流体力学自考题真题.docx

流体力学自考题真题.docx

《流体力学自考题真题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学自考题真题.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

流体力学自考题真题

流体力学自考题真题2017年04月

第Ⅰ部分选择题

一、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。

）

1.质量力只有重力时，水、水银和酒精所受的单位质量力关系为

A.Z水银＞Z水＞Z酒精

B.Z水银=Z水=Z酒精

C.Z水＜Z水银＜Z酒精

D.Z水银＜Z水＜Z酒精

答案：

B

[解答]质量力是作用在所取流体体积内每个质点上的力，因力的大小与流体的质量成比例，故称质量力。

如作用在流体上的质量力只有重力，如下图所示，则单位质量力的3个分量为X=0，Y=0，Z=-g，负号表示重力方向与Oz轴的方向相反。

2.如图所示，在密闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为______

A.p1=p2=p3

B.p1＞p2＞p3

C.p1=p2＜p3

D.p1＜p2＜p3

答案：

C

3.如图所示，等径弯管流段的流动一定是______

A.恒定流

B.均匀流

C.渐变流

D.急变流

答案：

D

4.动量修正系数β的表达式为______

A．

B．

C．

D．

答案：

B

[解答]β是修正以断面平均速度计算的动量与实际动量的差异而引入的修正系数，称为动量修正系数，其表达式为：

5.均匀流基本方程式τ0=ρgRJ______

A.适用于层流，不适用于紊流

B.适用于紊流，不适用于层流

C.既适用于层流，也适用于紊流

D.既不适用于层流，也不适用于紊流

答案：

C

[解答]由于均匀流动方程式是根据作用在恒定均匀流段上的外力相平衡得到的平衡关系式，故而并没有反映流动过程中产生沿程水头损失的物理本质。

公式推导未涉及流体质点的运动状况，因此，该式对层流和紊流都适用。

然而层流和紊流剪应力的产生和变化有本质不同，造成两种流态水头损失的规律不同。

6.在短管的水力计算中，其______

A.沿程阻力和局部阻力均不能忽略

B.沿程阻力和局部阻力均可以忽略

C.沿程阻力可以忽略，局部阻力不能忽略

D.沿程阻力不能忽略，局部阻力可以忽略

答案：

A

[解答]短管是指水头损失中，沿程水头损失和局部水头损失都占相当比重，两者都不可忽略的管道。

7.明渠均匀流只可能发生在______

A.逆坡渠道中

B.平坡渠道中

C.顺坡渠道中

D.天然河道中

答案：

C

[解答]明渠均匀流形成的条件是位能沿程减少值等于沿程水头损失，而水流的动能保持不变。

按这个条件，明渠均匀流只能出现在底坡不变，断面形状、尺寸、壁面粗糙系数都不变的顺坡长直渠道中。

8.圆管层流运动，实测管轴线上流速为u=0.6m/s，则断面平均速度为______

A.0.6m/s

B.0.5m/s

C.0.4m/s

D.0.3m/s

答案：

D

9.在渗流模型中，假定______

A.过流断面面积与实际相同

B.流动速度与实际相同

C.土壤孔隙率与实际相同

D.渗流阻力与实际相同

答案：

D

[解答]渗流模型是渗流区域（流体和土颗粒骨架所占据的空间）的边界条件保持不变，略去全部土颗粒，认为渗流区连续充满流体，而流量与实际渗流相N，压强和渗流阻力也与实际渗流相同的替代流场。

10.速度v、直径d、密度P和动力粘度μ的无量纲组合是______

A．

B．

C．

D．

答案：

A

第Ⅱ部分非选择题

二、填空题

1.已知大气压强为1×105Pa，若液体内某点的真空度为0.5×105Pa，则该点的绝对压强为______Pa。

答案：

0.5×105

2.如图所示矩形平板闸门，倾斜60°放置。

若闸前水深为3m，则静水总压力的作用点到水面的垂直距离为______m。

答案：

2

3.质点加速度由______和迁移加速度两部分组成。

答案：

当地加速度或时变加速度

4.如图所示水平射流，密度为ρ，流量为Q，以速度v垂直射向固定平板，则射流对平板的水平作用力大小为______。

答案：

ρQv

5.紊流流动中，瞬时流速等于时均流速与______之和。

答案：

脉动流速

6.紊流切应力由粘性切应力和______两部分组成。

答案：

附加切应力

7.无压圆管均匀流在充满度αh=0.81时，______达到最大值。

答案：

流速

8.临界底坡作为流动状态的判别标准只适用于明渠______。

答案：

均匀流

9.达西定律是表征______某过流断面上平均流速与水力坡度的关系。

答案：

均匀渗流

10.圆管层流模型试验，模型和原型采用同温度水流，若长度比尺为100，则原型水管的流量应为模型水管实测流量的______倍。

答案：

10

三、名词解释题

（每小题3分，共15分）

1.单位质量力

答案：

设均质流体的质量为m，所受质量力为F，则单位质量力为

2.均匀流

答案：

流线是平行直线的流动。

3.湿周

答案：

过流断面上流体与固体边壁相接触的周线长度。

4.渗流模型

答案：

渗流区域边界条件保持不变，略去全部土颗粒，认为渗流区连续充满流体，而流量、压强和渗流阻力均与实际渗流相同的替代流场。

5.模型试验

答案：

依据相似原理，制成与原型相似的模型进行实验研究，并以实验结果预测出原型将会发生的流动现象。

四、简答题

（每小题5分，共15分）

1.某矩形断面长直渠道，底坡i=0.0008，底宽b=0.8m，均匀流动水深h=0.5m，粗糙系数n=0.025，试求渠道的流量Q。

答案：

2.已知梯形断面渠道底宽b=1.8m，边坡系数m=2.0，水深h=0.42m，通过流量Q=3m3/s，试判别渠道水流是缓流还是急流。

答案：

3.采用无侧收缩矩形薄壁堰测量流量，非淹没（自由）溢流，流量系数m0=0.48，堰宽b=1.2m，当溢流量Q=0.5m3/s时，堰上水头H应为多少?

答案：

五、计算题

（每小题10分，共30分）

1.如图所示，圆弧形闸门宽度b=5m，半径r=2m，试求θ=45°时作用在闸门上的静水总压力大小及作用线与水平线的夹角。

答案：

闸前水深为：

h=rsinθ=2×sin45°=1.414（m）

水平分力：

垂直分力：

总压力作用线与水平线的夹角：

2.如图所示水泵系统。

吸水管直径d1=400mm，真空表读数p1=29.4kPa，压水管直径d2=300mm，压力表读数p2=274.4kPa，流量Q=0.15m3/s，试求水泵扬程。

答案：

取两表所在断面列能量方程：

3.如图所示管路系统。

已知各管段的管长分别为l1=500m、l2=300m、l3=400m和l4=500m，比阻分别为a1=9.3、a2=43、a3=375和a4=43。

若从节点C流出的流量qc=5L/s，D点流出的流量QD=10L/s，D点所需自由水头为H2=5m，D点与水塔地面标高相同，试

求管段3的流量Q3及水塔高度H1。

答案：

管段2、3组成并联系统，于是

由节点流量平衡：

qC+QD=Q2+Q3=3.41Q3+Q3=4.41Q3=0.015（m3/s）

解得：

管路系统总损失：

水塔高度：

H1=hf+H2=4.93+5=9.93（m）