2021年10月自考03347流体力学试题及答案含解析

流体力学年月真题

03347202110

1、【单选题】根据牛顿内摩擦定律，影响流体粘性剪应力的因素是

剪切变形和粘度

剪切变形和流速

A:

剪切变形速度和粘度

B:

剪切变形速度和流速

C:

答D:案：C

解析：根据牛顿内摩擦定律，流体粘性剪应力与剪切变形速度和粘度有关。牛顿内摩擦定

律表明，流体内部的剪应力（τ）与剪切变形速度（du/dy）成正比，且比例常数为流体

的粘度（μ）。剪应力可以表示为：τ=μ*(du/dy)其中，τ表示剪应力，μ表示流

体的粘度，du/dy表示剪切变形速度的梯度。这个公式表明，剪应力与剪切变形速度成正

比，且比例常数为流体的粘度。当剪切变形速度增加时，剪应力也会增加，且增加的比例

由粘度决定。因此，影响流体粘性剪应力的因素是剪切变形速度和粘度。剪切变形速度越

大，粘性剪应力越大；粘度越大，粘性剪应力越大。

2、【单选题】封闭容器内水面上气体的绝对压强P0=170kPa，当地大气压pa=0.1MPa，水深

1m处的相对压强为

79.8kPa

109.8kPa

A:

179.8kPa

B:

279.8kPa

C:

答D:案：A

3、【单选题】在总流伯努利方程中，流速v是过流断面上的

某点流速

平均流速

A:

最大流速

B:

最小流速

C:

答D:案：B

解析：在总流的伯努利方程中,速度V是截面平均速度。总流是无数元流的总和，将元流

伯努利方程沿总流过流断面积分，即可推导出总流的伯努利方程，也即总流能量方程。

4、【单选题】均匀流过流断面上各点的测压管水头z+p/pg为

常数

线性分布（斜率k≠0）

A:

抛物线分布

B:

对数曲线分布

C:

答D:案：A

5、【单选题】局部水头损失产生的主要原因是

局部旋涡区

壁面粗糙度

A:

壁面剪应力

B:

附加剪应力

C:

答D:案：A

解析：局部水头损失产生的原因：主要原因是流体经局部阻碍时,因惯性作用,主流与壁面

脱离,其间形成漩涡区,漩涡区流体质点强烈紊动,消耗大量能量；此时漩涡区质点不断被

主流带向下游,加剧下游一定范围内主流的紊动,从而加大能量损失；局部阻碍附近,流速

分布不断调整,也将造成能量损失.

6、【单选题】短管水力计算中，水头损失

A

B

A:

C

B:

D

C:

答D:案：D

7、【单选题】在明渠中不可能发生的流动是

恒定均匀流

恒定非均匀流

A:

非恒定均匀流

B:

非恒定非均匀流

C:

答D:案：C

解析：在明渠中，非恒定均匀流是不可能发生的。明渠流动是指流体在开放的通道中自由

流动，通常是水流在河道、沟渠或水槽中的流动。在明渠中，流动可以是恒定流或非恒定

流，但不可能是非恒定均匀流。恒定流是指流体的流速和流量在时间和空间上保持不变的

流动状态。非恒定流是指流体的流速和流量在时间和空间上发生变化的流动状态。均匀流

是指流体在通道中的流速和流量在横截面上保持均匀分布的流动状态。在明渠中，由于通

道的几何形状和边界条件的限制，流体的流速和流量往往不会在时间和空间上保持均匀分

布。因此，非恒定均匀流在明渠中是不可能发生的。在明渠中，非恒定流往往是指非恒定

非均匀流，即流速和流量在时间和空间上都发生变化的流动状态。

8、【单选题】顶角θ=90°的三角形薄壁堰自由出流，堰上水头为H=0.06m，若堰上水头增

加1倍，流量增加约

1.0倍

1.4倍

A:

2.5倍

B:

4.7倍

C:

答D:案：D

9、【单选题】普通完全井的涌水量

与含水层厚度成反比

与井的半径成反比

A:

与渗透系数成正比

B:

