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文档简介
1、全国2012年10月高等教育自学考试一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.如图所示,在油面上作水平运动的平板引起油层内油的速度分布为u=2y.已知油的动力粘度为,则作用在油层内剪应力的分布为A.=y B.=C.=2y D.=22.露天水池,水深2m处的相对压强为A.2.0kPaB.9.8kPaC.19.6kPaD.25.0kPa3.如图所示变直径水管。已知管径d1=50mm,d2=80mm,断面平均流速1=3.5m/s,则2为A.1.37m/sB.1.73m/sC.2.19m/sD.2.77m/s4.水管长l=10m,直径d=50mm,沿程阻力系数=0.0283,沿程水头
2、损失hf=1.2m,水管的流速为A.0.21m/sB.0.46m/sC.2.04m/sD.4.16m/s5.阀门突然关闭时,水击波传播过程的第一阶段为A.增压波从管道进口向阀门传播B.减压波从管道进口向阀门传播C.增压波从阀门向管道进口传播D.减压波从阀门向管道进口传播6.已知矩形断面渠道底宽为4m,其水力最优断面水深应为A.1mB.2mC.4mD.8m7.明渠均匀流为急流时A.Fr<lB.<cC.h>hcD.i>ic8.实用堰堰顶厚度与堰上水头H比值的范围为A./H<0.67B.0.67</H <2.5C.2.5</H <10D./H &
3、gt;109.自由溢流的矩形薄壁堰,堰宽b=1.0m,流量系数m0=0.46,当堰上水头H=0.392m时,通过的流量为A.0.1 m3/sB.0.5m3/sC.1.0 m3/sD.5.0 m3/s10.达西定律与裘皮依公式分别适用于A.均匀渗流与渐变渗流B.渐变渗流与均匀渗流C.急变渗流与均匀渗流D.均匀渗流与急变渗流二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.静止流体中,任意点压强的大小与_无关。12.如图所示垂直放置的矩形平板闸门。若闸前水深为3m,静水总压力的作用点到水面的距离yD为_m。13.流线是表示某时刻流动方向的曲线,曲线上各质点的流速矢量都与该曲线_。14.圆管
4、层流沿程水头损失hf与断面平均流速的_次方成正比。15.输水管中水流速为1.70m/s,阀门的局部水头损失为1.2m,其局部阻力系数为_。16.在边界层内,速度梯度du/dy很大,_的影响不能忽略。17.图示孔口出流的作用水头为_。18.棱柱形平坡渠道的水跃函数曲线上,对应于水跃函数最小值的水深是_。19.为安全起见,可以把雷诺数等于_作为渗流线性定律适用的上限。20.根据量纲和谐原理,凡正确反映客观规律的物理方程,其各项的_一定是一致的。三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)21.真空度 22.一元流动 23.水力半径 24.断面单位能量 25.渗流四、简答题(本大题共3小题
5、,每小题5分,共15分)26.已知图示水箱出水管直径d=50mm,末端阀门关闭时,压力表读数为35kPa;若阀门开启后该读数降至16kPa,不计水头损失,试求通过出水管的流量。27.水平通风管长l=200m,直径d=1.0m,沿程阻力系数=0.012,气流密度=1.2kg/m3,测得两端压强差p=78.4Pa,试求通风管中的空气流量。28.通过模型试验研究某工程溢流坝的布置。已知溢流坝的最大下泄流量为197m3/s,实验室的供水能力为0.04m3/s,试根据供水能力确定模型的最大长度比尺。五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)29.如图所示充满水的密闭水罐,顶面AB与侧面CD均为
6、半径R= 1m的半球形。已知E点处压力表读数为98kPa,水箱高h=3m,试分别求作用在顶面AB上和侧面CD上总压力的水平分力和铅垂分力。(提示:球的体积为)30.如图所示,水流经喷嘴水平喷射至垂直平板。己知水管直径d1=50mm,喷嘴出口直径d2=30mm,压力表读数PM=490kPa.不计水头损失,试求水流对平板的冲击力。31.如图所示。已知两水箱水面高差H=2m,两水箱间并联两根标高相同、长度均为30m、直径均为100mm的管道,(1)试求通过两根管道的总流量;(2)若改为直径d=125mm单管,通过的总流量不变,试求管长。(假定管道沿程阻力系数均为0.032,局部水头损失忽略不计)全国
7、2012年1月高等教育自学考试流体力学试题一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.气体与液体的粘度随着温度的升高分别( )A.减小、减小B.增大、减小C.减小、增大D.增大、增大2.题2图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( )A.1-1面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面3.无粘性流体总水头线沿程的变化趋势是( )A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三种情况都有可能4.曲面绕流边界层分离只可能发生在( )A.减速减压区B.减速增压区C.增速减压区D.增速增压区5.圆管层流过流断面上切应力分布为( )A.均匀
8、分布B.抛物线分布C.管轴处为零,管壁处最大,且为线性分布D.管壁处为零,管轴处最大,且为线性分布6.在作用水头、管嘴与孔口直径相同的情况下,管嘴的出流比孔口出流流量大,其主要原因是( )A.管嘴水头损失增加B.管嘴收缩系数增大C.孔口收缩断面处产生了真空D.管嘴收缩断面处产生了真空7.水跃是明渠水流由( )A.急流向缓流过渡的水力现象B.急流向急流过渡的水力现象C.缓流向缓流过渡的水力现象D.缓流向急流过渡的水力现象8.一自由溢流直角宽顶堰,流量系数为0.36,包括行近流速水头的堰上水头H0=1.8m,则通过宽顶堰的单宽流量为( )A.2.14m3/(s.m)B.2.87m3/(s.m)C.
