2023年4月自考03347流体力学试题及答案含解析

流体力学年月真题

0334720234

1、【单选题】液体的剪切变形速度相同，当温度T₁>T₂>T₃时，粘性产生的剪应力

τ＞τ＞τ

τ＜τ＜τ

A:₁₂₃

τ=τ＜τ

B:₁₂₃

τ=τ=τ

C:₁₂₃

₁₂₃

答D:案：B

2、【单选题】计算静水总压力的铅垂分力时，压力体内

必定充满液体

肯定没有液体

A:

至少有部分液体

B:

可以有液体，也可以无液体

C:

答D:案：D

解析：在计算静水总压力的铅垂分力时，压力体内可以有液体，也可以无液体。当压力体

内有液体时，液体的重力会产生铅垂分力。根据压力体内液体的密度和液体高度，可以计

算出液体的重力，进而计算出液体的铅垂分力。当压力体内无液体时，即为干体，干体的

铅垂分力为零。在这种情况下，只需要考虑压力体表面的压力分布，根据压力分布的大小

和方向，可以计算出干体受到的压力分力。

3、【单选题】变径管流，如果d₁＞d₂=2,则v₁/v₂=

0.25

0.5

A:

1

B:

2

C:

答D:案：A

4、【单选题】圆管层流沿程水头损失为

hf=64/Re·ks/d·v²/2g

hf=64/Re·l/d·v²/2g

A:

hf=Re/64·ks/d·v²/2g

B:

hf=Re/64·l/d·v²/2g

C:

D:

答案：B

5、【单选题】在穆迪图中，根据

Re和ks可查出λ

Re和ks可查出hf

A:

Re和ks/d可查出λ

B:

Re和ks/d可查出hf

C:

答D:案：C

6、【单选题】绕流阻力系数取决于

雷诺数、物体形状和表面粗糙

来流速度、物体形状和表面粗糙

A:

来流速度、流体密度和物体形状

B:

雷诺数、流体密度和物体的表面粗糙

C:

答D:案：A

解析：绕流阻力系数是描述物体在流体中运动时所受到的阻力大小的一个参数。它的大小

取决于多个因素，包括雷诺数、物体形状和表面粗糙度。雷诺数是一个无量纲参数，用来

描述流体流动的稳定性和湍流程度。当雷诺数较小时，流体流动较为稳定，阻力较小；当

雷诺数较大时，流体流动较为湍流，阻力较大。因此，绕流阻力系数与雷诺数呈正相关关

系。物体形状也会影响绕流阻力系数的大小。一般来说，流体在绕过较大的物体时，会产

生较大的阻力。例如，球形物体的绕流阻力系数较小，而长条形物体的绕流阻力系数较

大。表面粗糙度也会对绕流阻力系数产生影响。当物体表面较为光滑时，流体在物体表面

的摩擦阻力较小，绕流阻力系数也较小；而当物体表面较为粗糙时，流体在物体表面的摩

擦阻力较大，绕流阻力系数也较大。综上所述，绕流阻力系数的大小取决于雷诺数、物体

形状和表面粗糙度。不同的物体在不同的流体环境中，其绕流阻力系数也会有所不同。

7、【单选题】在正常工作条件下，作用水头、直径相等的圆柱形外管嘴流量大于薄壁小孔口

流量，其主要原因是

孔口水头损失大

管嘴收缩系数小

A:

孔口收缩断面处产生了真空

B:

管嘴收缩断面处产生了真空

C:

答D:案：D

解析：在正常工作条件下，作用水头、直径相等的圆柱形外管嘴流量大于薄壁小孔口流量

的主要原因是管嘴收缩断面处产生了真空。当流体通过管道时，流速会随着管道截面积的

变化而改变。在管嘴收缩断面处，管道的截面积减小，从而导致流速增加。根据质量守恒

定律，流体在收缩断面处的流速增加，相应地流量也会增加。当流速增加到一定程度时，

根据伯努利定律，流体的压力会降低。在管嘴收缩断面处，由于流速增加，流体的压力降

低到低于大气压力，从而产生了真空。这个真空效应会进一步促使流体通过管嘴收缩断面

处，增加流量。相比之下，薄壁小孔口的流量受到孔口直径的限制，无法通过收缩断面产

生真空效应。因此，作用水头、直径相等的圆柱形外管嘴流量大于薄壁小孔口流量的主要

原因是管嘴收缩断面处产生了真空。

8、【单选题】明渠流动的正常水深是指

临界流水深

均匀流水深

A:

非临界流水深

B:

非均匀流水深

C:

答D:案：B

解析：在明渠流动中，正常水深是指均匀流水深，也称为临界水深。它是指在一定的流量

条件下，水在明渠中的最稳定的流动状态下的水深。正常水深是明渠流动中的一个重要参

数，它与明渠的几何形状和流量有关。对于特定的明渠几何形状，当流量达到一定值时，

水深会达到正常水深。正常水深的大小取决于明渠的横截面形状和底面坡度。在正常水深

下，水流的速度是最稳定的，水面的形状是平稳的。如果水深小于正常水深，水流速度会

增加，水面会下降；如果水深大于正常水深，水流速度会减小，水面会上升。因此，正常

水深是明渠流动中的一个重要参考值，用于确定水流的稳定状态和计算水流的流量。

9、【单选题】自流完全井的涌水量与

含水层厚度成反比

渗透系数成反比

A:

抽水深成正比

B:

影响半径成正比

C:

答D:案：C

解析：自流完全井是指井底水位高于地面的井，水可以自然涌出而不需要抽水。涌水量是

指单位时间内从井中涌出的水的体积，而抽水深是指井底水位与地面之间的垂直距离。在

自流完全井中，涌水量与抽水深成正比的原因是由于压力差引起的。当井底水位高于地面

时，井底的水受到地下水压力的作用，使得水从井底向上涌出。涌水量与抽水深成正比的

关系是因为抽水深度的增加会增加井底水位与地面之间的压力差，从而促使更多的水涌

出。当抽水深度增加时，井底水位与地面之间的压力差增大，这会导致更多的地下水被推

动向上涌出。因此，涌水量与抽水深成正比。

10、【单选题】由流量Q、密度ρ、流速v和作用力F组成的无量纲量是

F/Qρv

Q/Fρv

A:

v/FQρ

B:

FQ/ρv

C:

答D:案：A

11、【问答题】如图所示，为测量有压管流在轴线处的水流流速，在出口A点放置一测速

管，测得读数h=35cm，试求A点速度的大小uA.

答案：沿流线取A和测速管入口处两点列元流的伯努利方程zA+pA/ρg+u²A/2g=h

zA=0，pA=0uA=2.62m/s

12、【问答题】矩形断面明渠，通过的流量Q=5.66m³/s，渠宽b=3.6m,试问发生临界流时的

水深为多少?

答案：

13、【问答题】无侧收缩直角进口宽顶堰自由溢流，堰宽为30m.已知流量系数为0.353,堰

上水头为1.18m，试问过堰流量为多少?

答案：

14、【问答题】如图所示，一铅直矩形闸门置于水中，已知闸门顶端距水面距离h=1m，

闸门高h=2m，宽b=1.5m，试求作用在闸门上的静水总压力的大小及作用点。

₁

₂

答案：

15、【问答题】离心泵抽水装置如图所示。已知泵的安装高度H=4m，吸水管直径

d=100mm，泵进口真空表读数pv=52kPa,吸水管的水头损失hw=0.3m水柱，试求此时的流

量。

答案：解:取水面和泵进口断面列伯努利方程0=H+p/ρg+v²/2g+hwpv=-p

v²/2g=pv/ρg-H-hwv=4.43m/sQ=π/4d²v=0.0348m³/s

₂₂₂

₂₂₂

16、【问答题】如图所示输水管道。已知AB管段和CD管段长度lAB=lCD=400m，比阻

aAB=aCD=0.23s²/m6.由节点B分出三根支管，在节点C汇合，各支管管长l=1000m，

l=500m，l=800m;各支管比阻a=9.30s²/m6，a=1.07s²/m6，a=2.83s²/m6.若AB管段

₁

流量QAB=0.28m³/s，试求各支管的流量Q、Q、Q和AD间的水头损失hf.

₂₃₁₂₃

₁₂₃

答案：解:由并联管道关系，有alQ²=alQ²=alQ²将各支管的a，l值代入上

式，得9.30x1000Q²=1.07x500Q²=2.83x800Q²即9300Q²=535Q²=2264Q²则

₁₁₁₂₂₂₃₃₃

Q=4.17Q，Q=2.03Q由连续性方程得Q+Q+Q=QAB(1+4.17+2.03)Q=0.28m³/s

₁₂₃₁₂₃

所以Q=0.0389m³/sQ=0.1622m³/sQ=0.0789m³/sAD间水头损失为

₂₁₃₁₁₂₃₃₁

hf=aABlAB+QAB²+alQ²+aCDlCD+QCD²

₁₂₃

=0.23×400×0.28²+9.30×1000×0.0389²+0.23×400×0.28²=28.49m

₁₁₁

17、【填空题】流动性是指流体受到任何微小的（）力作用都会流动的特性。

答案：剪切

18、【填空题】一封闭容器，水面上气体的绝对压强为170kPa，当地大气压强为0.1MPa，

则水深1m处的相对压强为（）kPa.

答案：79.8

19、【填空题】平面流场，ux=2xy+t，uy=tx-y.当t=2时，点(1,1)处流体质点在x方向的

加速度ax=（）m/s²。

答案：11

20、【填空题】紊流中的恒定流是指（）运动参数不随时间变化的流动。

答案：时均

21、【填空题】过流断面为半圆形(半径为R)的明渠流，水力半径为（）。

答案：R₀/2

22、【填空题】有压管道阀门关闭产生水击时，如果关闭时间大于一个相长，则产生（）水

击。

答案：间接

23、【填空题】断面形状和大小及流量均一定的明渠流动,正常水深随粗糙系数的增加而

（）。

答案：增大

24、【填空题】明渠流动的临界水深h₀是（）最小时的水深。

答案：断面单位能量

25、【填空题】达西定律适用于（）渗流。

答案：均匀

26、【填空题】有压管流模型试验，水温相