法是。7、流體在管道中流動時，流動阻力包括和。8、流體微團的基本運動形式有：、和。9、馬赫數(shù)氣體動力學(xué)中?個重要的無因次數(shù),他反映了與的相對比值。10、穩(wěn)定流動的流線與跡線。211、理想流體伯努力方程Z+P~l =常數(shù)中,其中z+?稱為 水頭。r2g r12、一切平面流動的流場，無論是有旋流動或是無旋流動都存在 ，因而切平面流動都存在，但是，只有無旋流動才存在。13、雷諾數(shù)之所以能判別，是因為它反映了和的對比關(guān)系。14、流體的主要力學(xué)性質(zhì)有、、、和。15、畢托管是廣泛應(yīng)用于測量和一種儀器。16、流體的力學(xué)模型按粘性是否作用分為和。作用與液上的力包括，。17、力學(xué)相似的三個方面包括、與。18、流體的力學(xué)模型是模型。19、理想氣體伯努力方程P+（Z]-Z2）（九一幾）+?一中，P+（Z]-Z2）（7a―/）稱，稱全壓,稱總壓。20、紊流射流的動力特征是。21、流體的牛頓內(nèi)摩擦定律的表達式，11的單位為。22、濃差或溫差射流的熱力特征是。23、流體微團的運動是由 運動四種基本運動形式符合而成。.運動， 運動， 運動和24、幾何相似是力學(xué)相似的 是運動相似的 。,運動相似是模型實驗的 ，動力相似25、歐拉準數(shù)是 和 _的相對比值。26、馬赫數(shù)M反映了慣性力和 —相對比值。27、流體流動的狀態(tài)分為 和.28、弗魯?shù)脺蕯?shù)反映了 和_四、選擇題。 相對比值。1、按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點是指A、流體的分子B、流體內(nèi)的固體顆粒C、無大小的幾何點D、幾何尺寸同流動空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體2、一下哪種流體為非牛頓流體。A、空氣B、清水C、血液D、酒精3、絕對壓強Pabs、相對壓強P、真空值Pv、當(dāng)?shù)卮髿鈮簭奝a之間的關(guān)系是。A、Pabs=P+PvB、p=Pabs+pac、Pv=pa-pabs4、圓管層流過流斷面的流速分布為oA、均勻分布B、對數(shù)曲線分布C、二次拋物線分布5、一下那些概念屬于歐拉法.A、流線B、跡線C、液體質(zhì)點 D、液體微團6、圓管紊流粗糙區(qū)的沿程摩阻系數(shù)九oA、與雷諾數(shù)Re有關(guān)B、與管壁相對粗糙度g有關(guān)dC、與Re和A有關(guān)D、與和管長1有關(guān)d7,速度V、長度1、時間t的無量綱組合是。V t八1rlA、一B、—C、——D、—Itvlvt-vt8、圓管斷面直徑由網(wǎng)突然擴大到d2,若將一次擴大改為兩級擴大，則該擴大的局部水頭損失.A、減小B、不變C、增大9、在圓管流動中，層流的斷面速度分布符合。A、均勻規(guī)律B、直線變化規(guī)律C、拋物線變化規(guī)律D、對數(shù)曲線規(guī)律10、流線與流線通常情況下。A、能相交也能相切 B、僅能相交不能相切C、僅能相切不能相交 D,既不能相交也不能相切11、速度v,密度夕，壓強p的無量綱集合是。A、空B、△C、Ed、鳥vpppv12、雷諾數(shù)代表的是之比。A、慣性力與壓力 B、慣性力與重力C、慣性力與表面張力 D、慣性力與粘性力13、壓力輸水管模型實驗，長度比尺為8,模型水管的流量應(yīng)為原型輸水管流量的。14、一維流動中，“截面積大處速度小，截面積小處速度大”成立的條件是A,理想流體B、粘性流體 C、可壓縮流體 D、不可壓縮流體15、彈簧管壓力表的讀數(shù)是。A、絕對壓強 B、相對壓強C、絕對壓強加當(dāng)?shù)卮髿鈮?D、相對壓強加當(dāng)?shù)卮髿鈮?6、靜水中斜置平面壁的形心淹沒深hc與壓力中心淹沒深hD的關(guān)系是。