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1、2002-2003学年工程流体力学期末试卷 一、单选题（每小题2分，共20分） 1、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下 ，设当地压强为2.2m米处的测压管高度为4.2 水柱。 98KPa，则容器内液面的绝对压强为 (a) 2m (b)1m (c) 8m (d)-2m u 的关系是 、断面平均流速与断面上每一点的实际流速。 2 ?u?u?u?u?u = (b) (d) 或 (c)?(a)?3、均匀流的定义是 。 (a) 断面平均流速沿流程不变的流动； (b) 过流断面上各点流速相互平行的流动； (c) 流线皆为平行直线的流动； (d) 各点流速皆相等的流动。 4、与牛顿内摩擦定律有关的因素

2、是 。 (a) 压强、速度和粘度； (b) 流体的粘度、切应力与角变形率； (c) 切应力、温度、粘度和速度； (d) 压强、粘度和角变形。 5、流量模数K的量纲是_。 3-2 3-1 2-1 2-1 T(c)L(b ) LT(a) LT T (d)L6、设模型比尺为1：100，符合重力相似准则，如果模型流速为0.6m/s，则原型流速 。 (a)60m/s (b) 0.006m/s (c) 60000m/s (d) 6m/s 7、在孔口的水头值与孔口的面积相同的情况下，通过管嘴的流量 孔口的 流量。 (a)等于 (b)大于 (c)小于 (d) 不能判定 8、圆管流中判别液流流态的下临界雷诺数为

3、 。 (a) 2300 (b)3300 (c)13000 (d) 575 9、已知流速势函数 ，求点（1，2）的速度分量为 。 (a) 2 (b) 3 (c) -3 (d) 以上都不是 10、按 与 之比可将堰分为三种类型：薄壁堰、实用堰、宽顶堰 (a)堰厚 堰前水头 (b) 堰厚 堰顶水头 (c) 堰高 堰前水头 (d) 堰高 堰顶水头 二、简答题（共24分） 1静水压强的特性(6分) 2渐变流的定义及水力特性(6分) 3边界层的定义及边界层中的压强特性(6分) 4渗流模型简化的原则及条件(6分) 三、计算题（共56分） 、(本小题14分) LDHH=2m，求作用，直径=4m=4m，上游水深

4、有一圆滚门，长度，下游水深=10m21在圆滚门上的水平和铅直分压力。 题1图 题2图 ) 12分2、(本小题的转弯后仍水平射出，如图所示。若已知最大可能的支撑 设导叶将水平射流作V?Fd ，能量损失不计，试求最大射流速度力为。，射流直径为，流体密度为1) 16本小题分3、( H，直径由水箱经变直径管道输水，=16mddd，各管段长度见图，沿程阻=50mm，=70mm231 ，突然缩小局部阻力系数 力系数 （对应细管流速），其他局部阻力系数自定。 （1） 试求流量。Q=10 L/S，V15.1m/s,v2=2.6m/s （2） 定性绘制出管道的测压管水头线与总水头线。 4、(本小题14分） im

5、 n ，糙率=2.0=0.0002，边坡系数某梯形断面棱柱体密实粘土渠道，底坡0.25?bh，不淤。不冲允许流速=0.85R=0.023，设计底宽?=14m，设计水深=2.5m0?=0.40.6m/s。允许流速 （1）求渠道的设计流量； （3） 校核渠道是否满足不冲不淤要求。 试卷答案 返回 2002-2003学年工程流体力学期末试卷答案 一、单选题（每小题2分，共20分） c d c b b d b a b b 二、简答题（共24分） 1一个特性，3分 2定义3分，特性：平面1分；符合静水压强分布2分 3定义4分，特性：2分 4原则，2分，条件：4分 三、计算题（共56分） ) 分14本小题

6、(、左边水平力：3分，方向：1分，右边水平力：3分，方向：1分,Fx=588KN 垂直压力：5分，方向：1分,Fz=923KN 2、(本小题12分) 2FDV=2/() 21公式：6分，结果：6分 3、(本小题16分) （1） 10分，能量方程：4分；连续性方程：2分，水头损失系数计算2分，结果：2分 （2） 6分，错一处，扣1分 4、(本小题14分） RRQQ=44.6m3/s 6；分，的计算：2分,的计算公式和结果：水力半径=1.886mVV=0.938m/s ,的计算：2平均流速分V=0.996m/s 不冲流速计算：2分，比较结果：2分 查看试题 2003-2004学年工程流体力学期末试

7、卷 一、 分）181分，共小题每空9、102分外，其余每空填空题（除8、1.浮体的稳定平衡条件为 ，潜体的稳定平 。 衡条件为 2.两根直径不等的圆形管道，通过的液体不同，它们的临界雷诺数 （相等，不 。等）3. 水柱），则管嘴的最大作用水头要使圆柱形外管嘴正常工作（管内真空度不超过H 。 为 4. 。 ，则其水力半径为半满圆管流，直径 5.圆管层流的动能修正系数与动量修正系数均 （大于、小于、等于）圆管紊流， 这是因为紊流过水断面上流速分布比层流过水断面上流速分布更 。（均匀、不 均匀）6. 加速度为零。 欧拉加速度包括位变加速度和时变加速度，而在恒定流中 .满足重力相似准则（佛汝德准则），

