土木建筑學(xué)院土建專業(yè)流體力學(xué)期末考試試卷B及答案

2010～2011學(xué)年第2學(xué)期期末考試???????????????????????2010～2011學(xué)年第2學(xué)期期末考試???????????????????????密????????????????????????????封????????????????????????????線???????????????????????學(xué)號：姓名：年級：專業(yè)：流體力學(xué)試卷B卷流體力學(xué)試卷B卷考試方式：閉卷考試時間：120分鐘卷面總分：100分題號一二三四總成績合分人得分得分評閱人得分評閱人一、單項選擇題（每題2分，共40分）（）1、作用在液體上的力按其作用的特點一般可分為哪兩種力？A.重力、壓力B.慣性力、表面力C.摩擦力、彈性力D.質(zhì)量力、表面力（）2、下列哪個物理量的大小與流體內(nèi)摩擦力F成正比？A.正壓力B.壓力梯度C.流速梯度D.溫度（）3、水的動力粘度隨溫度的升高而變化的規(guī)律是什么？A.增大B.減小C.不變D.不定（）4、對牛頓流體的定義下列哪項正確？A.可壓縮流體B.不可壓縮流體C.滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體D.滿足牛頓第二定律的流體（）5、某點的真空壓強為65000Pa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa，該點的絕對壓強為多少？A.65000PaB.55000PaC.35000PaD.165000Pa（）6、已知流場二維速度分布，，密度不變，對此流動的描述下列哪項是正確的？A.恒定不可壓縮流B.非恒定理想流C.恒定均勻流D.恒定可壓縮流（）7、露天水池，水深5m處的相對壓強為多少？A.5kPaB.49kPaC.147kPaD.205kPa第1頁共6頁第1頁共6頁（）8、在測量液體壓強時，小直徑測壓管出現(xiàn)上升或下降的現(xiàn)象，主要是受到下列哪種力的作用影響？A.重力B.表面張力C.粘滯力D.壓力（）9、下列哪項符合實際流體一元恒定總流能量方程所取斷面的要求？A.非均勻過流斷面B.漸變流過流斷面C.漸變流橫斷面D.均勻流橫斷面（）10、下列哪項符合定常流的定義？A.流動隨時間按一定規(guī)律變化的流動B.流場中任意空間點的運動要素不隨時間變化的流動C.各過流斷面的速度分布相同的流動D.各過流斷面的壓強相同的流動（）11、在定常流動條件下，下列哪項描述正確？A.流線和跡線正交B.流線和跡線重合C.流線是平行直線D.跡線是平行直線（）12、有一變直徑管，直徑由100mm擴大到200mm，直徑變大后的流速為1.5m/s,直徑變化前的流速為多少？A.2m/sB.3m/sC.6m/sD.9m/s（）13、粘性流體總水頭線沿程的變化規(guī)律是什么？A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三種情況都有可能（）14、變直徑管流，細(xì)斷面直徑為,粗?jǐn)嗝嬷睆?，粗?xì)斷面雷諾數(shù)的比值是多少？A.B.C.D.（）15、相對壓強的起點是？A.絕對真空B.1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓C.當(dāng)?shù)卮髿鈮篋.液面壓強（）16、采用畢托管測量空氣的流速，測量介質(zhì)用水，現(xiàn)改為密度為水的0.8倍的酒精，流速不變，則比壓計讀數(shù)h變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？A.0.8倍B.2倍C.1.25倍D.1.5倍第2頁共6頁學(xué)號：姓名：年級：專業(yè)：第2頁共6頁學(xué)號：姓名：年級：專業(yè)：???????????????????????密???????????????????????????????????????????????????密????????????????????????????封????????????????????????????線???????????????????????學(xué)號：姓名：年級：專業(yè)：A.1:2B.1:4C.32:1D.16:1（）18、關(guān)于圓管層流流動切應(yīng)力分布下列哪項說法正確？A.圓心處切應(yīng)力為零，隨半徑成線性分布B.圓心處切應(yīng)力為零，隨半徑成拋物線分布C.管壁處切應(yīng)力為零，隨半徑成線性分布D.管壁處切應(yīng)力為零，隨半徑成拋物線分布（）19、伯努利方程中的物理意義是什么？A.單位重量流體具有的機械能B.單位質(zhì)量流體具有的機械能C.單位體積流體具有的機械能D.通過過流斷面流體的總機械能（）20、下列哪項是水力半徑R的定義？