A、大于B、小于C、等于D、無規(guī)律17、某風(fēng)管的斷面尺寸為300mmx200mm,則該風(fēng)管的當(dāng)量直徑是。A、240mmB、250mmC、300mmD、200mm18、有一變直徑管流，小管直徑”，大管直徑d2=2d「則兩斷面雷諾數(shù)的關(guān)系是oA、/?e.=—Z?e7B、7?e.=C、/?e.=1.5/?e7D、/?e.=2Re>124 / ? x19、下列流體哪個屬于牛頓流體oA、汽油B、紙漿C、血液D、瀝青五、簡答題。1、流體靜壓強的特性是什么？2、尼古拉茲實驗分區(qū)級意義是什么？3、附面層提出的意義？4、溫差或濃差射流彎曲產(chǎn)生的原因是什么？5、附面層分離的原因是什么？6、運動粘滯系數(shù)r的物理意義是什么？7、流體動力粘滯系數(shù)u的物理意義是什么？8、元流的特性是什么？29、伯努利方程z+P+'=常數(shù)中各項的物理意義？r2g10、管網(wǎng)水力計算遵循的原則是什么？11、水擊(水錘)現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因是什么？12、管嘴出流產(chǎn)生真空的原因和條件是什么？13、自由紊流射流的運動、動力特征是什么？14、射流彎曲產(chǎn)生的原因？15、繞流升力產(chǎn)生的原因？16、畢托管是廣泛應(yīng)用于測量水流和氣流的一種儀器，試畫出其示意圖，并說明其工作原。17、簡要說明管道流動局部阻力損失產(chǎn)生的機理。18、下式不可壓縮流體N-S方程中，各項的物理意義是什么？v1dp /S'x S2uz.duxX -+r(——7-+——+—^)=--pdxOx? dy~dz2dt六、計算題。1、有一鋼板制風(fēng)管，斷面尺寸為400mmx200mm,管內(nèi)氣流平均速度為1.5m/s,氣體運動粘滯系數(shù)為15.OX10-xm2/s,判斷管內(nèi)氣體的流態(tài)？2、一高壓管末端接噴嘴，如下圖所示，已知噴嘴出口直徑為10cm,管道直徑為40cm,水在管中流量Q為0.4m3/s,求管嘴對水流的作用力。3、已知不可壓縮流體的流速分量為：Ux=x?-y2,uy=-2xy,Uz=O,問該流動是否為無旋流動？4、已知平面流動的速度分量為：Ux=x+t2,Uy=-y+t2；求：當(dāng)t=l是過M(l,1)的流線方程。5,一車間用直徑為0.5m的風(fēng)口送風(fēng)，風(fēng)口風(fēng)速為6.0m/s,如長度比例常數(shù)為4,確定實驗?zāi)Ｐ惋L(fēng)口風(fēng)速。若在模型內(nèi)測得某點氣流速度為3.0m/s,則車間相應(yīng)點的速度為多少？(已知空氣的運動粘滯系數(shù)為0.0000157m2/s)6、對某一橋墩采用模型比例為1=-5-進行實驗。已知模型中水流速度為0.76/n/s,實1“16測模型橋墩受水流作用力為4No求原型中相應(yīng)的流速與作用力。7、在水平放置的管線中接彎管，直徑從600mm逐漸減小到300mm,水流方向偏轉(zhuǎn)60°如圖所示，在直徑較大一端壓強為172kN/n?,求作用于彎管上的力的大小和方向，①當(dāng)水不流動時；②當(dāng)通過的流量為876L/S時；8、--弧形閘門AB,寬4m,圓心角為45°,半徑為2m,閘門轉(zhuǎn)軸恰好與水面平齊，求作用于閘門的水靜壓力。

