2022年浙大工程流体力学试卷及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 2002-2003 学年工程流体力学期末试卷一、单项题（每道题 2 分,共 20 分）1、一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2 米处的测压管高度为2.2m,设当地压强为u 的关系是；98KPa,就容器内液面的肯定压强为水柱；a 2m b1m c 8m d-2m 2、断面平均流速 与断面上每一点的实际流速a=u bu cu d u 或u3、匀称流的定义是；a 断面平均流速沿流程不变的流淌；b 过流断面上各点流速相互平行的流淌；c 流线皆为平行直线的流淌；d 各点流速皆相等的流淌；4、与牛顿内摩擦定律有关的因素是；a 压强、速度和粘度；b

2、 流体的粘度、切应力与角变形率；c 切应力、温度、粘度和速度；d 压强、粘度和角变形；5、流量模数 K 的量纲是 _；a L3T-2 b L3T-1 cL2T-1 dL2T-10.6m/s ,就原型孔口的6、设模型比尺为 1：100,符合重力相像准就,假如模型流速为流速；a60m/s b 0.006m/s c 60000m/s d 6m/s 7、在孔口的水头值与孔口的面积相同的情形下,通过管嘴的流量流量；名师归纳总结 a 等于 b 大于 c 小于 d 不能判定第 1 页,共 13 页8、圆管流中判别液流流态的下临界雷诺数为；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -

3、 - a 2300 b3300 c13000 d 575 9、已知流速势函数,求点（ 1,2）的速度重量为；a 2 b 3 c -3 d 以上都不是10、按 与 之比可将堰分为三种类型：薄壁堰、有用堰、宽顶堰a 堰厚 堰前水头 b 堰厚 堰顶水头 c 堰高 堰前水头 d 堰高 堰顶水头二、简答题（共 24 分）1静水压强的特性 6 分 2渐变流的定义及水力特性 6 分 3边界层的定义及边界层中的压强特性 6 分 4渗流模型简化的原就及条件 6 分 三、运算题（共 56 分）、 本小题 14 分 有一圆滚门,长度 L=10m,直径 D=4m,上游水深 H1=4m,下游水深 H2=2m,求作用在圆

4、滚门上的水平和铅直分压力；题 1 图 题 2 图2、 本小题 12 分 设导叶将水平射流作 的转弯后仍水平射出,如下列图；如已知最大可能的支撑力为 F,射流直径为 d,流体密度为,能量缺失不计,试求最大射流速度 V1 ；3、 本小题 16 分 由水箱经变直径管道输水,H=16m,直径d1=d3=50mm,d2=70mm,各管段长度见图,沿程阻名师归纳总结 力系数,突然缩小局部阻力系数第 2 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （对应细管流速）,其他局部阻力系数自定；（1） 试求流量； Q=10 L/S,V15.1m/s,v2=2.6m/s

5、 （2） 定性绘制出管道的测压管水头线与总水头 线；4、 本小题 14 分）某梯形断面棱柱体密实粘土渠道,底坡i =0.0002,边坡系数 m =2.0 ,糙率 n =0.023,设计底宽 b=14m,设计水深 h0=2.5m；不冲答应流速 =0.85R 0.25,不淤答应流速 =0.4 0.6m/s ；（1）求渠道的设计流量；（3） 校核渠道是否满意不冲不淤要求；试卷答案返回2002-2003 学年工程流体力学期末试卷答案一、单项题（每道题 2 分,共 20 分）c d c b b d b a b b 二、简答题（共 24 分）1一个特性, 3 分2定义 3 分,特性：平面 1 分；符合静水

6、压强分布 2 分3定义 4 分,特性： 2 分4原就, 2 分,条件： 4 分三、运算题（共 56 分）、 本小题 14 分 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 左边水平力： 3 分,方向： 1 分,右边水平力： 3 分,方向： 1 分,Fx=588KN 垂直压力： 5 分,方向： 1 分,Fz=923KN 2、 本小题 12 分 V1 2=2F/ D2 公式： 6 分,结果： 6 分3、 本小题 16 分 （1） 10 分,能量方程： 4 分；连续性方程： 2 分,水头缺失系数运算 2 分,结 果： 2 分（2）