A.渠道斷面的半徑B.斷面面積與濕周之比C.斷面面積與斷面周長之比D.斷面面積與水深之比得分得分評閱人二、判斷題（請在每題前面的括號中作答，對的填T，錯的填F，每題2分，共10分）（）1、斷判流場有旋或無旋，主要取決于流體微團(tuán)本身的運動軌跡，而與流場的速度分布無關(guān)。第4頁共頁第4頁共頁（）2、流體靜壓強的特性僅適用于流體內(nèi)部，不適用于流體與固體接觸的壁面第4頁共頁第4頁共頁（）3、靜止液體作用在彎曲壁面上的垂直分力的方向總是向下的。（）4、流體的形變是遵循“應(yīng)變與應(yīng)力成正比”這一規(guī)律的。（）5、質(zhì)量力可以從遠(yuǎn)距離作用于流體內(nèi)部的每一個流體質(zhì)點上。得分得分評閱人第3頁共6頁三、解答題（每題5分，共20分）第3頁共6頁1、有一方程組為，該方程組可以用來描述不可壓縮流體的平面流動嗎？請導(dǎo)出流線方程。（不可壓縮流體連續(xù)性微分方程為）2、有一矩形截面的小排水溝，水深180mm，底寬200mm，流速0.15m/s，水的運動粘度為1.0×10-6m2/s，試判別流態(tài)。3、畫出圖中圓柱曲面上的壓力體，并標(biāo)明方向。（只畫出最終結(jié)果）4、寫出以下各物理量的量綱：密度、壓強、速度、力、動力粘度。第4頁共6頁第4頁共6頁??????????????????????????????????????????????密????????????????????????????封????????????????????????????線???????????????????????學(xué)號：姓名：年級：專業(yè)：得分得分評閱人四、計算題（共30分）1、一底面積為40cm50cm，高為5cm的木塊，質(zhì)量為8kg，沿著涂有潤滑油的斜面等速向下運動，如圖所示。已知速度為1m/s，油厚h=1mm，求潤滑油的動力粘度。（7分）2、有一矩形平面閘門傾斜放置，已知傾角α=45°，門寬b=2.0m，門重G=19.6kN，水深h1=1.0m，h2=2.0m，門可繞O點開啟，求啟門所必須的向上的拉力T。（水的容重）（10分）第5頁共6頁第5頁共6頁3、水平分岔管路，如圖所示，干管直徑d1=600mm，支管直徑d2=d3=300mm，分岔角a=300。已知分岔前斷面的壓力表讀值pM=70kN/m2，干管流量Q=0.6m3/s，不計水頭損失。試求水流對分岔管的作用力。（13分）第6頁共6頁第6頁共6頁PAGE52010學(xué)年第2學(xué)期期末考試流體力學(xué)B卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、單項選擇題（每題2分，共40分）1、D2、C3、B4、C5、C6、A7、B8、B9、B10、B11、B12、C13、A14、C15、C16、C17、C18、A19、A20、B二、判斷題（每題2分，共10分）1、F2、F3、F4、F5、T三、解答題（每題5分，共20分）1、解：將帶入不可壓縮流體連續(xù)性微分方程，得則該方程組可以用來描述不可壓縮流體的平面流動。（1分）流線方程為（1分）將帶入流線方程，得（1分）兩邊積分、化簡，得流線方程為（2分）2、解：由已知排水溝截面水力半徑，其中為底寬、為水深，代入數(shù)據(jù)得（1分）（1分）當(dāng)量直徑（1分）雷諾數(shù)（1分）故為紊流。（1分）3、解：4、解：密度：（1分）壓強：（1分）速度：（1分）力：（1分）動力粘度：（1分）四、計算題（共30分）1、解：根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律有（2分）在斜面運動方向上力平衡，有（2分）故（1分）代入數(shù)據(jù)得=0.1508Pa·s（2分）2、解：由題可知，根據(jù)力矩平衡得①（2分）水對閘門的作用力（1分）帶入數(shù)據(jù)，得（1分）水對閘門總壓力作用點位置（1分）其中（1分）（1分）代入數(shù)據(jù)，得（1分）帶入式①得（1分）解得（1分）3、解：在分叉段取過流斷面1－1、2－2、3－3及管壁所圍成的空間為控制體。選直角坐標(biāo)系xoy，令ox軸與干管軸線方向一致。作用在控制體上的力包括：過流斷面上的動水壓力P1、P2、P3；（1分）分叉管對水流的作用力，因為對稱分流，只有沿干管軸向（ox）方向的分力Rx，設(shè)Rx方向與坐標(biāo)ox方向相反。（1分）列ox方向的動量方程P1－P2cos30o－P3cos30o－Rx=v2cos30o+v3cos30o－Qv1（2分）Rx=P1－2P2cos30o－Q（v2cos30o－v1）（1分）其中P1=p1=19.78kN（1分）列1－1、2－2（或3－3）斷面伯努利方程z1+p1/r+v12/2g=z2+p2/r+v22/2g（1分）p2=p1＋（v12－v22）/2＝69.4kN/m2