9、3.85m3/(s.m)D.5.16m3/(s.m)9.压力输水管模型试验采用与原型相同的流体,当长度比尺为8时,模型流量应为原型输水管流量的( )A.1/16B.1/8C.1/4D.1/210.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )A.B.C.D.二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。11.单位质量力的国际单位是_。12.如题12图所示,盛满水的锥台形容器盖上,施加一力F=0.785kN,容器的尺寸为:D=2m,d=1m,h=2m,则容器底面上的相对压强为_kPa。13.流线上各质点的_都与该流线相切。14.发生直接水击
10、的条件是阀门关闭时间_一个相长。(填大于、小于或等于)15.在淹没情况下,水流由管道流入很大的容器时,管道出口的局部水头损失系数为_。16.某梯形渠道底宽b=1m,边坡系数m=1,满足水力最优断面时的水深h为_m。17.棱柱形渠道非均匀流的十二种水面曲线中,1区的水面曲线是_曲线。(填降水或壅水)18.底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q=1.5m3/s,渠中某处水深h=0.6m,则该处水流的流态为_。(填急流、缓流或临界流)19.堰顶厚度与堰上水头的比值/H=0.672.5的堰称为_堰。20.影响半径随抽水深度增加而_。(填增大、减小或不变)三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共
11、15分)21.体积流量22.紊流23.长管24.断面单位能量25.渗流模型四、简单计算题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)26.如题26图所示,某球体挡水建筑物,半径r=1m,球心距自由液面h=2m。请绘制受压部分的压力体图,并计算作用在球面上静水总压力的铅垂分力。27.有一混凝土衬砌的梯形渠道,底宽b=3m,水深h=1m,边坡系数m=1.5,粗糙系数n=0.014,底坡i=0.002,试求通过的流量Q。28.如题28图所示,有一渗流实验装置,已知装置中的圆筒直径D=25cm,两测压管间距l=50cm,当测压管水头差H1-H2=30cm时,其渗透流量Q=300cm3/min,问所测土壤的
12、渗透系数k值为多少?五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)29.小型水电站前池进入压力管道的进口处装有一矩形平板闸门,长l为1.8m,宽b为2.5m,闸门重1860N,倾角为60°,闸门与门槽之间的摩擦系数f为0.35,试求:(1)作用在闸门上静水总压力的作用点;(2)启动闸门所需的拉力。30.如题30图所示,有一水平放置的管道,水由喷嘴射出。已知主管直径D=0.3m,喷嘴直径d=0.1m,测压管高h=0.9m,不计水头损失,取动能修正系数和动量修正系数均为1,试计算:(1)水不会从测压管中溢出时通过管道的最大流量Q;(2)流量最大时水流作用在管道收缩段上的力。31.如
13、题31图所示,有一自由出流管道,已知管径d=300mm,各管段长分别为l1=10m,l2=22m,l3=10m,水池液面与管道进、出口的高差分别为H1=6m,H2=12m,管道的粗糙系数n=0.013,局部阻力系数:进口1=0.25,弯道2=0.20,试求:(1)通过管道的流量Q;(2)管道转折点A前的压强水头。全国2011年10月高等教育自学考试一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.露天水池中,水面下0.6m深度处的相对压强为( )A.0.60KpB.1.47kPaC.2.94kPaD.5.88kPa2.水平圆管均匀流的过流断面上,动压
14、强的分布为( )A.均匀分布B.线性分布C.抛物线分布D.对数曲线分布3.圆管流动中,临界雷诺数Rec=vcdv的数值为( )A.1B.575C.2300D.40004.输油管道直径为0.1m,流动为层流状态,实测管轴流速0.8m/s,通过的流量为( )A.0.314L/sB.0.628L/sC.3.14L/sD.6.28L/s5.从水管末端突然关阀开始,水击波传播过程中,四个阶段的传播波依次是( )A.增压、减压、减压、增压B.减压、增压、减压、增压C.增压