9、如卜圖所示，一水箱側(cè)面開孔并接有一直徑為501nm的短管，形成管嘴出流，已知作用水頭H=5m,管嘴出流流量系數(shù)u=0.82,試問：①管嘴出流流量Q；②靠近水箱一側(cè)管嘴內(nèi)壁形成真空的原因是什么？③合適的管嘴長度是多少？10、如圖所示，一水平射流沖擊光滑平板，流量為Qo,密度0,直徑為d°,求：①平板所受的沖擊力。②流量Q1和Q2。2，V11、如下圖所示：水箱側(cè)壁接出一根由兩段不同管徑所組成的管道，已知d,=200mm,d2=100mm,兩管短長均為L=50m,〃=10m,沿程阻力系數(shù)/I=0.01,a4=0.3,由=0.2,求：管道中水的流量、流速.A~B參考答案：一、名詞解釋。1、雷諾數(shù)：是反應(yīng)流體流動狀態(tài)的數(shù)，雷諾數(shù)的大小反應(yīng)了流體流動時，流體質(zhì)點慣性力和粘性力的對比關(guān)系。2、流線：流場中，在某一時刻，給點的切線方向與通過該點的流體質(zhì)點的劉速方向重合的空間曲線稱為流線。3、壓力體：壓力體是指三個面所封閉的流體體積，即底面是受壓曲面，頂面是受壓曲面邊界線封閉的面積在自由面或者其延長面上的投影面，中間是通過受壓曲面邊界線所作的鉛直投影面。4、牛頓流體：把在作剪切運動時滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體。5,歐拉法：研究流體力學(xué)的一種方法，是指通過描述物理量在空間的分布來研究流體運動的方法。6、拉格朗日法：通過描述每一質(zhì)點的運動達到了解流體運動的方法稱為拉格朗日法。7、濕周：過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界稱為濕周。8、恒定流動：流場中，流體流速及由流速決定的壓強、粘性力、慣性力等也不隨時間變化的流動。9、附面層：粘性較小的流體在繞過物體運動時，其摩擦阻力主要發(fā)生在緊靠物體表面的一個流速梯度很大的流體薄層內(nèi)，這個薄層即為附面層。10、卡門渦街：當(dāng)流體經(jīng)繞流物體時，在繞流物后面發(fā)生附面層分離，形成旋渦，并交替釋放出來，這種交替排列、有規(guī)則的旋渦組合稱為卡門渦街。II、自由紊流射流：當(dāng)氣體自孔口、管嘴或條縫以紊流的形式向自由空間噴射時，形成的流動即為自由紊流射流。12、流場：充滿流體的空間。13、無旋流動：流動微團的旋轉(zhuǎn)角速度為零的流動。14、貼附現(xiàn)象：貼附現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于靠近頂棚流速增大靜壓減少，而射流下部靜壓大,上下壓差致使射流不得脫離頂棚。15、有旋流動：運動流體微團的旋轉(zhuǎn)角速度不全為零的流動。16、自由射流：氣體自孔口或條縫向無限空間噴射所形成的流動。17、濃差或溫差射流：射流介質(zhì)本身濃度或溫度與周圍氣體濃度或溫度有差異所引起的射流。18、音速：音速即聲速，它是弱擾動波在介質(zhì)中的傳播速度。19、穩(wěn)定流動：流體流動過程與時間無關(guān)的流動。20、不可壓縮流體：流體密度不隨溫度與流動過程而變化的液體。21、駐點：流體繞流物體迎流方向速度為零的點。22、自動模型區(qū)：當(dāng)某一相似準數(shù)在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，流動的相似性和該準數(shù)無關(guān),也即原型和模型的準數(shù)不相等，流動仍保持相似，準數(shù)的這一范圍稱為自動模型區(qū)。二、是非題。1、錯誤2、正確3、正確4、錯誤5、錯誤6、正確7、正確8、正確9、正確10、正確11、正確12、正確13、正確14、正確15、正確16、錯誤17、錯誤18、錯誤三、填空題。