全国高等教育自学考试流体力学试题及答案

1、2011年1月流体力学试题、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共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. 不可压缩流体是指（）A.平衡流体B.C.无粘性流体D.2. 如题2图所示，用U形水银压差计测量水管 为（）运动流体忽略密度变化的流体A B两点的压强差，水银面高差hp=10cm Pa- PbA.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

2、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=0题2图C.J>0D.J=Jp5.如题5图所示，排水管的断面平均流速v=2.0m/s，则管道出口的局部水头损失为（）A.0.102mB.0.204mC.0.306mD.0.408m题5图m应为（）A.1 / 4B.1/ 2C.3 / 4D.17.棱柱形渠道发生M2型水面曲线时，水流的特性为（A.FrvI h>hcB.Fr>lC.FrvI h<hcD.Fr>l8.宽顶堰的淹没系数s随淹没程度hg/ H的增大而（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)

3、 h>hc h<hc)A.减小B.C.先减小后增大9.地下水渐变渗流的浸润线，沿程变化为A.下降B.C.上升增大D.先增大后减小（）保持水平D.前述情况都可能word文档可编辑28.有一普通完全井，其半径 ro=O.36m,含水层厚度H=7m,岩土渗透系数k=0.0016m/s，井中水深h=4m10. 桥墩绕流的模型设计应采用（）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） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。11. 已知某流体的粘性切应力为5.0N/m,动力粘度为O.IPa s,则其剪切变形速率为 12. 在

4、平衡流体中，等压面恒与质量力 。13. 在恒定流中， 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 Pa15. 水流处于紊流粗糙区时，沿程摩阻系数与 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 l/s。17. 底宽b=5m的长直矩形断面渠道，通过的流量为 Q=40m/s，若渠道内某断面水深h=2m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比。三、

5、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）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 油柱高h1=5.6m,水银柱高26. 如题26图所示，用真空计 低于水箱液面的高度H=1.5m,题26图27. 某矩形断面渠道，粗糙系数 n=0.025，通过流量Q=5.0m3/s，底宽b=4m水深h=2m问此 渠道底坡应为多少？word文档可编辑题29图试计算井的出水量。（影响半径F=3000s 一 k ）五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共

6、30分）29. 如题29图所示，在蓄水容器垂直壁的下面有一 1/4圆柱面的部件AB,该部件的长度I =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于同一水平面上。已知 =30°, V2=V3=12n/s, di=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3I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I 1, =8m管径d1=150mm压水

7、管长度12=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H=5.45m,水泵进口的允许真空度hv=7mHQ（1）试校核水泵进口的真空度hv；试求水泵的扬程HoV丿1V VV/1rLLL1LI题31图2011年1月高等教育自学考试全国统一命题考试流体力学试题答案及评分参考（课程代码03347）一、单项选择題（本大覇共W小題，海小题？分，共20分）L I）6. C二、填空题11.50 9 113.流线15.件壁相对粗糙度（或k/d）17.缓流19.薄壁2, B3. C4r C7. A8. A9. A（本大15共10小题

8、，毎小题2分，共20分）12,止交14.16.18.20Q.2452,418 水吠 粘滞力5, B10. D22.23.24.三、名词解释圜（本大题5 /h题丫每小題3分|共第分21.均匀流是流休中風点的迁移（位变）加速厘为零的诡童L或均匀流是指渝线是字行 直线的流功Q濺休呈层状说动，各层城点互不掺混，这种流态称为层说c沿稈直矗不变、流屋也不变的管道“在乘道形状尺寸和流貳 疋的条件下*断面单菽能趙最小（C=chlJ的明渠渍对 应的水深称为临界水深口反映土性质和流体性质综合影响诲流的系数，具有速度的址纲，称为穆透系数匸四、简单计算题（本大題共3小题，每小题5分，2& M：由题意血 pM

9、= -0. 98 kPa = -9«0 Pa（】分）取M - N*卓 g（F +如 + 的）（1 分）P“=P讹&h +卩粘曲（1分）Pa +P* gW + h、+fr2）"抽£爲Pm =（仙颁 +1000 x9. 8 x （1+5 + £6+0. 2） -13600x9x0_2（J分）43904z 3流悴力学试做答案及评分参考 第1貞（共4页）27.解；4 6A 8 ih2f yb-i-2h sfim, R = = I ni ¥也需翳7严0002442S.斛抽水深度y ?m影响半径R = 3000j耘=3fi0mp = L 366 专

10、2,a “ 0.0016 x（7J-4z）门 一-1+ 366 X - - - 0. 024ni'vsa b0. 36（2分）（1分）（2分）（I分）（】分）S）（1分）井的岀水园为0. 024 m7at五、灯算题（本大题井3小题，毎小题10分，共甜分）29.轉:水平分力7二卩叭兔/ie */?/2 = 1 2 - D, 4/2 = k 0m=破=0+ 4 x 1 = 0.4血"水平分力巴=1000x9.8 xL0m0.4=3920N （t ）水平分力的压强分布图如答29图所示（1分）（1分）（1分）（1分）B答29图庶力休如答29图所示V= （W?-響）Z = （1.2 x

11、0.4 -3j 14 铅垂分力P/p我尸严隅卩"（XX）x%8界0,54=3处9ZN （） 件力大小P = J現；P： -5234.7Nx 1.0 =0. 354 m合力尸方向与水¥方向的夹角0（2分）（1分）（1分）（1分）（1分）流体力学试題答秦及阳分参考 第2页（共4页）word文档可编辑30,联Q订Q,二哈力"的42 mVs(1分)Vi = Ci + =0J884 m-/fi （ 1 分）40曲=-=6 w/a（1分）列断简1"和22的伯努利方程有Pr 。心 ?2 .叫坯 阳 2g pg 2gQ = 0t21 T />1 =0（1分）P = yp< vl )Xl x(i22 -63) =54 kPa取断面1 -1和2-2、3 -3之同的水为控側仇 设兔为分岔管对水流的作用 力。列砂方向动量方摆*竹p=pQ仙2d-pWl（1分）朽分)F上=2x0.0942 x 12 x cO'1 -0. 1S84 x6代人数据得868 kN ( j) 水流对分岔杵的作用力与兀大小相蒔*方向相反.»4()4 x20 x 1C_,、q” 一孔離"诊二n贡3=12 =Lx2O2£ipZ . 2. 54f m/fc-TTd