15、、减压、增压、减压D.减压、增压、增压、减压6.对于无压圆管均匀流,流量达最大值的充满度是( )A.0.81B.0.90C.0.95D.1.07.明渠均匀流为缓流时( )A.Fr1B.hhcC.vvcD.iic8.在M1、M2、M3、S1、S2、S3、H3和A3等各型水面曲线中,降水曲线是( )A.M1和S1B.M2和S2C.M3和S3D.H3和A39.当堰上水头H=0.050.25m时,顶角为90°的三角形薄壁堰的流量Q与H的关系是( )A.Q H1.0B.Q H1.5C.Q H2.0D.Q H2.510.达西公式
16、与裘皮依公式( )A.均适用于渐变渗流B.均适用于急变渗流C.前者适用于渐变渗流,后者适用于均匀渗流D.前者适用于均匀渗流,后者适用于渐变渗流二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.作用在流体的每一质点上、大小与流体的质量成比例的力称为_。12.流体静压强的方向为作用面的_。13.应用皮托管测量A点流速,若两测压管液柱差为h,则A点流速为uA=_。14.流体由直管流入断面很大的容器时,其局部水头损失系数=_。15.流体绕曲面壁流动时,在_区,流体由于受到逆压梯度和近壁摩擦阻力的作用,可能出现边界层分离现象。16.孔口流量系数等于流速系数与_的乘积。17.水力最优梯形断面的水力
17、半径Rh与水深h的比值为_。18.在流量一定的情况下,当形成均匀流的明渠实际底坡大于临界底坡时,明渠中将发生_状态的均匀流。19.当堰顶厚度与堰上水头H的比值增至_以上时,沿程水头损失不能忽略,流动已经不属于堰流。20.在普通完全井的_之外,地下水位将不受该井抽水影响。三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)21.粘性22.流量23.粘性底层24.简单管道25.欧拉数四、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)26.如图所示输水管经三通管分流。已知管径分别为d1=200mm、d2=100mm和d3=150mm,断面平均流速分别是v1=2m/s和v2=1.5m/s,试求断面平
18、均流速v3.27.已知铸铁输水管粗糙系数n1=0.013,设计输水量Q1=240m3/h.由于长时间使用,管道粗糙系数增大到n2=0.014,试求实际输水量Q2.28.为研究输油管道的水力特性,用水管做模型试验。已知油管直径dp=500mm,油的运动粘度vp=4×10-5m2/s,输油流量QP=78L/s,水管直径dm=50mm,水的运动粘度vm=1.003×10-6m2/s,试求模型的流量。五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)29.如图封闭水箱,左侧连接一U形水银测压计,其液面差h=0.2m.已知h1=0.8m,h2=1.2m,求半径为R=0.6m的半球盖
19、AB所受的静水总压力及作用方向。(球体体积公式V=43R3)30.图示为压力输水管道的渐变段。已知管道直径分别为d1=1.5m,d2=1.0m,压力表读数pM=300kPa,流量Q=2.5m3/s,若不计水头损失,试求渐变段支座受到的轴向力。31.一柱形平底空船,其水平底面积=8m2,船舷高=0.5m,船体自重FG=9.8KN.现船底有一直径=100mm的圆孔,水经圆孔漏入船中。试问经过多少时间后船弦进水,船将沉没?(提示:船所受到的浮力等于船自身的重量;水经圆孔漏入船中为恒定流动,孔口流量系数为0.62)全国2011年1月自学考试流体力学试题一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共2
20、0分)1.不可压缩流体是指( )A.平衡流体B.运动流体C.无粘性流体D.忽略密度变化的流体2.如题2图所示,用U形水银压差计测量水管A、B两点的压强差,水银面高差hp=10cm,pA-pB为( )A.13.33kPaB.12.35kPaC.9.8kPaD.6.4kPa3.关于水流流向的正确说法是( )A.水一定是从高处往低处流 题2图B.水一定是从流速大处往流速小处流C.水一定是从机械能大处往机械能小处流D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流4.实际液体的水力坡度J为( )A.J<0B.J=0C.J>0D.J=Jp5.如题5图所示,排水管的断面平均流速v=2.0m/s,则
