全国2002年4月高等教育自学考试工程流体力学试1

1、全国2002年4月高等教育自学考试工程流体力学试题一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于13.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(

2、如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则h应为( ) A.h=-760mm(Hg) B.h=0mm(Hg) C.

3、h=760mm(Hg) D.h=1520mm(Hg)7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.

4、F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1<F2<F3 D.F1=F3>F211.三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门a,b关闭，阀门c开启。压强计p指示为0。将容器I充入压缩空气，绝对压强为300KPa，容器抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c,再开启阀门a和b。这时，压强计p的读数应该是(设当地大气压是100KPa)12.下列说法中，正确的说法是( ) A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒 B.理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒 C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 D.理

5、想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒13.在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足( ) A.+Z=C B.p=C C. + D. +Z+14.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数等于( ) A.1 B.2 C.3 D.200015.如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H=常数，液面压强为大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( ) A.v水>v油 B.v水<v油 C.v水=v油 D.难以确定的16.粘性流体绕流平板时，边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Rexcr值为( ) A.2000 B.200013800 C.5

6、15;1053×106 D.2×1053×10517.当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re的增大，其沿程损失系数将( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.增大或减小18.水自水箱经管路流出如图所示，若把管路阀门再关小一些，则在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是( ) A.h1升高，h2降低 B.h1降低，h2升高 C.h1与h2都降低 D.h1与h2都升高19.流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的( )次方成正比。 A.1 B.1.75 C.1.752 D.220.管路水力计算中的所谓长管是指( ) A.长度很

7、长的管路 B.总能量损失很大的管路 C.局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路 D.局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、名词解释(每小题2分，共10分)21.流体的密度22.等压面23.定常流动24.水力光滑管与水力粗糙25.气体一维定常等熵流动的极限状态三、简答题(每小题5分，共20分)26.混合气体密度如何计算，并列出计算公式。27.对于静止液体，当作用在液体上的质量力仅有重力时，则液体中的哪些面是等压面?28.什么是有效截面?流道中流线互相平行时，有效截面形式如何?29.什么是紊流的时均速度?写出紊流时均速度轴向分量的定义式，指出式中各符号的含义。四、计算题(50分)30.(6分)飞机

8、在10000m高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。(空气的比热容为Cp=1006J/(kg·K)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R为287J/(kg·K)31.(6分)一截面为圆形风道，风量为10000m3/h，最大允许平均流速为20m/s，求：(1)此时风道内径为多少?(2)若设计内径应取50mm的整倍数，这时设计内径为多少?(3)核算在设计内径时平均风速为多少?32.(7分)离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机

9、入口侧管道直径d=400mm,U形管读数h=100mmH2O，水与空气的密度分别为水=1000kg/m3，空=1.2kg/m3，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量qv。33.(7分)要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：容器内部的压强值，最高时是表压强pe=1500Pa,最低时是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m，最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度=1000kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2)求：(1)疏水管长度L。(2)水封水面到疏水管口的深度H。34.(12分)有一水平放置的90°渐缩弯管，管内径d1=15

10、cm,d2=7.5cm,入口处平均流速v1=2.5m/s,表压强p1=6.86×104Pa，若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力。水的密度=1000kg/m3。35.(12分)用虹吸管输水，如图所示，已知：水位差H=2m,管顶高出上游水位h=1m，虹吸管内径d=200mm，管长为LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程损失系数=0.026，局部损失系数有：管路进口滤网(带底阀)一个，滤网=12,B、C两处90°圆弯两个，每个弯头=0.5，管路出口出口=1.0，水的密度=1000kg/m3。试求：(1)虹吸管的流量qv。(2)虹吸管中压强最低点的位置及其真空值。全国

11、2002年4月高等教育自学考试工程流体力学试题参考答案一、单项选择题(每小题1分，共20分)5.A10.A 14.B15.C 16.C 17 C 18.A 19.A 20.C二、名词解释(每小题2分，共10分) 21.单位体积流体的质量。 22.在流体中压强相等的点组成的面称为等压面。 23.流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动。 24.流体在管内作紊流流动时，用符号表示管壁绝对粗糙度，0表示粘性底层的厚度，则当0>时，叫此时的管路为水力光滑管。 0 < 时，叫此时的管路为水力粗糙管。 25.在绝热流动的过程中，气流的绝对压强与热力学温度为零，气流的总能量全

