2024年10月自考02160流体力学试题及答案含评分参考

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年月高等教育自学考试全国统一命题考试

202410

流体力学试题答案及评分参考

课程代码

(02160)

一、单项选择题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。

1.D2.A3.B4.A5.C

6.B7.D8.B9.A10.C

二、填空题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。

黏性帕斯卡原理

11.12.13.0.75m/s

紊流过渡区黏性底层增压波

14.15.16.

正常水深堰的相对高度裘皮依

17.18.19.

弗劳德数

20.

三、名词解释题:本大题共5小题,每小题3分,共15分。

速度场随时间变化而引起的加速度

21.。

某点在基准面以上的高度与测压管高度之和

22.。

在满流前无压管道的输水性能达到最大相应的充满度为水力最优充满度

23.,,。

在地表下面潜水含水层中开凿的井底直达不透水层的井

24.、。

可以由基本量纲导出的量纲

25.。

四、简答题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。

应用条件无黏性流体恒定流动质量力只有重力沿元流流线不可压

26.:①;②;③;④();⑤

缩流体分

。(3)

物理意义无黏性流体恒定流动沿元流流线单位重力作用下流体的机械能守恒

:,()。

分

(2)

在渐扩管内沿程减速增压紧靠壁面的低速流层因受反向压强差的作用速度不断减

27.,,,,

小至零主流遂与边壁脱离并形成旋涡区分

,,。(2)

旋涡区内质点旋涡运动集中耗能同时旋涡运动的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分

,。(3)

主流脱离边壁旋涡区的形成是造成局部水头损失的主要原因答出这点即可得分

(,。)

bh

.断面平均流速vCRiR0.分

28=,=bh=0323m,(1)

+20

/.

C1R16.05/分

=n=5522ms(1)

因此vCRi.分

,==077m/s(1),

v

Fr.分

=gh=029<1(1),

0

流动为缓流分

。(1)

流体力学试题答案及评分参考

1(2)

五、计算题:本大题共3小题,每小题10分,共30分。

.解水平分力为PρghA...分

29:x=cx=1000×98×15×2×1=294kN(3)

2

垂直分力为PρgV.π×1.分

z==1000×98×(2×1×2-2×)=2381kN(3)

4

合力为PP2P2.分

=x+z=3783kN(2)

Pz

力与x轴的夹角为θ.°分

=arctanPx=390(2)

.解选取弯管壁面和进出口截面内的体积为控制体建立坐标系由连续性方程得到

30:、,。

出口处的平均流速

vyvx(A/A).(./.)2分

2=112=25×0150075=10m/s(2)

设弯管作用在控制体内流体上的水平力为F其在xy轴上的投影为FF同样

,、x、y;,

这里压强可用计示压强故由动量方程得

,

ρvxπd2(vx)FxPπd2分

1×10-1=+1×1(1)

44

ρvyπd2(vy)FyPπd2分

2×22-0=-2×2(1)

44

Fxπd2(Pρv2x)π.2(.4.2).分

=-11+1=-×015×686×10+1000×25=-132271N(2)

44

Fyπd2(Pρv2y)π.2(.42).分

=22+2=×0075×217×10+1000×10=53765N(2)

44

FF2F22.2.分

=x+y=1323+5377=142781N(2)

.解水力最优宽深比为

31:

b

(m2m)(.2.).分

h=21+-=2×1+15-15=0606(2)

b.h

=0606

A(bmh)h(.h.h)h.h2分

=+=0606+15=2106(2)

/

水力最优断面的水力半径R/h将ARC1R16代入基本公式

=12,、、=n

A///

qACRiR23i12.h83分

v==n=1187(2)

/

解得h(q/.)38.