1、9.807；2、歐拉法：拉格朗日法；3、連續(xù)介質(zhì)；無粘性；4、慣性力；粘性力；5、Q—Q1+Q2;--I—"I—I ；Q=Q1—Q2;S=S1+S2；A6、脈動現(xiàn)象；時均法；7、沿程阻力；局部阻力；8、平移運動；旋轉(zhuǎn)流動：變形運動；9、慣性力；彈性力：10、重合；11、測壓管；12、流線：流函數(shù)；勢函數(shù)：13,流態(tài)；慣性力；粘性力14、慣性；重力性；粘滯性：壓縮性和熱脹性；表面張力特性：15、氣體;水流；16、理想氣體：粘性氣體：質(zhì)量力：表面力；17、幾何相似；運動相似；動力相似；18、連續(xù)介質(zhì)；2 219、勢壓：p+^-；p+（z,-z2） !20、各橫截面上的動量相等；du21、r=+u——；pa-5；-dy22、各截面的相對焰值相等；23、平移：旋轉(zhuǎn)；線變形；角變形；24、前提：目的；保證；25、壓力；26、彈性力;27、層流；紊流；28、重力：慣性力；四、選擇題。1-5:DCCCA6-10:BDACC11-15:DDCDB 16-19：BADA五、簡答題。1、流體靜壓強的方向是沿著作用面的內(nèi)法線方向；在靜止或相對■靜止的流體中，任一點流體靜壓強的大小作用面方向無關(guān)，只與該點的位置有關(guān)。2,①層流區(qū)②臨界過渡區(qū)③紊流光滑區(qū)④紊流過度區(qū)⑤紊流粗糙區(qū)意義：比較完整地反應(yīng)了沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律，揭示了沿程阻力系數(shù)變化的主要因素。3,在于將流場劃分為兩個計算方法不同的區(qū)域，即勢流區(qū)和附面層。在附面層外的勢流區(qū)按無旋流動理想流體能量方程或動量方程求解；在附面層內(nèi)，按粘性有旋流動流體能量方程或N-S方程求解；4、濃差或溫差射流由于濃度或溫度不同，引起射流介質(zhì)密度與周圍其氣體密度與周圍氣體密度不同，所受的重力與浮力不相平衡，使得整個射流將發(fā)生向上或向下的軸彎曲。5、當(dāng)流體繞流曲面體流動時，在減壓增速區(qū)，流動維持原來的附面層：流動進入增壓減速區(qū)時，流體質(zhì)點受到與主流方向相反的壓差作用，將產(chǎn)生方向的回流，而附面層外的流體仍保持原有的前進，這樣，回流和前進這兩部分運動方向相反的流體相接觸，就形成旋渦。旋渦的產(chǎn)生使得附面層與壁面發(fā)生分離。6、流體運動粘滯系數(shù)r表征單位速度梯度作用下的切應(yīng)力對單位體積質(zhì)量作用產(chǎn)生的阻力加速度，具有運動學(xué)要素。7、流體動力粘滯系數(shù)u表征單位速度梯度作用下的切應(yīng)力，反映了粘滯的動力性質(zhì)。8、元流的特性：元流的邊界由流線組成；流體質(zhì)點不能出入元流：元流斷面上的流速和壓強是均勻分布。9、Z：斷面對基準面高度，水力學(xué)中稱位置水頭，單位位能；P：在斷面壓強作用下，流體沿測壓管所能上升的高度，壓強水頭，單位位能；2——：斷面以速度U為初速度的鉛直向上射流所能達到的理論的高度，流速水頭，單2g位位能。10、①任一節(jié)點流入和流出的流量相等；②任一閉合環(huán)路中，如規(guī)定順時針方向流動的阻力損失為正，反之為負，則各管段阻力損失的代數(shù)和必等于零.11、有壓管路中運動著的液體，由于閥門或水泵突然關(guān)閉，使得液體的速度和動量發(fā)生急劇變化，從而造成液體壓強驟然變化，該現(xiàn)象就是水擊（水錘）現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因①液體的可壓縮性②管道材質(zhì)的彈性。12、原因是流體質(zhì)點流動時由于有慣性，因而流線不能成折線，是光滑的曲線，所以能夠形成真空區(qū)域；條件是：管嘴長度為管徑的3?4倍；作用水頭Ho極限值為9.3/n?13、在自由紊流射流的主體段，射流各斷面上速度分布是相似的，軸線速度越來越小,橫截面積越來越大，質(zhì)量流量也越來越大；個橫截面上的動量守恒。14、在溫差射流場中，由于氣流密度與周圍的氣體的不同，射流氣體所受的浮力與重力不相平衡，使整個射流發(fā)生向下或向上彎曲。15、當(dāng)繞流物體為非對稱形或雖為對稱但其對稱軸與來流方向不平行時，在繞流物體