21、管道出口的局部水头损失为( )A.0.102mB.0.204mC.0.306mD.0.408m题5图6.欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等,则渠道的边坡系数m应为( )A.14B.12C.34D.17.棱柱形渠道发生M2型水面曲线时,水流的特性为( )A.Fr<l h>hcB.Fr>l h>hcC.Fr<l h<hcD.Fr>l h<hc8.宽顶堰的淹没系数随淹没程度hgH的增大而( )A.减小B.增大C.先减小后增大D.先增大后减小9.地下水渐变渗流的浸润线,沿程变化为( )A.下降B.保持水平C.上升D.前述情况都可能10.桥墩绕流的模
22、型设计应采用( )A.雷诺准则B.马赫准则C.欧拉准则D.弗劳德准则二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.已知某流体的粘性切应力为5.0Nm2,动力粘度为0.1Pa·s,则其剪切变形速率为_。12.在平衡流体中,等压面恒与质量力_。13.在恒定流中,_与迹线重合。14.直径100mm的圆管长1000米,水头损失lm,则管壁处的切应力为_Pa。15.水流处于紊流粗糙区时,沿程摩阻系数与_有关。16.圆柱形外管嘴作用水头为4.5m,管嘴直径为20mm,则从管嘴流出的流量为_ls。17.底宽b=5m的长直矩形断面渠道,通过的流量为Q=40m3s,若渠道内某断面水深h=2
23、m,则该断面水流的流动状态为_。(填急流或缓流或临界流)18.明渠水流由急流过渡到缓流时发生_。(填水跃或水跌)19.根据堰的分类可知,堰顶厚度=0.8m,堰上水头H=1.5m的堰属于_堰。20.雷诺数表征惯性力与_之比。三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)21.均匀流22.层流23.简单管道24.临界水深25.渗透系数四、简单计算题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)26.如题26图所示,用真空计B测得封闭水箱液面上的真空度为0.98kPa,若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m,油柱高h1=5.6m,水银柱高h2=0.2m,求油的密度。题26图27.某矩形断面
24、渠道,粗糙系数n=0.025,通过流量Q=5.0m3s,底宽b=4m,水深h=2m,问此渠道底坡应为多少?28.有一普通完全井,其半径r0=0.36m,含水层厚度H=7m,岩土渗透系数k=0.0016m/s,井中水深h=4m,试计算井的出水量。(影响半径R=3000s)五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)29.如题29图所示,在蓄水容器垂直壁的下面有一14圆柱面的部件AB,该部件的长度l=1.0m,半径R=0.4m,水深h=1.2m,试求作用在部件AB上的静水总压力,要求绘制水平分力的压强分布图和铅垂分力的压力体图。30.如题30图所示的分岔管水流射入大气,干管及分岔管的轴线处
25、于同一水平面上。已知=30°,v2=v3=12ms,d1=200mm,d2=d3=100mm,不计水头损失,求水流对分岔管的作用力。题30图31.如题3l图所示为离心式水泵抽水装置。已知流量Q=20 1/s,几何给水高度Hg=18m。吸水管长度l1,=8m,管径d1=150mm;压水管长度l2=20m,管径d2=100mm。沿程摩阻系数=0.042,局部水头损失系数为:进口e=5.0,弯头b=0.17。水泵的安装高度Hs=5.45m,水泵进口的允许真空度hv=7mH2O。(1)试校核水泵进口的真空度hv;(2)试求水泵的扬程H。题31图全国2010年1月自考流体力学试题一、单项选择题
26、(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.下列属于质量力的是( )A.剪切力B.压力C.重力D.表面张力2.如题2图所示,一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2m处的测压管内水柱高度为2.2m,设当地大气压为98kPa,则容器内液面的绝对压强为( )A.8mH2OB.2mH2OC.1mH2OD.-2mH2O3.如题3图所示,水平放置的渐缩管(忽略水头损失),渐变流断面11与渐变流断面22形心点的压强p1、p2满足( )A.p1<p2B.p1=p2C.p1>p2D.不确定4.圆管紊流光滑区的沿程摩阻系数( )A.与雷诺数Re有关B.与管壁相对粗糙有关C.与雷诺数Re和管壁