12、部转化为宏观运动的动能的状态。三、简答题(每小题5分，共20分) 26.可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算。=11+22+33+nn=i各组成气体所占混合气体总体积的百分数； i各组成气体的密度，kg/m3；混合气体密度，kg/m3 27.属于等压面的是以下水平面。 (1)自由表面(或气液分界面)。 (2)两种不互溶液体的交界面。 (3)液体内能互相连通(或不被隔断)的同一种液体内的各水平面。 28.(1)在流场中(或流道中)存在这样横截面，穿过该截面的每一条流线均与该截面垂直，这样的横截面称为有效截面(又称过流截面)。 (2)当流线互相平行时，有效截面为平面。 当流线互相不平行时，有效

13、截面为曲面。 29.紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。 式中：t初始时刻 T时间间隔 u瞬时速度 时均速度四、计算题(共50分)30T0=T+ =247.69K M= P0=p =0.26431.依连续方程（=C）v1A1=v2A2=qv(1) v1 d1=0.42m=420mm(2) 设计内径应取450mm为50mm的9倍，且风速低于允许的20m/s(3) 在设计内径450mm时，风速为 32.由伯努利方程 0+0+0=+0+ 得v= 由静力学方程p+水gh=0p=-水gh代入 得 v=40.43m/s qv=v 33.根据流体静力学基本方程 表压强pe=gh或h=

14、在最高压强时，管内水面应低于O-O面 h1=在最低压强时，管内水面应高于0-0面 h2= 故疏水管长度 L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m 水封水面到疏水管口深度 H=h1+b=0.153+0.2=0.353m 答：疏水管长度应为0.574m，水封水面到疏水管口深度为0.353m。34. 35（1）求虹吸管的流量：列进、出口水池水面的伯努利方程： H= 把已知参数代入：求得v=1.59m/s 所以qv=vA=0.05m3/s (2)求最低压强点及其真空度： 最低压强应是虹吸管内的C点（见图）列进水池水面及C断面的伯努利方程：0=h-得pvc=28200

15、Pa=28.2KPa全国2003年4月高等教育自学考试工程流体力学试题一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1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.对气体而言，其压缩性要比液体( )A.大得多 B.小得多C.相同 D.可能大也可能小2.流体的相对密度定义为：某种流体的密度与( )的密度的比值。A.标准大气压下4水B.标准大气压下15水C.标准大气压下4空气 D.标准大气压下15空气3.一辆储满油的运油汽车，从停车点启动后直线向前行驶，这过程我们将它分成三个阶段：(1)阶段：汽车还停在原地未动；(2)阶段：汽

16、车作等加速度前进；(3)阶段：汽车作等速度前进。请判断在哪些阶段时，箱中的油能处于平衡状态。A.只有(1) B.只有(1)和(2)C.只有(1)和(3) D.(1)、(2)和(3)都是4.给定某一瞬间，如果流场中每一空间点上流体相对应的物理参数均相等，这种流场称之为( )A.定常流场 B.非定常流场C.均匀流场 D.非均匀流场5.流体在作定常流动时，过流场同一固定点的流线和迹线相互( )A.平行 B.相交C.重合 D.不确定6.动量方程=pqv(的适用条件是( )A.仅适用于理想流体作定常流动B.仅适用于粘性流体作定常流动C.适用于理想流体与粘性流体作定常流动D.适用于理想流体与粘性流体作定常

17、或非定常流动7.在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须( )A.均为表压强 B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强 D.一边为表压强一边为绝对压强8.粘性流体总流的伯努利方程( )A.仅适用于缓变流截面 B.仅适用于急变流截面C.缓变流截面急变流截面均适用 D.仅适用于紊流的截面9.对粘性流体的管内流动，可以证明，动能修正系数是( )A.恒小于1 B.恒大于1C.恒等于1.5 D.恒大于210.一般情况下，无因次阻力系数CD的大小取决于( )A.物体的体积 B.物体的体积、方位角C.物体的形状、方位角、雷诺数的大小 D.物体的体积、方位数、雷诺数的大小11.已知管内水流流动处于紊流粗糙管