上部流線較密，流速大；下部流線較疏，流速小，則上部壓強小，下部壓強大，上、下部存在壓強差，由此產(chǎn)生向上的力稱為升力。16、（見第五版書P61）17、（略）18、X：是作用在流體微團上的單位質(zhì)量力。工型:是作用在流體微團上單位質(zhì)量流體的壓力。pCX（貯?+，?+魯.）：是作用在流體微團上單位質(zhì)量流體粘性偏應(yīng)力的ax2dy25z2合力。d*：是流體質(zhì)點的加速度。dt六、計算題。/?=-/?=-Z4x0.22x(0.2+0.4)=0.0671、解：de=4/?=4x0.067=0.267Re—＞需春=2.67x1。、2。。。所以管內(nèi)氣體為紊流流動。2、解：如圖所示，由連續(xù)性方程得:0.4lx3.14x(^4 100=3.18m/sQ_0.41“J°、2-x3.14x(0.4lx3.14x(^4 100=3.18m/sQ_0.41“J°、2-x3.14x(——)24 100=51.0m/s以軸線為基準面，列1-2斷面的伯努利方程a=\0+邑+工=0+運+N此時P，=0Y2g72gv2v2 ClA2_1IQ2則：p|=(二一一!-)xy=9.8x—~~——=1295.4ZN/m22g2g 2x9.8設(shè)噴嘴時水流的作用力為F,沿水流方向列動量方程，并取a=1得:=pQ(v=pQ(v2-v,)F=plA]-pQ(v2-V1)1 4Icidz40、2 1ccc八A51.0—3.18=I295.4x—x3.l4x( )-!000x0.4x 4=162.7-19.11001000=143.6kN3、①檢查流動是否無旋:8uxd.2 2、c=—U-y)=-2yOyoyJ2ydx兩者相等，故為無旋流動②求速度勢函數(shù)：d。=uxdx+uydy=(x2-y2)dx-2xydy=x-dx-dxy人X 24、根據(jù)流線方程定義得流線方程:dx_dyuvuvdxdy2'— 2x+r-y+t當(dāng)t=l當(dāng)t=l時，—dy化簡得：xdy+ydx+dy-dx=0積分：xy+y-x+c=0流線通過(1,1)點：即lXl+l-l+c=0得：c=-l將c=-l帶入上式，得xy+y-x-l=0化簡得：(x+1)(y-1)=05、根據(jù)相似原理可得，實驗?zāi)Ｐ惋L(fēng)口直徑為：=—=0.125m4原型雷諾數(shù)為：Ren=6.0X0.5/0.0000157=191082.8>50000所以氣流處于阻力平方區(qū)，(可采用粗糙度較大的管道)，則阻力平方區(qū)的最低雷諾數(shù)為50000則：相應(yīng)的模型氣流出口速度Vm為：VmXO.125/0.0000157=50000Vm=6.28m/s流速比尺為：義=皿=0.9556.28若在模型內(nèi)測得某點氣流速度為3.Om/s,則車間相應(yīng)點的速度為:Vn=Vx%=3.0X0.955=2.87m/s6、經(jīng)分析可知，此流動的主要作用力是重力，所以決定性相似準數(shù)為付魯?shù)聹蕯?shù)。由付魯?shù)履Ｐ吐煽芍河筛遏數(shù)聹蕯?shù)相等推理得：4=Z；所以：v?所以：v?=yx0.76=3.04m/s由歐拉準數(shù)相等推理得：包l=&=4=4△p,”pvmvmTOC\o"1-5"\h\z由：F= x/2公Fn I2 I I2/3得:上=—號=上、胃=胃FM \PI2 I l2廣M mmmmmI3所以：F=-2-XFm=163X4=16384^n/3 ,n7、建立下圖所示的坐標，水流方向如圖所示：①當(dāng)水流不動時:Pl-P2-172kN/m2設(shè)Fx,Fy為水流作用于彎管的分力，如圖&=PiA-P2A2cos60°X方向：=172x-x3.14x(-^-)2-172xix3.14x(-^-)2x0.54 1000 4 1000=425kNY方向：Fy,=0-P1A1sina60°=0-172X1/4X3.14X(300/1000)2X0.86=-10.5kN對彎管的合力：R=帆+F；=43.8k7VVA j方向為:a=arctan(Fy/Fx)=14°②當(dāng)有流動時：由連續(xù)性方程得：一%=一㈤⑦2=。?876