与影响半径成正比

C:

答D:案：C

解析：普通完全井的产水量与渗透系数有关,渗透系数越,则产水量越大。

10、【单选题】在紊流粗糙区，要做到模型与原型流动的重力和阻力相似，进行模型设计时

使用雷诺准则

使用弗劳德准则

A:

使用欧拉准则

B:

只需持几何相似

C:

答D:案：B

解析：在紊流粗糙区，为了实现模型与原型流动的重力和阻力相似，可以使用弗劳德准则

进行模型设计。弗劳德准则是根据相似性原理提出的，它要求模型与原型在相似性条件下

具有相同的无量纲参数。在紊流粗糙区，主要考虑的是雷诺数（Reynoldsnumber）和弗劳

德数（Froudenumber）。雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数，它与流体的惯性力

和粘性力之比有关。在模型设计中，要保持模型与原型的雷诺数相似，即：Re模型=Re

原型弗劳德数是描述流体流动中重力和惯性力之比的无量纲参数。在模型设计中，要保持

模型与原型的弗劳德数相似，即：Fr模型=Fr原型通过满足雷诺数和弗劳德数的相似

性条件，可以保证模型与原型在重力和阻力方面的相似性。根据弗劳德准则，可以确定模

型的尺寸、流速和重力条件，以实现模型与原型流动的重力和阻力相似。

11、【问答题】引射器管流示意如图，来流平均流速v=3m/s，喷管出口流速vj=25m/s，

管道和喷管直径分别为0.3m和0.085m，求混合后的平均流速v。

₁

₂

答案：

12、【问答题】直径d=200mm的输油管道，流量为Q=18m³/h，油的运动粘度为v=150×10-

6m²/s，长度l=500m的管段上水头损失为多少？

答案：

13、【问答题】一条长直的矩形断面渠道，粗糙系数n=0.02，宽度b=5m，正常水深h0=2m

时通过的流量Q=40m³/s。试判别该明渠水流的缓、急状态。

答案：

14、【问答题】如图所示，倾斜60°的矩形闸门AB，闸门宽b=3m，门重G=9.8kN，已知

h=1m，h=1.74m，试求开启闸门所需的力T。

₁₂

答案：

15、【问答题】如图所示，变径竖管水流。已知d=200mm，d=100mm，高差△z=3m，压力

表读值相同。若不计水头损失，试求流量。

₁₂

答案：

16、【问答题】如图所示，水平放置的供水管路。已知管长l=350m，l=450m，

l=100m，管段比阻a=9.03s²/m6，a=41.85s²/m6，a=365.3s²/m6，流量

₁₂

qB=0.005m³/s，qC=0.01m³/s，Q=0.01m³/s。试求水塔所需的作用水头。

₃₁₂₃

₃

答案：

17、【填空题】流体所受的质量力FB=mai-mgk(式中m为流体的质量，i和k分别为坐标轴x

方向和z方向的单位矢量)，流体所受的单位质量力fB=_______。

答案：ai-gk

18、【填空题】流体的基本特性是具有_______，即静止流体不能承受剪切力。

答案：流动性

19、【填空题】恒定流中，流体质点的当地加速度为_______。

答案：零

20、【填空题】圆管均匀流过流断面上的剪应力呈_______分布。

答案：线性

21、【填空题】尼古拉兹实验揭示了沿程摩阻系数与雷诺数和_______的关系。

答案：相对粗糙

22、【填空题】孔口淹没出流流量Q与作用水头H0的_______次方成正比。

答案：0.5

23、【填空题】在M₁、M₂、M₃、S₁、S₂和S₃等各型水面曲线中，降水曲线有_______。

答案：M和S

₂₂

24、【填空题】宽顶堰发生侧收缩时，堰的过流能力_______。

答案：下降

25、【填空题】渗透系数的测定方法包括现场测定法、_______和经验方法。

答案：实验室测定法

26、【填空题】角速度ω、长度l、重力加速度g的无量纲组合是_______。

答案：ω²l/g

27、【名词解释】真空度

答案：绝对