18、平方阻力区，此时，若增大流量，则管路沿程损失hf与沿程损失系数的相应变化为( )A.hf与都增大 B.hf与都减小C.不变，hf增大 D.减小，hf变12.粘性流体总流的伯努利方程中，单位重量流体从1截面到2截面的能量损失公式是( )A.B.C.D.13.动量方程表示，对不可压流体作定常流动时，作用在控制体内流体上的合外力等于( )A.控制体的流出动量减去流入动量B.控制体的动量对时间的变化率C.单位时间流出与流入控制体的流体动量的差值D.体积流量乘以流出与流入控制体的流体速度的差值14.当流体沿x方向流动时，边界层分离的必要条件是( )A.B.C.D.或15.管路截面突然扩大的局部损失公式为

19、( )A. B.C. D.16.绕流平板形成边界层的厚度，其沿流动方向的增厚速率，层流时的层与紊流时的紊相比较，则( )A.层增厚速率大B.层增厚速率小C.两者增厚速率相等D.有时层增厚速率大，有时层增厚速率小17.有两条水平的直长管路输送气体，一条为等截面正方形，另一条为等截面圆形，若此两管路两端的压降p、管长l，管路截面面积A及沿程损失系数均对应相等，则正方形截面管路与圆截面管路所输送流量qv关系是( )A.qv方>qv圆B.qv方<qv圆C.qv方=qv圆D.qv方>qv圆或qv方<qv圆18.粘性流体绕成平板形流边界层，其厚度沿流动方向的变化是( )A.不断增厚

20、 B.不断变薄C.厚度不变 D.可能增厚，也可能变薄或不变19.某输送气体管路的流动阻力能量损失以hw表示时，hw为一高度值，此高度值是指( )A.常温水的水柱高度值B.所输送气体温度下的水柱高度值C.常温、常压下所输送气体的气柱高度值D.与所输送气体相对应温度、压强下的气柱高度值20.气体一维定常等熵流动的能量方程表明：当气体作定常绝热流动时，单位质量的气体( )沿流线守恒。A.焓和内能之和 B.动能和势能之和C.焓和动能之和 D.焓和势能之和二、名词解释(本大题共5小题，每小题2分，共10分)21.流体的力学定义22.真空值23.流线24.当量管长le(写出定义及定义的计算式)25.超声速

21、流动三、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)26.为降低绕流物体的压差阻力，可采取哪些措施?27.(绝对)静止流体静力学方程p=p0+gh的适用条件是什么?28.什么是有旋流动?什么是无旋流动?29.简述液体和气体随温度增加，粘性变化趋势及原因。四、计算题(本大题共6小题，共50分)30.(6分)用内径d=100mm的管道向容积为4m3的水箱充水，若充满水的时间为2分钟，求：(1)管道流过水的质量流量(取水密度=1000kg/m3);(2)管道内平均流速。31.(6分)飞机在20000米高度(-56.5)中以2400km/h的速度飞行，求气流相对于飞机的马赫数。(空气的等熵指数为1.

22、4，气体常数为287J/(kg·k)32.(7分)一变直径管段AB，内径dA=0.2m,dB=0.4m，高度差h=1m，压强表指示pA=40kPa，pB=70kPa，已知管中通过的流量qv=0.2m3/s，水的密度p=1000kg/m3，试判断管中水流的方向。33.(7分)一倒置U形管，上部为密度为800kg/m3的油，用来测定水管中的点流速，若读数h=200mm，水的密度为1000kg/m3，求管中流速u。34.(12分)有一变直径弯管，轴线位于同一水平面，转角=60°，直径dA=200mm,dB=150mm，当流量qv=0.m3/s时，表压强pA=28kPa，若弯管AB