27、相对粗糙有关D.与雷诺数Re和管长l有关5.某变径管内液体流动的雷诺数之比Re1Re2=l4,则其管径之比d1d2为( )A.41B.21C.12D.146.底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q=3m3s,已知渠中某断面水深h=0.6m,则该断面水流的流态为( )A.缓流B.急流C.临界流D.不确定7.在流量一定,渠道断面的形状、尺寸一定时,随底坡的增大,正常水深将( )A.增大B.减小C.不变D.不确定8.宽顶堰自由出流的堰顶收缩断面水深hc0与堰顶临界水深hc的关系( )A.hc0>hcB. hc0<hcC.hc0=hcD.不确定9.地下水渐变渗流,过流断面上各点的渗透速度
28、按( )A.线性分布B.抛物线分布C.对数曲线分布D.均匀分布10.弗劳德数的物理意义为( )A.粘性力与重力之比B.惯性力与粘性力之比C.压力与惯性力之比D.惯性力与重力之比二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.理想流体是指_。12.实际流体的总水头线沿程变化的规律是_。13.渐变流同一过流断面上,动压强的分布规律是_。14.圆管层流的沿程水头损失hf,与断面平均流速v的_次方成比例。15.如题15图所示,输水管道中设有阀门,管路直径d=50mm,流量Q=3.74×10-3m3s,水银压差计读值h=0.12m,沿程水头损失忽略不计,则阀门的局部阻力系数为_。16
29、.某梯形渠道水力最优断面的水力半径为1.5m时,则渠中水深为_m。17.在明渠缓流中,断面单位能量(断面比能)的大小随水深的增加而_。18.如题18图所示,圆柱形滤水器直径d=1.0m,滤层厚1.2m,水深H=0.6m时的渗流量Q=120cm3s,则渗透系数为_cms。19.井管贯穿整个含水层,井底直达不透水层的井称为_。20.进行石油输送管路水力模型试验时,要实现粘滞力相似,应选的相似准则是_准则。 题18图三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)21.恒定流 22.水力半径 23.水跃 24.堰流 25.渗流模型四、简单计算题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)26.如题
30、26图所示,球形压力水罐由上、下两半球用螺栓连接合成,水罐半径R=1.0m,罐顶压力表读数值PM=24.5kNm2,试求连接螺栓所受的总拉力。题26图27如题27图所示管路系统,采用等径钢管,比阻a=36.7s2/m6,管长l1=3l4=300m,l3=4l2=200m,若水箱出水量q=30 ls,按长管考虑,试求水箱液面相对于管路出口的高差H。题27图28.大型屋面设矩形截面排雨天沟,沟宽b=0.35m,水深限制为0.15m,纵向坡度i=0.0065,粗糙系数n=0.025,若设计雨流量Q=30 l/s,按均匀流考虑,试问天沟设计是否满足排雨要求。五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共
31、30分)29.如题29图所示,矩形平板闸门AB一侧挡水。已知闸门长l=2m,宽b=1m,倾角=45°,闸门上缘A处设有转轴,闸门自重G=9.8kN。试求开启闸门所需的拉力T。题29图30.如题30图所示,一拦河滚水坝,当通过流量Q=40m3s时,坝上游水深H=10m,坝后收缩断面处水深hc=0.5m,已知坝长L=7m,不计水头损失,求水流对坝体的水平作用力。题30图31.如题31图所示水库引水管路,出口与大气相通,已知:水头H=49m,管径d=1m,管路进口管轴线距水面h=15m,管长l1=50m,l2 =200m,沿程摩阻系数=0.02,进口局部水头损失系数=0.5,弯管处局部水头
32、损失系数=0.2,试求:(1)引水流量;(2)管路中压强最低点的位置及其压强值。全国2009年10月自学考试流体力学试题一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.不可压缩流体的特征是( )A.温度不变B.密度不变C.压强不变D.粘度不变2.z+表示在静止液体中,各点的( )A.测压管水头均相等B.位置水头均相等C.压强水头均相等D.测压管高度均相等3.欧拉法质点加速度在x方向的分量为( )A.B.C.D.4.非均匀渐变流是( )A.运动参数不随时间而变化的流动B.运动参数不随空间位置而变化的流动C.流线为平行直线的流动D.流线近似于平行直线的流动5.管径、流量相同的管流,通过
33、的流体分别为水和空气,水的运动粘度水=1.01×10-6m2s,空气的运动粘度气=15.7×10-6m2s,两种情况下雷诺数的关系是( )A.Re气=0.064Re水B.Re气=0.64Re水C.Re气=Re水D.Re气=15.5Re水6.矩形通风管道断面尺寸为200mm×300mm,断面平均流速v=1.2ms,空气的运动粘度=15.7×10-6m2s,若管流以当量直径为特征长度,其雷诺数为( )A.1.83×104B.1.37×104C.9.15×103D.4.58×1037.圆柱形外管嘴的正常工作条件是( )A