4 4解得：/=3.2/w/su2=\2Ain/s忽略阻力，應(yīng)用伯努利方程，列1-1,2-2斷面的方程：Pl上":P1上?2 1 = 1

y2g72g帶入數(shù)據(jù)解得：P2/r=10.2H20=10.2X9.8=100Kn/m2列動量方程：X方向：PiA-p24cos60°-Fx=g2(u,cos600-0)帶入數(shù)據(jù)得：Fx=42.4kN同理：y方向：Fy-P2A2sina60()=pQ(u2sina60°-0)代入數(shù)據(jù)解得：Fy=15.2Kn合力為：R1F：+F；=45.IKn方向為：a=arctan(Fy/Fx)=19.7°八h=rsin45°=41m8、解：oc=h=yl2mF=-hrhb=-xy[2x9.8xy[2x4=39.2kN2 2Fv=rb(]x3.14/一;〃〃)=9.8x4xx3.14x22-; =22.3kNF+F；=45.1kN9、①Q(mào)=uA"2g”=0.82x3.14x；x瑞)2j2x10x5=0.016111?/s②孔口與管嘴出流流動時，在出流管嘴內(nèi)形成以真空區(qū)域主要原因是：流體具有粘滯性,流體質(zhì)點流動時存在慣性，流線不能發(fā)生直接拐彎，只能是光滑的曲線因此靠近水箱一側(cè)管嘴內(nèi)壁形成真空。@L=(3—4)D=(3—4)X50=150—200mm10、建立如圖所示的坐標：設(shè)平板對水流的沖擊力為R(方向與x軸正方向相同)，如圖中所示：射流出口速度：v0Q=^Q_加0加射流出口速度：v0由于平板是光滑的，所以僅有法向力，由動量方程(x軸方向)得:R=流出動量-流入動量0-3o（-匕5畝8）=p2o%sin6_4pg；sin<9所以平板所受沖擊力大小與R相等，方向相反。TOC\o"1-5"\h\z由連續(xù)性方程可得：QO=Q1+Q2 ①由于射流是水平方向，且置于大氣中，所以壓力能不變，能量損失不計，由能量方程得:/孕W，得”…2g2g2g° ' 2平板切線方向(y軸方向)無摩擦力，2口=0滿足動量守恒；即；0=(pg1v1-pQ2V2)-pQovocos0化簡得：Q\-Qi=QacosO (2)聯(lián)立方程①②解得：<2,=^20(l+cos^)。2=3。0(1-cos。)11、選取水平面為截面IT,出口處為斷面2-2,由伯努利方程知：

2 2 2 2 2 2PlVo V.-/v.-1V24V.c匕Z[+"+,=z,+—+—+2 L+2 -+s4—+—X2g-y2g42gd22g2g2g連續(xù)性方程可知：％A]=v2A2所以工=勺=,

匕d,410+0+010+0+0=0+0+吐+0.01^^且+0.01^^也+0.3匕+0.22g2002glooo1002g2g10004%2