23、段的水头损失hw=1m,水的密度=1000kg/m3，求水流对弯管的作用力。35.(12分)图示为一测试阀门局部阻力系数的管路装置。测得当流量qv=12m3/h时，水银差压计的读数为150mmHg。已知：水银=13600kg/m3，水=1000kg/m3，管路内径均为50mm，管路全长14.5m，管路沿程损失系数=0.037,管路上共有90°圆弯头4个，弯=0.，h=0.2m。(1)求通过阀门的压力降；(2)计算阀门的局部损失系数；(3)不计水泵损失，求通过该管路系数的总损失，并计算水泵供给水的功率。全国2004年4月高等教育自学考试工程流体力学试题一、单项选择题（本大题共20小题，

24、每小题1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流体在叶轮内的流动是轴对称流动，即认为在同一半径的圆周上（）A流体质点有越来越大的速度B流体质点有越来越小的速度C流体质点有不均匀的速度D流体质点有相同大小的速度2流体的比容表示（）A单位流体的质量B单位质量流体所占据的体积C单位温度的压强D单位压强的温度3对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（）A随压强增加而增加B随压强减小而增加C随体积增加而减小D与压强变化无关4流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是（）A流体能穿过管侧壁由管内向管外流动B流体能穿过管侧

25、壁由管外向管内流动C不能穿过侧壁流动D不确定5在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，与此流线（）A相切B重合C平行D相交6判定流体流动是有旋流动的关键是看（）A流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线B流体微团运动轨迹是曲线C流体微团运动轨迹是直线D流体微团自身有旋转运动7工程计算流体在圆管内流动时，由层流变为紊流采用的临界雷诺数取为（）A13800 B2320C2000 D10008动量方程是个矢量方程，要考虑力和速度的方向，与所选坐标方向一致为正，反之为负。如果力的计算结果为负值时（）A说明方程列错了B说明力的实际方向与假设方向相反C说明力的实际方向与假设方向相同D说明计算结果一

26、定是错误的9动量方程（）A仅适用于理想流体的流动B仅适用于粘性流体的流动C理想流体与粘性流体的流动均适用D仅适用于紊流10如图所示，有一沿垂直设置的等截面弯管，截面积为A，弯头转角为90°，进口截面11与出口截面在22之间的轴线长度为L，两截面之间的高度差为Z，水的密度为，则作用在弯管中水流的合外力分别为（）ABCD11用皮托静压管测量得出的物理量是（）A总压B静压C总压与静压的差值D流量12如图所示，管段1与管段2直径相同，长度相同且对称布置。若在管段2上装一调节阀，则管段1与管段2的下列流动参数关系为（）ABC D13在粘性流体总流的伯努利方程的计算中，若取动能修正系数等于1，则

27、管内流体按截面平均流速计算的动能要比实际动能在数值上（）A大一些B小一些C相等D有时大一些，有时小一些14动量方程中，表示作用在控制体内流体上的力是（）A总质量力B总表面力C合外力D总压力15当某管路流动在紊流水力光滑管区范围内时，随着雷诺数Re的增大，其沿程损失系数将（）A增大B减小C不变D增大或减小16在拦水坝上有三条高低不同泄水道、，各水道的长度、直径、壁面粗糙度均相等，则此三条泄水道所输送的流量关系为（）ABCD17管内流动时，为克服阻力产生的管路能量损失，若用压强损失p表示时，其物理意义是（）A单位重量流体的能量损失B单位质量流体的能量损失C单位体积流体的能量损失D单位时间经管路流体

28、的能量损失18在紊流水力粗糙管过渡区范围内的管路流动，当雷诺数不变时，则其沿程损失系数将随管壁相对粗糙度d的增大而（）A增大B减小C不变D增大或减小19某水箱内水由一管路流出，水位差H，管长l，管径d。管路损失为hw，水的密度为，现若密度改变为>，则相应的管路损失将（）A>B=C<D可能大于或小于20声音在流体中传播的速度越小，说明流体压缩性（）A越大B越小C相同D不一定二、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21计示压强22迹线23紊流附加切应力24激波25理想流体三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26简述流体膨胀性的意义及其影响因素。27流体

