《流体力学》模拟题解析.docx
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《流体力学》模拟题解析
《流体力学》模拟题
(一)
选择题
1.堰流流量Q与堰上全水头H0的关系是()。
(a)1/2次方的关系(b)1次方的关系
(c)3/2次方的关系(d)2次方的关系
2.理想流体与实际流体的主要区别在于()。
(a)是否考虑粘滞性(b)是否考虑易流动性
(c)是否考虑重力特性(d)是否考虑惯性
3.在均质孔隙介质中,渗流流速u与水力坡降J的几次方成比例
()。
(a)1/2次方(b)1次方
(c)3/2次方(d)2次方
4.对于实际流体,总水头线是()的线。
(a)沿程下降。
(b)沿程升高。
。
(c)沿程可升可降。
(d)沿程不升不降。
二、判断题
判断下列说法是否正确。
若正确在括号内划",否则划。
1.动能修正系数与断面流速分布有关。
()
2.临界雷诺数的大小与流体的性质无关。
()
3.长短是指管道几何长度长的管道。
()
4.谢齐(Chezy)公式适用于紊流粗糙区。
()
5.按程沿程阻力系数的变化规律,尼古拉滋试验曲线分为三个
区0()
6.对于以重力为主导因素的流动,可按佛劳德准则进行模型设
计。
()
三、简答题
1.等压面是水平面的条件有那些?
2.流体静压强的有那两个特性?
3.明渠均匀流有那些特性?
4.说明描述流体运动的两种方法(拉格朗日法与欧拉法)的主
要区别。
四、绘图题
1.绘出下面图中平面上相对压强分布图
V
P権
2.绘出下面图中曲面上的压力体图
五、计算题
1.在封闭水箱中,h=1.5m,z=0.5m(如图),压力表读数为
4.9KN/m2,求A点和水面压强。
2.圆形有压涵管穿过路基,管长l=50m,管径d=1.0m,上下游水位差H=3m,管路沿程阻力系数=0.03,局部阻力系数:
进口1=0.5,弯管;".65,水下出口;e=1.0,求通过流量?
1
3.宽为1m的矩形闸门AB,倾角45°,水深h^3m,h^2m,求作用于闸门上的静水压力和作用点。
《流体力学》模拟题
(一)参考答案
一、选择题
1.(c)2.
(a)3.(b)4.(a)
二、判断题
1.(V)
2.()3.()4.(V)5
6.(V)
三、简答题
1.答:
①同一介质②连续③质量力只有重力。
2.答:
(1)流体静压强方向垂直且指向受压面
(2)流体静压强大小与受压面方位无关。
3.答:
(1)过流断面面积、水深沿程不变。
(2)过流断面平均流速、流速分布不变。
(3)底坡线、总水头线、水面线三线平行。
(4)沿水流方向重力分量与摩擦力平衡。
4.答:
拉格朗日法描述的是质点系法,跟踪流体质点,研究其在空间的运动规律;欧拉法是在空间设点,描述任意空间位置上流体质点的运动规律。
四、绘图题(略)
五、计算题
1.解:
(1)A点的压强:
Pa=Pb「gZ=4.919.80.5=9.8kpa
(2)水面压强:
Po=Pa〜-gh=9.8-19.81.5二-4.9kpa
2.解:
(绘出上下游过流断面1-1、2-2)因为河道较宽,忽略上下游流速的影响,以下游水面为基准面列能量方程:
H00=000hw
2乱|严尸尸v
H=hw=('一e2b•se)——
d2g
2
“03]2。
65吃
流速:
A
v=一、.29.813=3.936m/s也.8
3.解:
(1)绘出闸门上下游的压强分布图
(3)闸门上的合力作用中心(对闸门下端之矩)
b1b1
lcPgh|h|/sin—0/sin—gh2h2/sin-h2/sinr
2323
lc冷-®sin=(h13—h;)
P6
11233
lc19.8/sin2(45)(3-23^1.79m
34.656
he=lcsinv-1.79sin(45)=1.27m
合力作用中心he距闸门下端垂直距离为1.27m
4.解:
(1)求Fr
(2)判断急流还是缓流
因为Fr:
1
所以该水流是缓流
《流体力学》模拟题
(二)
一、选择题在下列命题中选择出正确的说法,添在括号内。
1.流体中粘性摩擦力的大小与()无关
(a)两流层间速度差(b)流体种类
(c)流层的接触面积(d)接触面压力
2.理想流体与实际流体的主要区别在于()。
(a)是否考虑粘滞性(b)是否考虑易流动性
(c)是否考虑重力特性(d)是否考虑惯性
3.均匀流特征不包括()。
(a)流线平行(b)过流断面上符合静
水压强分布
(c)流速及流速分布流程不变(d)流速缓慢
4.圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的()。
(a)1/2(b)1/3(c)2/3(d)1/4
二、判断题
1.恒定流一定是均匀流。
()
2.静压强大小与受压面方位无关。
()
3.无论流体作何种运动,水平面都是等压面。
()
4.真空压强是指没有大气存在时的压强。
()
5.总流伯努利能量方程只适用于恒定流。
()
6.动量修正系数与速度平方成正比。
()
三、简答题
1.写出流场中流体质点加速度的表达式,并说明其各项的意义。
2•试根据尼古拉兹试验,说明紊流各区沿程阻力系数与Re和Kd的
关系。
3.薄壁小孔口恒定自由出流,流量Q与孔口全水头H0是几次方的关
系?
