流体力学试题及答案(共8页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上流体力学试题一、判断题（每题1分，共10分）1、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。 （ ）2、均匀流中只考虑沿程水头损失，渐变流中只考虑局部水头损失。 （ ）3、公式既适用于层流，也适用于紊流。 （ ）4、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。 （ ）5、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。 （ ）6、不管是层流还是紊流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。 （ ）7、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。 （ ）8、圆形管的直径就是其水力半径。 （ ）9、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。 （ ）10、仅由液体产生作用在水平平面上的总压力与容器的形状无关。 （ ）二、填空题（每空2分，共20分）1、流体是在任何微小的 的作用下都能够发生 的物质。2、当压力体与液体在 时为实压力体，否则为虚压力体。3、在工程流体力学中，描述流体运动的常用方法有_ 和_ _。4、简单管路是指 和 沿程不发生变化的管路系统。5、局部阻力系数与 、 、 有关。三、单项选择题（每题2分，共30分）1、不可压缩流体指忽略 的流体。A密度 B密度变化 C粘度 D粘度变化2、连续介质模型意味着 。A流体分子之间没有间隙 B流体中的物理参数是连续函数C流体分子之间有间隙 D流体不可压缩3、已知不可压缩流体的流速场为ux=f（y，z），uy=f（x），uz=0，则该流动为 。A恒定一元流 B恒定二元流 C恒定三元流 D非恒定均匀流4、静水压力的方向 。A与受力面平行 B与受力面斜交C与受力面外法线方向一致 D与受力面内法线方向一致5、均匀流过流断面上各点的 等于常数。Ap B C D6、已知突然扩大管道前后管段的管径之比d1/d2=0.5，则突扩前后断面平均流速之比v1/v2为 。A4 B2 C1 D0.57、圆管湍流的断面流速分布为 。A线形 B抛物线 C正弦 D对数8、局部水头损失产生的原因是 。A边界层分离产生的漩涡耗散了流体的能量 B壁面存在粘性切应力C局部区域的流速很大，耗散了流体的能量 D局部流速分布很均匀9、当虹吸管内流体流动时，虹吸管最高处压强 。A大于大气压 B小于大气压 C等于大气压 D不确定10、如图所示，有两个长度和断面尺寸相同的支管并联，如果在支管2 中加一个调节阀，则水头损失 。12调节阀Ahw1> hw2 Bhw 1< hw 2 Chw 1= hw 2 D hw 1= hj阀11、水力最优断面 是指的渠道断面。A造价最低 B糙率最低Cqv、i、n一定时，过流面积A最大 DA、i、n一定时，通过流量qv最大12、相对压强是指该点的绝对气压与_ _ 的差值。A标准大气压 B当地大气压 C真空压强 D工程大气压13、静止流体中任意一点的压强与 无关。A点的位置 B作用面的方向 C流体的种类 D重力加速度14、密度、动力黏度、管径d和断面平均流速v的无量纲组合为 。A B C D15、关于水流流向的正确说法是 。A水一定是从高出往低处流B水一定是从流速大处往流速小处流C水一定是从压强大处往压强小处流D水一定是从机械能大处往机械能小处流四、计算题（共40分）1、如图所示，闭容器内盛有油和水，油层厚h1=40cm，油的密度0=850kg/m3，盛有水银的U形测压管的液面距水面的深度h2=60cm，水银柱的高度低于油面h=50cm，水银的密度Hg=13600 kg/m3，试求油面上的计示压强（10分）。题1图2、某处设置安全闸门如图所示，闸门宽b=0.6m，高h1=1m，铰接装置于距离底h2=0.4m，闸门可绕A点转动，求闸门自动打开的水深h为多少米?（15分）题2图3、有一水平喷嘴，如图所示，D1=200mm和D2=100mm，喷嘴进口水的绝对压强为345KPa，出口为大气，pa=103.4KPa，出口水速为22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。（15分）题3图答案一、判断题（每题1分，共10分）1. 一切流体都是牛顿流体。2流体静压强的方向不一定垂直于受力面的内法线方向。3平衡流体等压面微分方程为Xdx+Ydy+Zdz=0 （ ）4过水断面都是平面。5实际流体圆管层流的平均流速是最大流速的一半。（ ）6在紊流状态下，能量损失包括流体层之间的内摩擦力损失和流体层之间相互混杂、能量交换而引起的附加损失。（ ）7尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数和管长有关。8其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。 （ ） 9只要流体流过面积的大小和形状不变的过水断面，这种流动称为均匀流动。10在渗流模型中，任意一微小过水断面的平均渗流流速u应比该断面实际渗流的真实断面平均流速u小。（ ）二、选择题（每题2分，共30分）1C 2B 3C 4B 5B 6.C 7C 8C 9B 10A 11. A 12. D 13.A 14.B 15.A三、填空题：（每小题2分，共20分）1、根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为_短管_和_长管_。2、 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺L=25，当模型中某点的流速为v m= 0.8m/s，则原型中对应点的流速为vp=_4_m/s 。3、 用欧拉法来描述流体的运动时，流体的加速度由两部分组成，第一部分称为_当地加速度_，另一部分称为_迁移加速度_。4、明渠水流中判断水流是缓流的依据是Fr_1（填写或或）。、在非惯性坐标系中，质量力包括_重力_和_惯性力_。、描述流体的运动方法有_拉格朗日法_和_欧拉法_。四、计算题（题，共40分）、（10分）一扇形闸门如图3所示，宽度b=1.0m，圆心角=45°，闸门挡水深h=3m，试求水对闸门的作用力及方向图3解 水平分力： (2分，列对公式给1分) 压力体体积： (2分,列对公式给1分) 铅垂分力： （2分，列对公式1分)合力： (2分，列对公式给1分)方向： (2分，列对公式给1分)、（10分）由两根不同直径的管子与一渐变连接管组成的管路如右图4所示，已知：，；m，流速m/s ，。试判断流动方向，并计算A、B两断面之间的水头损失。 图4 解：设液流由AB，基准水平面为OO，取A、B两断面，列总流的伯努利方程 （2分） （3分）根据连续性方程得代入上式 (3分)代入数据得水柱。因为,所以所设方向正确。即AB （2分）、（12分）在水平放置的输水管道中，有一个转角的变直径弯头如图5所示，已知上游管道直径，下游管道直径，流量m3/s，压强，求水流对这段弯头的作用力，不计损失。图5解 （1）用连续性方程计算和m/s； m/s (2分，列对公式给1分)（2）用能量方程式计算m；m kN/m2 (2分，列对公式给1分)（3）将流段1-2做为隔离体取出，建立图示坐标系，弯管对流体的作用力的分力为，列出两个坐标方向的动量方程式，得 (2分) (2分) 将本题中的数据代入：=32.27kN (1分)=7.95 kN (1分)33.23kN (1分) (1分)4、（8分）做沿程水头损失实验的管道，直径d=1.5cm，测量段长度l=4m，。试求：(1)当流量Q=0.03L/s时，管中的流态? (2)此时的沿程水头损失系数=？ 解：（1）（共5分，算对v给2分，公式对给1分，算对Re 给3分，公式对给1分）所以管中流态为层流。（1分） （2） （2分,公式列对给1分）专心-专注-专业