29、力学中的系统是什么意思？它有哪些特点？28请写出以下两个方程的名称方程一：方程二：从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义，以及两方程的物理意义；这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。29发生边界层分离的必要条件是什么？为什么边界层分离要产生压差阻力？四、计算题（本大题共6小题，共50分）30（6分）密度=2.6205kg/m3的蒸汽经内径d0=100mm主管道进入汽柜，质量流量qm=2000kg/h，然后由汽柜接出两支管路供两用汽户，已知两用户用汽量为qm1=500kg/h，qm2=1500kg/h，支管路内平均速度为25m/s，求：（1）主管道内汽体平均流速；（2）两支路的

30、内径d1,d2。31（6分）试求空气在喷管中的临界速度和声速。（已知：温度t1=280，速度v1=205m/s，空气的等熵指数为k=1.4，比热容为R=287J/(kg·K)）32（7分）用汞U形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速v，当读数h=60mm时，流速为多少？（已知：水的密度=1000kg/m3，汞密度=13600kg/m3）33（7分）内径d=100mm的虹吸管，如图所示，求2、3截面的表压强，不计水头损失。（已知：水的密度=1000kg/m3）34（12分）一突然扩大管路，其管内径由d1=50mm突然扩大到d2=100mm，如图所示，在截面变化附近前和后截面处安装之U

31、形管差压计，上部为水，=1000kg/m3，下部为密度=1600kg/m3的四氯化碳。当管中通过流量qv=16m3/h的常温水时，差压计液高度差h=173mm。试求管路突然扩大的局部损失系数，并把求得结果与按理论计算的结果相比较。35（12分）流体在长为l的水平放置的等直径圆管中作定常流动，若已知沿程损失系数为，管壁切应力为，截面平均流速为v，流体密度为，试证明：v2。全国2004年7月高等教育自学考试工程流体力学试题一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共20分)1.液体与气体统称为流体，它们在静止时不能承受( )。A.重

32、力B.压力C.剪切力D.表面张力2.设水的体积压缩系数=5×10-10m2/N。当水所受压强等温增加2×107Pa时，其密度将增加( )。%B.0.4%C.0.8%D.1%3.下列流体的作用力中，不属于质量力的是( )。A.电磁力B.粘性内摩擦力C.重力D.惯性力4.以大气压强为零点计量的压强称为( )。A.计示压强B.绝对压强C.临界压强D.滞止压强5.液体在相对平衡时，等压面也可能是水平面，例如，装载液体的敞口容器作( )。A.等加速水平运动B.匀速直线水平运动C.等减速水平运动D.等角速旋转运动6.如果在同一时刻，流场内各点的物理量与空间坐标无关，则称此流场为( )。

33、A.定常场B.不定常场C.均匀场D.不均匀场7.流线与迹线一定重合的流动是( )。A.无旋流动B.均匀流动C.平面流动D.定常流动8.连续性方程的实质是在运动流体中应用( )。A.动量定理B.质量守恒定律C.能量守恒定律D.动量矩定理9.当理想不可压缩均质重力流体作定常流动时，沿流线始终保持不变的是( )。A.动能B.相对位能C.压强能D.总机械能10.当气体以亚声速绕流扰动源时，扰动波( )。A.只能顺流传播B.只能逆流传播C.既能顺流，也能逆流传播D.不能传播11.管壁的粗糙度对流动的能量损失起主要作用的管道称为( )。A.粗糙管B.光滑管C.水力粗糙管D.水力光滑管12.在连续介质假设下

34、，流体的物理量( )。A.只是时间的连续函数B.只是空间坐标的连续函数C.与时间无关D.是空间坐标及时间的连续函数13.流体静力学的基本方程p=p0+( )。A.只适用于液体B.只适用于理想流体C.只适用于粘性流体D.对理想流体和粘性流体均适用14.相对静止（平衡）流体中的等压面( )。A.既可是平面，也可是曲面B.一定是平面C.一定是水平面D.一定是曲面15.已知流动速度分布为vx=x2y，vy=-xy2，vz=xy，则此流动属于( )。A.三维定常流B.二维定常流C.三维非定常流D.二维非定常流16.理想流体的欧拉运动微分方程( )。A.只适用于不可压缩流体B.只适用于可压缩流体C.对可压

