土木建筑学院土建专业流体力学期末考试试卷A及答案

2010～2011学年第2学期期末考试•••••••••••••••••••••••密••••••••••••••••••••••••••••2010～2011学年第2学期期末考试•••••••••••••••••••••••密••••••••••••••••••••••••••••封••••••••••••••••••••••••••••线•••••••••••••••••••••••学号：姓名：年级：专业：流体力学试卷A卷流体力学试卷A卷考试方式：闭卷考试时间：120分钟卷面总分：100分题号一二三四总成绩合分人得分得分评阅人得分评阅人一、单项选择题（每题2分，共40分）（）1、静止流体中任意点的压强值大小与下列哪项相关？A.作用面方位B.作用面形状C.作用点位置D.与以上三项都相关（）2、下列哪个相似是流体流动相似的目的？A.初始条件相似B.几何相似C.运动相似D.动力相似（）3、空气的动力粘性系数随温度的升高的变化趋势是？A.增大B.减小C.不变D.不定（）4、静止液体中存在的应力是？A.压应力B.压应力和拉应力C.压应力和切应力D.压应力、拉应力和切应力（）5、如果温度不变，液体的体积会随压强的的增加而缩小，这种特性称为液体的什么特性？A.粘性B.压缩性C.膨胀性D.易流动性（）6、下列哪位科学家提出了混合长度理论？A.牛顿B.欧拉C.雷诺D.普朗特（）7、100mm汞柱其压强相当于多少水柱的压强？A.1000mmB.1332mmC.1360mmD.136mm（）8、垂直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力P的作用点到水面的距离yD为多少米？A.1.25B.1.5C.2D.2.5第1页共6页第1页共6页（）9、一维流动是指？A.均匀流B.速度分布按直线变化的流动C.运动参数随一个空间坐标和时间变化的流动D.流线为直线的流动（）10、绝对压强与相对压强、真空度、当地大气压之间的关系是？A.B.C.D.（）11、应用伯努利方程时，不一定要求下列哪个条件？A.恒定流B.不可压缩C.质量力只有重力D.流动过程为渐变流或均匀流（）12、下列哪项物理性质不属于流体的输运性质？A.质量输运B.温度输运C.动量输运D.能量输运（）13、水流经过三叉管，如图所示。进口直径d=200mm，平均速度v=1m/s，主管出口直径d1=150mm，支管直径d2=50mm，流量Q2=5L/s，则主管出口平均速度为？A.1.78m/sB.1.49m/sC.1.0m/sD.2.55m/s（）14、弗劳德数的表达式是？A.B.C.D.（）15、正方形管道的边长和通过的流量同时减小一半，雷诺数如何变化？A.等于原值的一半B.保持不变C.等于原值的两倍D.等于原值的四倍（）16、两等长管，阻力系数相同为常数，流过的流量也相同，两者的直径比为1:2，则其沿程损失之比为？A.1:2B.1:4C.32:1D.16:1第2页共6页学号：姓名：年级：专业：第2页共6页学号：姓名：年级：专业：•••••••••••••••••••••••密••••••••••••••••••••••••••••封••••••••••••••••••••••••••••线•••••••••••••••••••••••学号：姓名：年级：专业：（）17、三管道直径为，通过的流量对应为。通过的介质和介质温度相同，则Re1•••••••••••••••••••••••密••••••••••••••••••••••••••••封••••••••••••••••••••••••••••线•••••••••••••••••••••••学号：姓名：年级：专业：A.1：2：3B.1：1：1C.3：2：1D.1：4：9（）18、在流场中对于流线的定义说法正确的是？A.在流场中各质点的速度方向线连成的曲线B.在流场中同一时刻、不同质点的速度方向线连成的曲线C.在流场中不同时刻、同一质点的速度方向线连成的曲线D.