34、.l=(34)d,H0>9mB.l =(34)d,H09mC.l >(34)d,H0>9mD. l >(34)d,H09m8.明渠梯形过水断面几何要素的基本量为( )A.底宽b、水深h和水力半径RB.面积A、水深h和边坡系数mC.底宽b、水深h和边坡系数mD.面积A、湿周和水力半径R9.下列各型水面曲线中,降水曲线是( )A.M1型B.Sl型C.M2型D.C3型10.按弗劳德准则设计模型,当时,流量比尺与长度比尺的关系是( )A.B.C.D.二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.均质流体的质量为m,所受质量力为FB=mai-mgk,单位质量力fB=_
35、。12.某点的绝对压强pabs=50kPa,若当地大气压pa=98kPa,则真空度Pv=_kPa.13.总流伯努利方程的应用条件之一是所取过流断面为_。14.动量修正系数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,它的数学表达式为_。15.如图所示,矩形断面明渠流的水力半径R=_。16.如图所示,并联长管1、2,两管的直径相同,沿程摩阻系数相同,长度l2=2l1,通过的流量比QlQ2为_。17.充满度是指无压圆管流中_的比值。l8.宽顶堰淹没溢流的充分条件是_。19.自流完全井的出水量Q与渗透系数、含水层厚度和_成正比。20.原型与模型两个流动相应的雷诺数相等,其_力相似。
36、三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)21.粘性 22.断面平均流速 23.绕流阻力 24.渗流模型 25.动力相似四、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)26.用图示装置测量油的动力粘度.已知管段长l=4m,管径d=0.015m,油的密度=850kgm3,当流量保持为Q=3.5×l0-5m3s时,测压管液面的高差=28mm,试求油的动力粘度.27.试定性绘图示管流的总水头线和测压管水头线。28.试用瑞利法分析溢流堰过流时单宽流量q的表达式。已知q与堰上水头H、水的密度和重力加速度g有关。五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)29.图示一封闭水
37、箱。左下端有一半径为R、宽为b的90°圆弧形柱面AB.已知:R=1m,b=1m,h1=2m,h2=3m.试求:(1)柱面AB上所受静水总压力的水平分力和垂直分力;(2)液面压强p0.30.如图所示,某等宽平底坡明渠中的闸下出流。已知闸上游水深H=2m,下游水深h=0.8m,若不计水头损失,试采用动量方程推出作用在单位宽度(即b=1m)闸门上的水流作用力R.31.一断面为直角等腰三角形的渠道均匀流。已知底坡i=0.0002,粗糙系数n=0.014,水面宽B=2m,试求临界水深并判断水流流动状态。(提示:)全国2009年1月自考流体力学试题一、单项选择题(本大题共l0小题,每小题2分,共
38、20分)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,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.如题1图所示,一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度=lms,平板与固定边界的距离为=5mm,油的动力粘度=0.1Pa·s,则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为( )A.10paB.15PaC.20PaD.25Pa2.渐变流是( )A.流速随时间变化缓慢的流动B.压强随距离变化较小的流动C.流线的曲率半径和流线间的夹角很小的流动D.流线近似于平行直线的流动3.均匀流测压管水头线沿流程方向( )A.沿程上升B.沿程下降C.可能上升、可能下降D.保持水平4.恒定流中质点
39、的流动满足( )A.迁移加速度为零B.当地加速度为零C.向心加速度为零D.合加速度为零5.紊流过渡区的沿程摩阻系数 ( )A.只与雷诺数有关B.只与相对粗糙度有关C.只与绝对粗糙度有关D.与相对粗糙度和雷诺数有关6.下列明渠中不可能产生均匀流的底坡是( )A.陡坡B.缓坡C.平坡D.临界坡7.下列情况中,属于急流的是( )A.h>hcB.<cC.h<hcD.=c8.如果选用雷诺相似准则,则模型与原型相似的力是( )A.粘滞力B.重力C.压力D.惯性力9.渗流模型的测压管水头( )A.大于总水头B.等于总水头C.小于总水头D.不能确定与总水头的大小关系10.下列关于流线的描述不