35、缩和不可压缩流体都适用D.只适用于正压性流体17.在管道的粘性总流中，按截面平均流速计算的动能比实际动能在数值上( )。A.要大一些B.要小一些C.完全相等D.可能大，也可能小18.对于等直水平圆管中的粘性流动，用压降p来表示的能量损失是( )。A.单位体积流体的能量损失B.单位质量流体的能量损失C.单位重量流体的能量损失D.单位时间内流体的能量损失19.在圆管中，粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要依据于( )。A.流体粘性大小B.流速大小C.流量大小D.流动雷诺数的大小20.长为b、高为h的充满运动流体的矩形截面管道，其当量直径为( )。A.b+hB.C.D.二、名词解释（每小题2分，共

36、10分）21.流体的膨胀性22.质量流量23.控制体24.边界层分离25.极限速度状态三、简答题（每小题4分，共20分）26.研究流体运动的方法有哪两种？它们的着眼点各是什么？27.什么是流线？它有哪些基本特征？28.简述伯努利方程=const的物理意义和几何意义。29.什么是并联管路？它有哪些特点？30.什么是压差阻力？产生压差阻力的主要原因是什么？四、计算题（共50分）31.（8分）如图所示，轴在滑动轴承中同心地等速转动。已知转轴直径d=0.2m，轴承长度l=0.5m，轴与轴承的径向间隙=0.2mm，间隙中充满动力粘度=0.8Pa·s的油。若轴的转速为n=3转/秒，试求：（1）轴

37、表面上的粘性摩擦切应力；（2）克服油的粘性阻力所需要的功率N。32.（8分）如图所示测量装置，装满油的容器上方活塞的底面积A=12cm2，底部的位高h=0.7m，活塞与容器壁间无泄漏和摩擦。油的密度=900kg/m3，U形测压计中水银的密度=13600kg/m3，U形管右边上方通大气。若U形管的读数h=0.1m，试求活塞的重量W。33.（12分）如图所示，密度为的理想不可压缩流体定常通过一水平分岔管道。已知进口截面积为A，出口通大气，两个出口截面积均为A/4，分岔角为；进出口流动参数均匀，进口截面上的计示压强p1，两出口截面上的计示压强均为零，且出口速度也相同。（1）试求证：进口速度v1=；（

38、2）试求流体作用于分岔管道上的力Fx和Fy（方向如图所示）。34.（14分）图示虹吸管自敞口大水箱中吸引水流入大气。已知管道直径d=25mm，AB段管长l1=6m，BC段管长l2=14m，B点比水面高2m，出口比水面低4.5m，管路沿程损失系数=0.025，进口处局部损失系数1=0.8，直角弯头处2=0.15，B点后折管处3=0.07。试求：（1）通过虹吸管的体积流量qv；（2）最高点B处的真空压强pv（用水柱高度表示）。35.（8分）一架飞机在绝对压强p=90kPa、温度t=-20的高空以v=200m/s的速度飞行，试求飞行马赫数及飞机头部流体的滞止压强。（取空气的等熵指数=1.4，气体常数

39、R=287J/(kg·k)）全国2006年10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）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.水的密度为1000kg/m3，运动粘度为1×10-6m2/s，其动力粘度为（）A.1×10-9Pa·s B.1×10-6Pa·s C.1×10-3Pa·sD.1×10-1Pa·s2.如图所示一静止容器内盛两种不相混合液体（密度分别为1，2，并且1<2）

40、，容器两侧安装有两个测压管，容器和测压管液面高度分别为1、2、3，三个高度的关系为（）A.1=2=3B.1>2>3C.1=2>3D.1=2<33下列各组压强值中，完全等值的是（）A.5mH2O，0.5atm，49kPa B.5mH2O，0.5at，49kPaC.5mH2O，0.5at，50kPaD.5mH2O，0.5atm，50kPa4.不可压缩流体恒定总流的连续性方程是（）A.u1dA1=u2dA2B.v1A1=v2A2C.1u1dA1=2u2dA2D.1 v1A1=1v2A25.管道断面突然扩大的局部水头损失等于（）A.B.C.D.6.在相同作用水头下，圆柱形外管嘴

