流体力学试题含答案

1、全国 2002 年 4 月高等教育自学考试工程流体力学试题课程代码:02250一、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 1B.等于临界马赫数C.大于 1D.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

2、一台提升汽车的油压升降机（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=hi-h2=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气，使 po=2 个大气压时。则h 应为()

3、A.h=-760mm(Hg)B.h=0mm(Hg)C.h=760mm(Hg)D.Ah=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

4、FI,F2,F3的大小关系是(忽略活塞重量)()A.F1=F2=F3B.F1F2F3C.F1F2F2* *万万15小小11 .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,容器出抽成真空度为 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）A.56.7KPaB.76.7KPaC.90.0KPaD.110.0Kpa12 .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.

5、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=CB.p=CC.+D.+Z+14 .当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数”等于（）A.1B.2C.3D.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

6、变为紊流的临界雷诺数 Rexcr值为（）A.2000B.200013800C.5X1053X106D.2X1053X10517 .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，其沿程损失系数入将（）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.1B.1.75C.1.752D.22

7、0 .管路水力计算中的所谓长管是指（）A.长度很长的管路 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TLL-Jrd接瞰激情活力精彩学联版权所有启 R 违者必究xurinn/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管25 .气体一维定常等嫡流动的极限状态三、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

8、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/（kgK）,等嫡指数为 k=1.4，空气的气体常数 R 为 287J/（kgK）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

9、）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 K=1000kg/m3,P空=1.2kg/m3,忽略流动的能量损失，求空气的体积流量 qv33 .（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

10、密度 p=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=15cm,d2=7.5cm,入口处平均流速 V1=2.5m/s,表压强 PI=6.86x104Pa,若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力。水的密度p=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,管路沿程损失系数入=0.026,局部损失系数有：管路进口滤网（带底阀

11、）一个,3（滤网=12,B、C 两处 90 圆弯两个，每个（弯头=0.5,管路出口I出口=1.0,水的密度p=1000kg/m。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 2002 年 4 月高等教育自学考试工程流体力学试题参考答案课程代码:02250一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）1.D2.D3.A4.A5.A6.C7.A8.D9.C10.A11.A12.B13.A14.B15.C16.C17.C18.A19.A20.C二、名，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

12、 .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，8。表示粘性底层的厚度，则当80时，叫此时的管路为水力光滑管。So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。p=1p1+2P2+3p3+npn=i各组成气体所占混合气体总体积的百分数;3pi各组成气体的密度，kg/m；3P混合气体号度，kg/m自由表面（或气液分界面）。液体内能互相连通（

13、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，有效截面为曲面。27.属于等压面的是以下水平面。(2)两种不互溶液体的交界面。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一初始时刻 T时间间隔 u 一瞬时速度一时均速度四、计算题（共 50 分）30 .To=Too+=247.69KMco=P0=p8=0.26431 .依连续方程（p=C）viAi=v2A2=qv1.vidi=0.42m=

14、420mm2 .设计内径应取 450mm 为 50mm 的 9 倍，且风速低于允许的 20m/s3 .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+p 水 gh=0p=-p 水 gh 代入得 v=40.43m/sqv=v33 .根据流体静力学基本方程表压强 pe=Pgh 或 h=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

15、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=28200Pa=28.2KPa?全国 2011 年 1 月自学考试流体力学试题课程代码：03347、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 .

16、不可压缩流体是指（）A.平衡流体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为（）A.J0D.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.0.204m1C

17、.0.306mD.0.408m七一七一题 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.1/4B.1/20.3/4D.1B.运动流体C.无粘性流体7 .棱柱形渠道发生 M2型水面曲线时，水流的特性为（）A.FrhcB.FrlhhcC.Frlhlh80+1(X)0 x9.&x(1.5+5.6+92)13600父9.4乂224390454788流体力学试题答案及评分参考第1页（共4页）Pa斥水W卜、+Q-p东事当卜工C1分)共15分）答建图27 .解：m2,v=6+2A=8mf比=A言加X井的出水城为0.024mJ/so五、计算题（本大题共3小题，每小题10

18、分共30分）29.解：水平分力P.iMLhch-R/2=L2-0.4/2=1.0mA,=R，=0,4X1=S4D?水平分力P.,1000 x9.8xLOx0,4=3920N（一）水平分力的压强分布图如答29图所示。分）（Y5=.-:0.0002448aX401xl（2分）2&解：抽水深度s=左=3m（I分）影响半径R=3000乃=360m0分）。=1.366=1.366X红迂二巧1%取取1QT（X）16X（72-4J）（2分）=0.024mVs（I分）V二（hR（2分）t2xO.4_Lli2M!4x1.0=0.354mJ铅垂分力P,=pgV=KJOOx9.8xO.354=3469.2N（T）合