上述说法都不正确（）19、伯努利方程中表示的物理意义是？A.单位重量流体具有的势能B.单位质量流体具有的势能C.单位体积流体具有的势能D.通过过流断面流体的势能（）20、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.总压力得分得分评阅人二、判断题（请在每题前面的括号中作答，对的填T，错的填F，每题2分，共10分）（）1、有速度必然产生位移。第4页共页第4页共页（）2、控制体的边界总是固定不变的第4页共页第4页共页（）3、理想流体具有两种流动形态：层流和紊流。（）4、流体由静到动所产生的两种力，由流速在空间的分布和随时间的变化决定的。（）5、流体的粘性是由流体分子间的内聚力和分子不规则热运动时的动量交换所产生的。得分得分评阅人三、解答题（每题5分，共20分）第3页共6页第3页共6页1、有一方程组为：，试判断该流动属于有旋流动还是无旋流动？2、有一矩形截面的小排水沟，水深180mm，底宽200mm，流速0.15m/s，水的运动粘度为1.0×10-6m2/s，试判别流态。3、如下图所示，A、B两容器用管道相连接，A容器内装油，B容器内装水，若两容器内的自由液面的高度差为10cm，分界面在如图左侧A容器下方，油的密度为800kg/m。试求油与水的分界面距离A容器内自由液面的深度H为多少？4、写出以下各物理量的量纲：密度、压强、加速度、运动粘度、体积流量。第4页共6页第4页共6页••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••密••••••••••••••••••••••••••••封••••••••••••••••••••••••••••线•••••••••••••••••••••••学号：姓名：年级：专业：得分得分评阅人四、计算题（共30分）1、加热炉回热装置的模型尺寸为实物的1/5，已知回热装置中的烟气的运动粘度，流速为，用空气进行模型试验，空气的运动粘度为，试求模型中的流速。（采用雷诺准则）（7分）2、有一矩形平面闸门倾斜放置，已知倾角α=45°，门宽b=2.0m，门重G=19.6kN，水深h1=1.0m，h2=2.0m，门可绕O点开启，求启门所必须的向上的拉力T。（10分）第5页共6页第5页共6页3、烟囱直径，通过烟气流量，烟气密度，空气密度，烟囱的压强损失，为了保证进口断面的负压不小于水柱，试计算烟囱的最小高度。（进口断面处的烟气速度）（13分）第6页共6页第6页共6页PAGE52011学年第2学期期末考试流体力学A卷参考答案及评分标准一、单项选择题（每题2分，共40分）1、C2、C3、A4、A5、B6、D7、C8、C9、C10、C11、D12、B13、B14、C15、C16、C17、B18、B19、A20、C二、判断题（每题2分，共10分）1、T2、F3、F4、T5、T三、解答题（每题5分，共20分）1、解：流动中各流体微团的旋转角速度为（1分）将流体速度分量带入上式，有（1分）（1分）（1分）由于故，此流动为无旋流动（1分）2、解：由已知排水沟截面水力半径，其中为底宽、为水深，代入数据得（1分）（1分）当量直径（1分）雷诺数（1分）故为紊流。（1分）3、解：由题可知，根据静止液体的基本方程式，有分界面是等压面也是水平面，分别从左右两侧计算分界面的压强，得（1分）左侧：（1分）右侧：（1分）则（1分）算得（1分）4、解：密度：（1分）压强：（1分）加速度：（1分）运动粘度：（1分）体积流量：（1分）四、计算题（共30分）1、解：由已知长度比尺，（1分）运动粘度比尺，（1分）采用雷诺准则，有（1分）将，带入上式，得（1分）故（1分）则（1分）故（1分）2、解：由题可知，根据力矩平衡得①（2分）水对闸门的作用力（1分）带入数据，得（1分）水对闸门总压力作用点位置（1分）其中（1分）（1分）代入数据，得（1分）带入式①得（1分）解得（1分）3、解：以进口为1－1断面，出口为2－2断面，过1－1形心的水平面为基准面，列气体能量方程：（1分）（1）（3分）由题意，有，（1分），