41、的过流能力是相同直径孔口过流能力的（）A.0.81倍B.0.95倍C.1.00倍D.1.32倍7.某输水管道，流速v=1.2m/s，阀门突然关闭引起直接水击，若水击波速c=1100m/s，其直接水击压强为（）A.1.00×106Pa B.1.22×106PaC. 1.32×106PaD.1.42×106Pa8.微幅干扰水面波在急流和缓流中（）A.均能向上游传播B.均不能向上游传播C.缓流中能向上游传播，急流中能向下游传播D.急流中能向上游传播，缓流中能向下游传播9.在宽顶堰非淹没溢流时，水流进入堰口水面降落，在距堰口不远处的水深（）A.小于临界水深B.等

42、于临界水深C.大于临界水深D.等于正常水深10.角速度，长度l，重力加速度g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1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。11.越易于压缩的流体，它的压缩系数值越_。12.作用在曲面上的静水总压力铅垂分力的大小等于_中的液体重量。13.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为_。14.渐变流流线的特征为_。15.渠道中的水深h与临界水深hc相比较，可以判别明渠水流的流动状态，当h<hc时，流动为_。16.两节点间的并联管路系统的总水头差_各支管的水头损失。17.在水跃函数曲线上对应水跃函数最小

43、值的水深为_。18.圆柱形外管嘴正常工作条件是（1）作用水头H09m，（2）管嘴长度l=_。19.渗透系数越大，井的产水量越_。20.裘皮依公式适用于_渗流。三、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21质量力22真空度23明渠均匀流24完全井25，二元流动四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26公式在静止液体中与在渐变流中使用的条件有何不同？27如图所示两条管道连接在两个水箱之间，管1与管2长度相同，沿程阻力系数相同，直径d2=2d1，不计局部损失，求其流量比Q2/Q1 .28某梯形断面渠道，已知底宽b=2.2m，边坡系数m=1.5，渠道的粗糙系数n=0.0225，

44、底坡i=0.002，实测均匀流水深h=2m，求渠道通过的流量Q.29.如图所示，用达西实验装置测定某种土壤的渗透系数，将土样装在直径D=30cm的圆筒中，在H1-H2=80cm的水头差作用下，6小时的渗透水量为85L，两测压管的距离l=40cm，求该土壤的渗透系数k.五、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）30如图所示，在盛有密度为的液体箱底部有一圆孔，被圆形平板阀盖住，阀的直径为d，阀用绳子与漂浮在液面上的浮子相连，浮子上部为圆柱形，下部为半球形，直径为D，浮子与阀之间的绳长为Z，浮子、绳索和阀共重为G. 问H多大时可开启阀门（球体积为）。31如图所示，一平板垂直置于自由射流的水

45、中，该平板将水流分成两股，一股斜向流动，与水平面的夹角=30º，另一股沿平板流动，不计摩擦力及重力的影响，设流速v=v1=v2=30m/s，流量Q=36L/s，求：（1）水流对平板的作用力；（2）水流冲击平板后的流量Q1和Q2.32如图所示，水流自上而下通过一垂直放置的变径管。已知流量Q=0.01m3/s，上压力表读数p1=69kPa，下压力表读数p2=85kPa，两块压力表高差H=1.5m，管径d1=75mm，d2=150mm，试由能量方程求该变径管的阻力系数的值。33如图所示输水系统中，管路直径D=0.5m，长l=100m，作用水头H=8m, 出口端装一喷嘴，直径d=0.3m，管

46、路进口局部阻力系数，沿程阻力系数=0.02，喷嘴的局部阻力系数（相对于出口流速），求喷嘴出口流速及流量。全国2007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)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无粘性流体是（ ）A符合=RT的流体B=0的流体C.=0的流体D实际工程中常见的流体2水流由水箱流经管径d1=200mm，d2=100mm的管路后流入大气中，已知出口处v2=lm/s，则d1管段的断面平均流速v1为（ ）A. 0.25m/sB. 0.5m/sC. 1m/sD. 2m/s