19、力大小尸=J可田-5214.7NU分）”分）（1分）P合力P方向与水平方向的夹角8-arctanm=41，（1分）流体力学试翘答案及评分参考第2页（共4页）（2分）（I分）（I分）（1分）（1分）3吐解Q区二学取W2mVs（1分）Qi=Q工+Q$=0,18K4ni-/sQ2Q3D.QIP2P3P1P2=P3恒定流一定是（水银A.当地加速度为零B,迁移加速度为零C.向心加速度为零D.质点加速度为零4.在总流伯努利方程中，压强P 是渐变流过流断面上的（B.平均压强Qi水A.cqB.2VlggTzC.:cv0D.：cv0Tz7.有压管流中，阀门瞬时完全关闭，最大水击压强 Ap 的计算公式为（8.只适

20、用于明渠均匀流流动状态的判别标准是（）A,微波波速B.临界底坡C.弗劳德数D.临界水深9.矩形修圆进口宽顶堰在下 3.0 的条件下，其流量系数（）A.m0.3610.用裘皮依公式分析普通完全井浸润线方程时的变量是（）A.含水层厚度B.浸润面高度C.井的半径、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.动力粘度 N 与运动粘度 v 的关系为 R=12,水的体积模量（体积弹 f 模量）K=2.1M09N/m2,压强增加 196kPa 后，8m3水的体积减小量为 m3.13.液体静力学基本方程 z+与=C 的物理意义是静止液体中

21、各点单位重量液体具有的相等。:g14.在紊流光滑区,九二03164,则沿程水头损失 hf与流速 v 的次方成正比。Re.15.绕流阻力包括摩擦阻力和阻力。16.孔口外接短管，成为管嘴出流，增加了阻力，但流量不减，反而增加，这是由于的作用。17.共轲水深中跃前水深和跃后水深具有相同的。18.宽顶堰发生侧收缩时，局部水头损失增加，降低。19.渗透系数的确定方法有实验室测定法、和经验方法三种。20.采用国际单位制进行量纲分析时，对于不可压缩流体，三个基本量纲分别是。三、名词解释题（本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分）21.不可压缩流体22.流线23.当量粗糙24.短管25.自流井四、简

22、答题（本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分）26.图示一有压管道，小管直径 dA=0.2m,大管直径 dB=0.4m,A 点压强水头为已知大管断面平均流速 VB=1m/s,B 点比 A 点高 1m.求管中水流的方向。激情活力精彩学联7mH2。，B 点压强水头为 4mH2。,版权所有线到液面的高度 H=1.5m,管嘴流量系数 N=0.82,试求管嘴出流量 Q.已知图示渠段下游为无穷远，上游水深小于正常水深。试对其进行分区，定性画出水面曲线并标出曲线名称。如图所示开口盛水容器，容器壁上设有半径 R=0.4m 的半球盖 AB.已知球形盖中心点的水深 h=1.6m,不计半d2=d3=100

23、mm,分岔角日=30 口，不计水头损失，试求水流对分岔管的作用力。27.如图所示一密闭水箱，箱壁上连接一圆柱形外管嘴。已知液面压强题26四p0=14.7kPa,管嘴内径 d=50mm,管嘴中心28.五、五、计算题（本大题共 3 小题，每小题 10 分，共 30 分）29.球盖自重，试求半球盖连接螺栓所受的总拉力和总切力。（球体体积公式为43KR3)30.如图所示，管道内水流经水平对称分岔管道流入大气。已知流量Q=0.2m3/s,干管直径版权所有一二xuriun31.如图所示溢流坝泄流模型剖面。已知溢流坝最大下泄流量为 Qp=850m3/s,若采用长度比尺入i=50 的模型进行实验，试求模型的最

24、大泄流量 Qm.如测得模型坝脚处收缩断面流速 vm=2.65m/s,模型的堰上水头 Hm=10.8cm,试求原型相应的流速 Vp和堰上水头 Hp.V题31图2010 年 10 月全国自考流体力学参考答案2010年年10月高等教育自学考试全国统一命题考试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、单项选择题（本大题共10小题,每小题2分，共20分）LD2、C3.A4.A5,C6+D7.DE.B9,C10.B二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共加分）11 .612.7.47X1011总势能14.L7515 .压差（形状）16,收缩断面处真空17 .水跃函数1孔过流能力19 .现场测定法20,M,L,T三、名词解释题（本大题共5小题*每小题三分，共15分2L需度不变的流体.22 .表示某时刻流动方向的曲线,曲线上各质点的速度矢量都与其相切.23 .以尼古拉兹实验采用的人工粗糙为度量椽准，将工业管道的粗糙折算成的人工粗糙.2%水头损失中沿程水头损失和局部水头损失都占有相当比重，两者都不能忽略的管道。25 .汲取承压含水层地下水的井口四、筒答题（本大题共3小题,每小题5分，共15分）26 .连续性方程力热工力洒人三院卜日事岫（1分）4断面的总水头/二义工风=（1分）2gpg月断面的总水头用=贴