40、正确的是( )A.非恒定流的流线与迹线重合B.流线不能相交C.恒定流流线不随时间变化D.流线上各质点的速度矢量与流线上该点处的切线方向相同二、填空题(本大题共l0小题,每小题2分,共20分)11.绝对压强与相对压强之间相差一个_大气压。12.绕流阻力的大小与来流速度的_次方成正比。13.紊流的剪应力由粘性剪应力和_两部分组成。14.阀门关闭时间小于一个相长时,阀门处产生的水击为_水击。l5.当流量一定时,给定明渠中水跃函数最小值,则对应的水深称为_。16.同一渠道过流断面的总水头与断面比能之间差值为该断面的_水头。17.宽顶堰的淹没必要条件是堰上水深h_临界水深hc。l8.当堰顶厚度与堰上水头
41、的比值满足0.67<<2.5时,这种堰称为_。19.水在土体中存在的五种状态中,参与渗流的包括毛细水和_。20.量纲可分为基本量纲和_。三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)21.连续介质假设 22.重量流量 23.沿程水头损失 24.短管 25.棱柱体渠道四、简单应用题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)26.圆形无压混凝土管,底坡i=0.003,直径d=2m,粗糙系数n=0.014,当水深h0=1.0m时,试计算渠中的断面平均流速及通过的流量。27.如题27图所示,请绘出曲面AB段上的压力体图。28.如题28图所示,对普通完全井进行抽水实验。已知井的半径r0
42、=0.15m,距井的中心距离r=60m处钻一观测井。当井中抽水流量Q=0.0025m3s时,井中水深h=2.0m,观测井中水深z=2.6m,求土层的渗透系数k。(注:观测井用于观测地下水位,无水抽出。)五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)29.如题29图所示,水流以 =l0ms的速度从内径为50mm的喷嘴中喷出,喷管的一端则用螺栓固定在内径为l00mm水管的法兰盘上。如不计损失,试求作用在连接螺栓上的拉力。30.如题30图所示,一平板闸门倾斜放置,已知=45°,门宽b=2m,门重G=19.6kN,水深h1=lm,h2=2m,门可绕O点开启,求开启闸门所需的向上拉力T。
43、31.采用直径d=350mm的虹吸管将河水引入堤外水池供给灌溉。已知河堤内外水位差H=3m,进口到A点之间的管段长l1=15m,A点至出口管段长l2=20m,沿程摩阻系数 =0.04,局部阻力系数:进口1=5.7,弯道2=0.6,虹吸管顶A点至下游水面高度差h=4m,若A点允许真空度为hv=7.5mH2O,试确定该虹吸管的输水量,并校核管顶的安装高度h。全国2008年10月自学考试流体力学试题一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1单位质量力是指作用在( )A单位面积流体上的质量力B单位质量流体上的质量力C单位重量流体上的质量力D单位体积流体上的质量力2如图所示一封闭盛水容器
44、,其测压管中的液面低于容器液面的高度h=lm若当地大气压强pa=98kPa,则容器液面的绝对压强和真空度分别为( )A88.2kPa,0B88.2kPa,9.8kPaC107.8kPa,0 D107.8kPa,9.8kPa3倾斜放置的矩形平板挡水闸门,水深为3m,作用在闸门上的静水总压力P的作用点到水面的距离hD为( )A1.25mB1.5mC2mD2.5m4理想流体元流伯努利方程表示无粘性流体恒定流动,沿元流单位重量流体的( )A势能守恒B动能守恒C压能守恒D机械能守恒5动能修正系数等于( )ABCD6曲面边界层分离只可能发生在( )A增速减压区B增速增压区C减速增压区D减速减压区7如图所示
45、,一压力水箱恒定水深H=1.5m,液面相对压强p0=40 kPa,箱底外接一直径d=30mm的管嘴,管嘴长l=0.1m,若管嘴流量系数n=0.82,其流量Q为( )A3.14×10-3 m3/sB3.25×10-3m3/sC6.06×10-3 m3/sD6.12×103m3/s8断面单位能量e随水深h的变化特点是( )Ae存在极小值Be存在极大值Ce随h增加而单调减少De随h增加而单调增加9水跃是明渠水流由( )A缓流向缓流过渡的水力现象B缓流向急流过渡的水力现象C急流向缓流过渡的水力现象D急流向急流过渡的水力现象10欧拉数的表达式为( )ABCD二、填
