2022年西南交大流体力学参考答案及评分标准.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 工程流体力学试卷A 参考答案及评分标准线 订 装 封 密课程代码 0137400 课程名称工程流体力学考试时间 120 分钟三四五六七题号一二八九总成果得分阅卷老师签字：一、单项挑选题 （共 10 分,每题 1 分）名1. C 2. D 3.B 4. D 5. A 6. B 7.C 8.C 9.B 10. D 姓二、多项挑选题 （共 6 分,每题 2 分）11.ABCDE 12. ABCDE 13.ABC 三、（14 分）号线 订 装 封 密方法一：从vv动身进行设计03.52（2 分） 判定过流形式：hc2v21 .00. 802g0. 80

2、m98.1.3hc13.0. 801 .04mh10.m,自由式过水（1 分）学 运算孔径：. 803 .563.m（ 2 分）bqvv0 .850.12hc80选标准孔径B=8m b；（2 分） 校核：级线 订 装 封 密Hhc3gqv2239.81 .0122820 .68m（2 分）（2 分）B0. 851.3hc1.30 .680. 89mh,转变为埋没式过水（1 分）vqv0 .85121 .01 .76m/s（2 分）Bh8班H02v22h221 . 7620.11 . 18 mH1 2. m（可）g.9 80 . 95方法二：从HH动身进行设计第 1 页 共 7 页名师归纳总结

3、- - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 判定过流形式：hchc12222H0 .21 . 020 . 95220 . 800 . 74 m（2 分）23121.0 95.08 31.31.30.7496mh1.0m,埋没式过水（1 分） 运算孔径：选标准孔径bh2q vHh7.5m（2 分）gB=8m b；（2 分） 校核：HH0hchc3qv2239.81 .0122820 .68m1 2. m（可）（2 分）gB0. 851.31.30 .680. 89mh,仍为埋没式过水（1 分）v2qv0 .85121 .01 .76m/s（

4、2 分）Bh8v221 . 7620.11 . 18 mH（2 分）h2g2.9 80 . 95四、（10 分）由h c3qv2得1 2 分 gb2由q vgh c3b2得h2（2 分）2 R=0.5h ,A=2hb=2h,i1AR2i1又q v2222 （1 分）32 h20.5h 3nn将式（ 1）与式（ 2）联立,整理化简得而i1h50.5 2ghc3233n1 0.第 2 页 共 7 页名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3就hn1gh35（ 2 分）c1. 54m2i205.3=2.0m 3/s （1 分）b

5、=3.08m qvgh c3b2（2 分）五、（10 分）解：设Ffv,l,g数,以1,20代替上选 v、l、为基本量, m=3,变量数 n=5,就可组成二个述 5 个变量之间的关系式,其中1v1l11FMLT-2（3 分）2v2l22g将数方程写成量纲形式dim1LT-11L1ML-31M ：11011（2.5 分）L：113110T：120解得12,12,就1Fl2v2dim2LT-12L2ML-32LT-2（2.5 分）M ：20L：22321020T：220解得22,21,就2gl又可写为v2v22gl故有112,即第 3 页 共 7 页名师归纳总结 - - - - - - -第 3

6、页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - Fl21v2（2 分）v2gl六、（10 分）解： O 点处的压强为p o水银h2水h油h21.2KPa（2 分）弧形闸门所受液体压力的水平分力为F xp o油RRB1 . 76KN图 1（2 分）2阴影部分为压力体底面积图弧形闸门所受液体压力的垂直分力为F z油VP油B p oR RR21 . 72 KN（2 分）油4总压力作用线与水平线的夹角arctgFz444.（ 1 分）Fx总压力作用点 D 到 O 点的水平距离、竖直距离分别为xDRcos0. 143mm,即由图可知（2 分）z DRRsin0 .06因闸门处于平稳状态,

7、就有FzMO0FRFxzDxD0就F=1758N （1 分）七、（15 分）解：第 4 页 共 7 页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1 （1 分）图 2（2 分）列 1-1 断面、 2-2 断面伯努利方程（三选见图1）Hav 12ahv 22.02v 222g2g2g即Hh1 . 2v22v 12（1）（2 分）2g2g据连续性方程得v 1b Hvaav2bh2（2）（2 分）v 12h0 .5 vH将式（ 2）代入式（ 1）,整理化简得v22gHh32. 27m/s（2 分）0 .95q vhbv21 .7

8、 m/s（1 分）取掌握体进行受力分析见图2,列流淌方向的动量方程就FP1FFP2Fqv22v211v 1（2 分）FP1F P2qvv2v 1其中F P105.Ha 2bh2b,qvv2FP205.h2b（2 分）6.10.12v 16 .34KN故F0 .5Ha2b0 .5水流对坎迎水面的作用力FF34KN（1 分）第 5 页 共 7 页名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 八、（15 分）水面曲线的连接如下列图；（4分）i1段有水跃发生,且水面曲线为b型,说明该渠段为急据已绘出的水面曲线进行分析,可知在坡渠段,而下

9、游渠段为缓坡渠段；（4分）因水库底坡为逆坡,就可当做缓坡,故从缓坡到急坡应发生跌水,就渠道进口处水深hhc,据h c3qv2得（4分）（3分）gb2qvh c3gb21g226 . 26 m3/s1由于渠道末端为一跌坎断面,该处存在跌水,故水深hhc1m 九、（10 分）解：方法一设沿管长中点过水断面上的测压管水头为 部分管道的渗流量分别为H ,就由达西公式可知,通过前半部分与后半qv 1k 1AH15Hqv2,k2Aqv22k2AH.H2（2 分）0.L05L,即依据连续性原理,qv 1HHH（3 分）H1k 1A0 .5L0 .5 L由此得Hk1H1k2H20 .002.800.05404

10、1.54cm（2 分）k 1k200020.05渗流流量为qvq v1k 1AH15H0. 002202080541.540.615 cm3/s（3 分）0.L0 .100方法二 由伯努利方程得第 6 页 共 7 页名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - H1H2h W（1）（2 分）而h Wh W1h W2（2） （2 分）由达西定律知就qv 1k1Ah W1l,qv2k2Ah W2k205. l（3） （2 分）0.5 l0 .5 l而qv05.qv1=qv2=qv2q vh W1,h Wk 1AA将式（ 3）代入式（

11、 2）,再将式（ 2）代入式（ 1）得故H1Hqv0 . 5 lq v0 5. l3lk2klk1q v（2 分）2k 1Ak2A2 k 12Aq v2 H1H2k 1k2A0.615m/slk2lk1又Hh W1H1Hqvl（2 分）k 1A2qvl就H141. 54cmk1A2注：hc与 hk 等效； qv与 Q 等效； b型降水曲线与S2 型降水曲线等效； a型壅水曲线与 S1型壅水曲线等效； b1 型降水曲线与 M 2 型降水曲线等效； K-K 线与 c-c线等效； F P1与 P1等效； F P2 与 P2 等效； F x 与 Px 等效； F z 与 Pz等效；第 7 页 共 7 页名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页