47、3某变径管的雷诺数之比Re1Re2=14，则其管径之比d1d2，为（ ）A14B12C21D414如图所示密闭水箱，压力表读数为9800Nm2，表中心至水箱底的高度h=0.5m，液面距箱底H=2m，则液面相对压强为（ ）A-9800Nm2B-4900Nm2C4900Nm2D9800Nm25对于水箱水位恒定为4.9m的薄壁小孔口(孔径为10mm)自由出流，流经孔口的流量为（ ）A0.48L/sB0.63L/sC1.05L/sD1.40L/s6压力表测得城市给水干管(长管，比阻a=1.07s2m6)某处的水压P=9.8Ncm2，从此处引出一根水平输出管，如要保证通过的流量Q=l00Ls，该水压能将

48、水流输送至（ ）A9.8mB93.5mC915.9mD934.6m7实用堰溢流堰顶厚度与堰上水头H符合的条件是（ ）A<0.67B0.67<<2.5C2.5<<10D>108若明渠水流为急流时，则（ ）AFr<lB>0Ch<hcDi<ic9在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的减小，临界水深将（ ）A增大B减小C不变D以上都有可能10进行水力模型实验，要实现堰流的动力相似，应选的相似准则是（ ）A雷诺准则B弗劳德准则C欧拉准则D其它准则二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、

49、不填均无分。11任何微小的剪切力作用都使流体流动，只要剪切力存在，流动就持续进行，流体的这种力学特性就是_。12绝对压强是以没有气体分子存在的_为基准起算的压强。13流线上各质点的_都与该流线相切。14均匀流动方程式给出了圆管均匀流沿程水头损失与剪应力成_关系。15沿程直径不变，流量也不变的管道称为_。16孔口自由出流和淹没出流基本公式的形式相同，各项系数相同，但_不同。17量纲和谐原理：凡正确反映客观规律的物理方程，其各项的量纲一定是_。18若矩形渠道中临界水深为2m，则断面单位能量有极小值emin=_m。19当宽顶堰的堰上水深大于临界水深时，则整个堰顶的水流状态为_。20渗流量Q与过流断面

50、面积、_成正比，并与土的透水性能有关。三、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21阿基米德原理22紊流23水跃现象24渗透系数25动力相似四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26有一灌溉渠道，断面为梯形，底宽b=2.5m，边坡系数m=1.5，均匀流水深h=2.0m，流量Q=10m3/s，渠道底坡i=0.0003，求渠道的粗糙系数n。（小数点后保留四位有效数字）27元流伯努利方程为z+，请说明该方程各项的物理意义。28总流动量方程的应用条件是什么？29流体在管道内流动产生的阻力可分为两类，是哪两类？它们分别由什么原因产生？五、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40

51、分）30如图所示的混凝土海堤，靠海一侧为抛物线曲面z=0.2x2。水深h=5m，海水密度=1025kg/m3。试求作用在单位长度海堤上的静水总压力。31如图所示，水在变径竖管中从下往上流动，已知z=0处的直径d(0)=0.5m，通过的流量Q=0.9m3/s，不计粘性作用，为使管中各断面的压力都相同，即p(z)=p(0)，试求竖管的直径d(z)与z的关系式。32有一圆管，在管内通过运动粘度v=1.118×10-6m2/s的水，测得通过的流量Q=3.8×10-5m3/s，在管长l=30m的管段上测得水头损失为0.03m，试求该圆管的直径d。33如图所示，水箱通过内径d=0.1m

52、，l=120m水平管道向大气中排水，已知入口处局部损失系数=0.5，管道沿程阻力系数为=0.013，试求通过管内的流量Q=0.04m3/s时水箱中应维持的水面高度h。（小数点保留四位有效数字）全国2007年10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）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.流体静止时，不能承受( )A.压力B.剪切力C.重力D.表面张力2.如图所示，垂直放置的矩形平板闸门，宽度lm，水深2m，静水总压力P的大小为( )A.B.C. D.23.如图所示，当水箱水位恒定时，直管段中的A点和收缩管中的B点加速度大小分别为( )A.aA=0， aB=0B.aA=0， aB>0C.aA>0， aB>0D.aA