8、流量、流速、时间比尺同长度比尺的 7 关系是= ， = 。 8.有一矩形无侧收缩薄壁堰，已知堰宽B=0.5m，堰上水头H=0.2m，流量系数为0.42。当 。 堰流为自由出流时，通过薄壁堰的流量为 ，煤油运动粘度为4.59煤油管路上的文丘利流量计中通过的流量为10010 的水在缩小为原型。现用运动粘度为1101/3的模型上试验，则模型 。上的流量为 ，则可得流速分布场为：u= ，10. 已知流速势 u= y x 。 二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的，并将其号码写在题后的括号 分）2分，共24内，每小题1. 。） 与牛顿内摩擦定律有关的因素是（ A. 压强、速度和粘度 B

9、. 流体的粘度、切应力和角变形率 C. 切应力、温度、粘度 压强、粘度和角变形 D. 和速度 2. 满足下列哪个条件，方程常数（为流体的密度，为断面平均流速，A为总 ） （流的过流断面面积）就能成立。 A. 理想流体 B. 恒定流动 C. 流体不可压缩 D. 流动无 旋 ） 分布。（ 3. 圆管紊流核心处的流速分布呈 均匀D. A. 抛物线型 B. 对数或指数规律 C. 线性 4. 明渠非均匀流的三种流态：急流、缓流和临界流，可用下列哪种方法来进行判别？ ） （A. 弗劳德数 B. 临界底坡 C. 临界水深 D. 以上三种方 法均可 ） 是（ 表 的读 值 5压 力 压；气 大 强 减去当 地

10、对 B绝 压 A绝 对压 强； 强。 对 压气 压减去 绝 压； D 当 地 大 C 绝 对 压 强 加 当 地大 气6 水 在 等 直 径 垂 直 管 道 内 流 动， 相 距的 两 断 面 间 的 水 头 损 失 ） 于（ 等 ） 7作为均匀流的定义，下面几种提法中哪一种是正确的？（ A. 流线皆为平行直线的流动B.断面平均流速沿流程不变的流动 c. 各点流速皆相等的流动D.过流断面上各点的流速相互平行的流动 ） （ 8圆管均匀流中，过流断面上切应力分布为 。 ） 9作用水头和直径都相同的孔口、管嘴，其出流流速和出流流量之间的关系是（ AVV Q QBV Q CVV Q QV DV嘴嘴孔孔

11、 ） 10渗透系数反映土的透水性，其量纲是 （ 无量纲D. C. 与面积相同 与流量相同A. 与流速相同 B. ） 。 11. 粘性底层的厚度随雷诺数 A 减小，减小 B. 增大，增大 C. 增大，减小 以上三种情况都不对 D. 12一封闭容器水面的绝对压强p=85kPa，中间玻璃管两端开口，当既无空气通过玻璃管进 ） 为（h入容器，又无水进入玻璃管时，玻璃管应深入水面下的深度 分）三、简答题（共22 分）简述渗流模型及其应满足的条件。（61.2. 试述明渠均匀流、非均匀流时的断面单位能量Es和单位重量流体所具有的总机械能E沿 分）6程变化情况。（ 分）4试述流函数的两个特性。（3. 分）6

12、（设定性画出图示管道的测压管水头线和总水头线。(管径沿程不变) 4. 分）四、计算题（共36 ，求每米长的圆柱所钢制空心圆柱一侧挡水，园柱直径，挡水高度1、 受的水平压力和垂直水压力的大小及作用位置，并说明此水平压力和垂直压力的合力通过圆 分）（12为半径）。心。（半圆的重心离半圆圆心的距离 )31图)图(题(题3/s，不Q=3m=1.5，粗糙系数n=0.025，流量i2.有一土质渠道，其底坡=0.005，边坡系数m冲流速为1.5m/s。如果按水力最优断面条件设计，断面尺寸如何？是否符合不冲条件。（12 分）3/S，d=200mm, d=200mm ,长度3. 有一中等直径钢管并联管路，流过的

13、总流量为0.08m21 分）12 （? l=800mm =?=0.024 =200m,l2211 两点间的水头损失；B；A、Q求并联管中的流量(1)Q、21(2)若将两管道改为串联，并且管道两端A、B间的水头损失维持不变，求管道中所通过的 。Q流量试卷答案 返回 2003-2004学年工程流体力学期末试卷参考答案 分）分，共182分外，其余每空1一、填空题（除8、9、10小题每空 浮心在重心之上。定倾中心在重心之上， 1. 2. 相等。 。3. 10m 。4. 100mm 大于，均匀。5. 时变。6. 7. 。 ， 3。/s8. 0.00376m 。9. 7.41L/s 。10. 2x, 1-