46、空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)l1均质不可压缩流体是指_为常数的流体。12牛顿内摩擦定律表明,决定流体内部切应力的因素是粘度和_。13静止流体内任意点上压强的大小与_方位无关。14无粘性流体运动微分方程沿流线积分式(即伯努利方程)为_。15圆管层流运动沿程水头损失与断面平均流速的_次方成正比。16一孔口的收缩系数=0.64、流速系数=0.97,与孔径相同的圆柱形外管嘴,其流速系数=0.82,在相同的作用水头下,管嘴的流量是此孔口流量的_倍。17无压圆管均匀流中,充满度=0.95时,_最大。18弗劳德数小于l的明渠水流,其流动状态为_。19达西定律的数学表达式为_。20在水力模型实
47、验中,若选用弗劳德准则设计模型,其水流受到的主要作用力应为_。三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)21表面力 22当地加速度 23紊流 24水跌 25量纲和谐原理四、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)26绘制图中曲面ABCD的压力体图,并标出静水总压力铅垂分力的方向。27铸铁输水管道的直径d=120mm,壁厚=5mm,管内流速v0=3m/s,铸铁的弹性模量E=9.8×1010Pa,水的体积模量K=2.1×109Pa,试求最大水击压强p.(水击波传播速度c=)28有一普通完全井,其半径r0=0.4m,含水层厚度H=8m,岩土渗透系数k=0.001
48、5ms,井中水深h=5m,试计算井的出水量。(影响半径R=3000s)五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)29如图所示,矩形断面的平底渠道。已知渠道宽度B=4m,通过的流量Q=12m3/s,渠道在某断面处设有底坎,坎高为0.80m,没上游断面水深H=2.5m,下游水面降低0.20m,忽略渠道边壁和渠底的阻力,试求水流对底坎的冲击力R30如图所示,水从密闭容器沿直径d=25mm、长l=10m的管道流入开口水箱。已知密闭容器上的压力表读数pM=100kPa,两液面高差H=5m,沿程摩阻系数=0.025,局部阻力系数:进口Sa=0.5,弯头Sb=0.4,阀门Sc=2.0,出口Sd=1
49、.0,试求通过管道的流量。31一梯形断面渠道,已知通过流量Q=5m3/s,边坡系数m=1.0,粗糙系数n=0.02,底坡i=0.0002,试按水力最优条件设计此渠道断面。提示:全国2008年1月高等教育自学考试一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1气体与液体的粘度随着温度的升高分别( )A减小、减小B增大、减小C减小、增大D增大、增大2MN曲面上的压力体图为( )3皮托管可以用作测量流体的( )A点流速B断面平均流速C压强D流量4已知输油管直径d=250mm,长度l=8000m,油的密度=850kg/m3,运动粘度v=0.2cm2/s,若保持层流流态,此时过流断面上轴线处的
50、流速为( )A73.6cm/sB36.8cm/sC. 18.4cm/sD9.2cm/s5如图所示的并联管路,已知两支路的比阻之比a1a2 =1,管长之比l1l2 =2,则两支管的流量之比Q1Q2为( )A2 BC D6有一混凝土衬砌的矩形渠道,已知底宽b=2m,水深h=lm,粗糙系数n=0.01,底坡i=0.001,则断面平均流速v为( )A4.47msB3.98msC3.16msD1.99ms7若明渠水流为缓流时,则( )Ah>hcB.<0CFr>1Di<ic8一自由溢流直角宽顶堰,流量系数为0.35,包括行近流速水头的堰前水头为2m,则通过宽顶堰的单宽流量为( )A2.19m3sB2.61m3sC3.10m3sD4.38m3s9地下水渐变渗流,过流断面上各点的渗透速度按( )A线性分布B抛物线分布C均匀分布D对数曲线分布10在进行水力模型实验时,要实现有压管流的动力相似,一般应选( )A弗劳德准则B雷诺准则C欧拉准则D马赫准则二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11静止流体能承受的表面力为_。l2均匀流是指流线是_的流动。13当流动处于紊流光滑区时,其沿程水头损失hf与流速v的_次方成正比。14一管路长l=100m,水
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