4.写出明渠均匀流形成的条件?
四、绘图题
1.绘出下面图中平面上相对压强分布图。
Q木
2.绘出下面图中曲面上的压力体图
V
五、计算题
1.如图所示,一端封闭的容器中装有水,求A,B,C三点的相对
压强。
V
1
_
E
E
D•
1”丄—皿一L1
JD■
E
c*——
J
J
2.水泵系统如图,管径d=200mm,流量为Q=0.1m3/s,吸水管与压
水管的总长为30m沿程阻力系数一0.02;吸水管设有带阀门的莲蓬头阀=2.0,所有弯头弯二0.3,两水面高差z=10.m,求水泵扬程。
(22
分)
—0
3.有一矩形底孔闸门,高h=3m,宽b=2m,上游水深0=6m,下游
水深h2=5m,求作用于闸门上的静水压力和作用点。
(16分)
0
4.检验山=2x2•y,Uy=2y2z,u^-4(xy)z-xy不可压缩流体运动是
否存在?
(10分)
《流体力学》模拟题
(二)参考答案
、选择题
二、判断题
ux竺7y竺U如是表示流速随坐标的变化率,称为位变加速度:
x:
y:
z
(迁移加速度)。
因此,一个流体质点在空间点上的全加速度应为上
述两加速度之和。
2.答:
(1)紊流光滑区,f3(Re)
(2)紊流过渡区■=f4(Re,K/d)
(3)紊流粗糙(阻力平方)区■-f5(K/d)
3.答:
Q与H01/2成比例。
4.答:
(1)恒定流。
(2)长直棱柱形渠道,糙率n不变
(3)无支流汇入、流出。
(4)渠道顺坡。
四、绘图题(答略)
2.绘出下面图中曲面上的压力体图。
(答略)
五、计算题
1.解:
(1)A点的相对压强:
Pa=Po-:
?
gh=0-19.83二-29.4kN
(2)B点的相对压强:
Pb=Po=0
(3)C点的相对压强:
Pc二Po「gh=019.82=19.6kN
2.
解:
(1)管中流速
(2)列1-1到2-2能量方程
分)
(3)求扬程
2
V2
2
H=z2—乙(阀弯_扌)
303.182-10(2.00.31.00.02)13.25m
2g0.229.8
(8分)
3.解:
(1)绘出闸门上下游的压强分布图
(2)闸门上的合力
P誇[9(0-h)S]h—b【、g(h2-h)讪2山
P=|[19.8(6-3)19.86]3-£[19.8(5-3)19.85]3=58.8kN
(3)闸门上的合力作用中心(对闸门下端之矩)
上游压强分布图上底边长a1」g(m-h)=19.8(6—3)=29.4
下游压强分布图上底边长
上游压强分布图下底边长b1==19.86=58.8
a2=》g(h2_"h)=19.8(5—3)=19.6
hc二1b【(2a1b1)-(2a2b2)]h2
12
hc[(229.458.8)-(219.649)]32二1.5m
合力作用中心hc距闸门下端为1.5m。
或直接用解析法求解
4.解:
(1)不可压缩流体连续方程
■ux;uy「Uz
十十=0
:
x:
:
y:
z
(2)方程左面项
.:
ux
x=4x
:
x
.:
Uy
_=4y
-:
y
.:
Uz_=_4(xy)
:
z
(2)方程左面二方程右面,符合不可压缩流体连续方程,故运动
存在
。
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- 流体力学 模拟 题解