14、2y二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的，并将其号码写在题后的括号） 分分，共24内，每小题21、B 2、B 3、B 4、D 5、B 6、A 7、B 8、B 9、A 10、A 11、C 12、C 分）三、简答题（共22 答：渗流模型是忽略了土壤颗粒的存在，认为水充满整个渗流空间的模型，且满足：1. 对同一过水断面，模型的渗流量等于真实的渗流量。） （1 ）作用于模型任意面积上的渗流压力，应等于真实渗流压力。2 （ ）模型任意体积内所受的阻力等于同体积真实渗流所受的阻力。3 （ EE沿程总是减小。s-2.答：明渠均匀流沿程不变。而总机械能 EE沿程总是减小。沿程可增大、减小，

15、也可不变。而总机械能 明渠非均匀流-s 就是流线。）流函数等值线3.答：（1 （2）不可压缩流体的平面流动中，任意两条流线的流函数之差dy等于这两条流线间 。所通过的单位宽度流量dq 答：如图所示：4. 分）四、计算题（共36 分）12（、1 力： 的上 所 受 柱每 米 长 度 （1） 设， 求 圆 分2 分 1 用点： 离 水 面 作 分1 方 向： 向 左。 3 分 分 心1 重 心， 离 圆 作 用 点：半 圆 分 1 向： 向 上。 方 要 通 过 圆 心（ 如 图 所 示）， 必 形 （2）合 力 作 用点： 合 力 角 三 力 则 足须 满 分3 ， 而 心。圆 过故， 合 力

16、通 分）122.（ 有 水力 最 优 条计， 件 设 按 分2 分2 且 分 2 分 3 分 2 分 不 满足抗冲条件。 1 分）3. 12（ 并联(1) 分2 分1 +QQ=Q 21 分 2 =0.85m/s v=2v=1.70m/s v212 33分1 =0.053 m Q /S Q=0.027 m/S 12 串联(2) 分 2 分 1 Q=Qd=d2112 分=0.76m/S 2 =v有 v21 3分1 Q=0.024m/S 查看试卷 返回 课程性质与目的 工程流体力学是研究流体的机械运动规律及其应用的学科，是土木、水利类专业的一门必修的基础课程。 本课程的目的是：通过各教学环节的学习，

17、使学生掌握流体运动的基本概念、基本理论、基本计算方法与实验技能，培养分析问题的能力和创新能力，为学习专业课程，并为将来在土木、水利工程各个领域从事专业技术工作打下基础。 流体力学课程在专业教学中将为专门水力学、水文学、土力学、工程地质、土木工程施工、建筑设备等多门专业基础课程和专业课程阐释所涉及的流体力学原理，帮助学生进一步认识土木、水利工程与大气和水环境的关系。 本课程应达到的基本要求： （一）具有较为完整的理论基础，包括： 1 掌握流体力学的基本概念； 2 熟练掌握分析流体流动的总流分析方法，熟悉量纲分析与实验相结合的方法，了解求解简单平面势流的方法； 3 掌握流体运动能量转化和水头损失的

18、规律，对绕流阻力有一定了解。 （二）具有对一般流动问题的分析和计算能力，包括： 1 水力荷载的计算； 2 管道、渠道和堰过流能力的计算，井的渗流计算； 3 水头损失的分析和计算。 （三）掌握测量水位、压强、流速、流量的常规方法。具有观察水流现象，分析实验数据和编写报告的能力。 浙江大学建筑工程学院2007-2008学年流体力学课程总学时为56学时，其中16学时为实验，40学时为理论教学。 理论教学教师邵卫云、张燕、包志仁、胡云进，课时安排参考： 章 名 主 要 内 容 学时数 2学时 绪论流体力学的研究方法。主要物理性质。 第一章 第二章 流体静力流体静压强特性。流体静压强分布规律。压力体。作

19、用在平面与6学时 学 曲面上的静水总压力。浮体的稳定性。 第三章 流体动力流体动力学基本概念。无旋流。连续性微分方程。理想流体运动6学时 学基础 微分方程。伯努利方程。速度势函数和流函数。 第四章 恒定总流总流分析法。恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程及其4学时 基本方程 综合应用。 瑞利流动相似概念。雷诺准则、弗劳德数准则。量纲和谐原理。量纲分析 第五章 学时2与相似原理 法和?定理。 层流和紊流的判别。圆管层流与紊流的流速分布。紊流脉动与时第六章 流动阻力均化。紊动附加切应力。混合长度理论。沿程水头损失与局部水6学时 和水头损失 头损失的计算。边界层与边界层分离。孔口及管 第七章 学时嘴不可压缩流体薄壁小孔口的计算。管嘴出流的计算。孔口的非恒定流。 2 恒定流水击现管网计算原理。短管与长管的水力计算。水头线的绘制。第八章 有压管道 3学时 象。水击波的传播过程。流动明渠均匀流的产生条件、水力特征、水力计算。水力最优断面。断面单位能量。临界水深。临界底坡。微波流速。缓流、急流、 学时 明渠流动 5第九章水棱柱形渠道恒定渐变流水面曲线。水面曲线的计算。临界流。 跃现象和水跌现象。 第十章 堰流 堰流的基本公式。各种堰流的流量计