2g所以V]=1.51m所以V]=1.51m/s,所以v2=4vj=6.04m/sQ=AV.=-7id~v.=-x3.14x（-^-）2x1.51=0.047m3/s''4114 1000.流體的相對密度定義為：某種流體的密度與（ ）的密度的比值。A、標準大氣壓下4'C水 B、標準大氣壓下15℃水C、標準大氣壓下4c空氣 D、標準大氣壓下15℃空氣.靜水壓強的大小與（ ）無關(guān)。A.空間位置B.作用面的方位 C.液體種類 D.淹沒深度.下列說法中，正確的是（ ）.A、理想不可壓縮均質(zhì)重力流體作定?；蚍嵌ǔＡ鲃訒r，沿流線總機械能守恒B、理想不可壓縮均質(zhì)重力流體作定常流動時，沿流線總機械能守恒C、理想不可壓縮均質(zhì)重力流體作非定常流動時，沿跡線總機械能守恒D、理想可壓縮重力流體作非定常流動時，沿流線總機械能守恒.在列伯努利方程時，方程兩邊的壓強項必須（ ）A、均為表壓強 B、均為絕對壓強C、同為表壓強或同為絕對壓強 D、一邊為表壓強一邊為絕對壓強.當(dāng)圓管中流體作層流流動時，動能修正系數(shù)a等于（ ）A.1 B.2 C.3 D.1.75.在粘滯力作用下相似的流動，其（ ）準則數(shù)必然相等。A.FrB.EuA.FrB.EuC.SrD.Re.當(dāng)某管路流動在紊流粗糙管平方阻力區(qū)范圍內(nèi)時，則隨著雷諾數(shù)Re的增大，其沿程損失系數(shù)入將（）.A.增大 B.減小 C.不變 D.增大或減小.判定流體流動是有旋流動的關(guān)鍵是看（）A.流體微團運動軌跡的形狀是圓周曲線 B.流體微團運動軌跡是曲線C.流體微團運動軌跡是直線 D.流體微團自身有旋轉(zhuǎn)運動.對于理想流體的歐拉積分式與伯努力積分式的適用條件，其差別在于（ ）。A.是否為不可壓縮流體 B.是有旋流動還是無旋流動C.是否在有勢的質(zhì)量力作用下 D.是否為定常流動.流體在管內(nèi)作層流流動時，其沿程損失與值與斷面平均流速Y的（ ）次方成正比。A.1 B.1.75 C.1.75~2 D.2.一塊可動平板與另一塊不動平板之間為某種液體，兩塊板相互平行，它們之間的距離A=0.6mmo若可動平板以V=0.3m/s的水平速度向右移動，為了維持這個速度需要單位面積上的作用力為2N,則流體的粘度為（）A.0.4PaS B.250PaS C.0.004Pa-SD.0.002Pa-STOC\o"1-5"\h\z.設(shè)計輸水量為300m3/h的給水管道，流速限制在0.9?1.4m/s之間，并且規(guī)定管徑必須為50mm的倍數(shù)，管徑應(yīng)為：（ ）A.100mm B.150mm C.300mm D.500mm.水在直徑為d=l0°〃"”的管中流動，流速是v=05"/s,水的運動粘度是丫=1、10-6機2/5,則水在管中呈何種流動狀態(tài)（ ）A.層流B.紊流C.不穩(wěn)定流 D.可能是層流，也可能是紊流.空氣氣流臨界聲速與滯止聲速比（ ）.A.0.9129B.1.0954C.1.1952A.0.9129B.1.0954C.1.1952D.0.8367.圖1為u形管角速度測量儀，兩豎管距離旋轉(zhuǎn)軸為R1和R2,其液面高差為Ah,試求?的表達式。如果Ri=0.08m,R2=0.20m,Ah=0.06m,求3的值.圖2為多管式壓強計，已知：p,“=2.45x1()4p〃，ht=200mm,h2=250ww,4=150機機，水銀的密度為13600依/〃/，酒精的密度為843&g//。求容器B內(nèi)的壓強值。3、用汞U形管壓差計與皮托管組合測定水管中的點流速、，當(dāng)讀數(shù)△hWOmm時，流速為多少？(已知：水的密度g=1000依/療，汞的密度0=13600kg/加)4、如圖所示，消防水槍水平工作，水槍進口直徑4=15，〃機，出口直徑4=7nim,水槍工作水量%=160L/min,試確定水槍對消防隊員的后坐力。5、過熱水蒸汽的溫度為430C,壓強為5xl()6pa,速度為525m/s,求水蒸汽的滯止參數(shù)。已知水蒸氣氣體參數(shù)：/=1.33,/?=462J/(^-XT).6、已知二元流場的速度勢為°=x2-y2。求：(1)u.U,并檢驗是否滿足連續(xù)條件和無旋條件；** Z(2)求流函數(shù)；(3)求通過A(1,0),B(1,1)兩點的兩條流線之間的流量。7、D=15cm,L\=30m>L2=