7、6 分,错一处,扣 1 分4、 本小题 14 分）水力半径 R的运算： 2 分, R=1.886m；Q的运算公式和结果： 6 分, Q=44.6m3/s 平均流速 V 的运算： 2 分, V=0.938m/s 不冲流速运算： 2 分, V=0.996m/s比较结果： 2 分查看试题2003-2004 学年工程流体力学期末试卷一、填空题（除 8、9、10 小题每空 2 格外,其余每空 1 分,共 18 分）1. 浮体的稳固平稳条件为,潜体的稳固平衡条件为；2. 两根直径不等的圆形管道,通过的液体不同,它们的临界雷诺数（相等,不等）；名师归纳总结 3.要使圆柱形外管嘴正常工作（管内真空度不超过水柱

8、）,就管嘴的最大作用水头H第 4 页,共 13 页为；4. 半满圆管流,直径,就其水力半径为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5. 圆管层流的动能修正系数与动量修正系数均（大于、小于、等于）圆管紊流,这是由于紊流过水断面上流速分布比层流过水断面上流速分布更；（匀称、 不匀称）6. 欧拉加速度包括位变加速度和时变加速度,而在恒定流中 加速度为零；7. 满意重力相像准就（佛汝德准就）,流量、流速、时间比尺同长度比尺 的关系是 = ,= ；8. 有一矩形无侧收缩薄壁堰,已知堰宽 B=0.5m ,堰上水头 H=0.2m ,流量系数为 0.42；当堰流为自由出流

9、时,通过薄壁堰的流量为；9煤油管路上的文丘利流量计中通过的流量为 100,煤油运动粘度为 4.5 10；现用运动粘度为 1 10 的水在缩小为原型 1/3 的模型上试验,就模型上的流量为；10. 已知流速势,就可得流速分布场为：ux = , uy = ；二、 单项挑选题（在每道题的四个备选答案中,选出一个正确的,并将其号码写在题后的括号内,每道题 2 分,共 24 分）1. 与牛顿内摩擦定律有关的因素是（）；A. 压强、速度和粘度 B. 流体的粘度、切应力和角变形率 C. 切应力、温度、粘度和速度 D. 压强、粘度和角变形2. 满意以下哪个条件,方程 常数（为流体的密度,为断面平均流速,A 为

10、总流的过流断面面积）就能成立；（）A. 抱负流体 B. 恒定流淌 C. 流体不行压缩 D. 流淌无旋名师归纳总结 3. 圆管紊流核心处的流速分布呈分布；（）匀称第 5 页,共 13 页A. 抛物线型B. 对数或指数规律C. 线性D. 4. 明渠非匀称流的三种流态：急流、缓流和临界流,可用以下哪种方法来进行判别？（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A. 弗劳德数B. 临界底坡C. 临界水深D. 以上三种方法均可5压 力 表 的 读 值 是（）A绝 对 压 强；B绝 对 压 强 减去当 地 大 气 压；C 绝 对 压 强 加 当 地 大 气 压；D 当

11、地 大 气 压减去 绝 对 压 强；6 水 在 等 直 径 垂 直 管 道 内 流 动, 相 距 等 于（）的 两 断 面 间 的 水 头 损 失7作为匀称流的定义,下面几种提法中哪一种是正确的？（）A. 断面平均流速沿流程不变的流淌 c.过流断面上各点的流速相互平行的流淌B.流线皆为平行直线的流淌 D.各点流速皆相等的流淌8圆管匀称流中,过流断面上切应力分布为（）9作用水头和直径都相同的孔口、管嘴,其出流流速和出流流量之间的关系是（）；AV孔V嘴 Q孔 Q嘴 BV孔 Q嘴 CV孔V嘴 Q孔V嘴 Q孔 Q嘴10渗透系数反映土的透水性,其量纲是（）A. 与流速相同 B. 与流量相同 C. 与面积

12、相同 D. 无量纲11. 粘性底层的厚度随雷诺数的 而；（）A 减小,减小 B. 增大,增大 C. 增大,减小D. 以上三种情形都不对12一封闭容器水面的肯定压强p=85kPa,中间玻璃管两端开口,当既无空气通过玻璃管进名师归纳总结 入容器,又无水进入玻璃管时,玻璃管应深化水面下的深度h 为（）第 6 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 三、简答题（共 22 分）1.简述渗流模型及其应满意的条件；（6 分）Es 和单位重量流体所具有的总机械能E 沿2. 试述明渠匀称流、 非匀称流时的断面单位能量程变化情形； （6 分）3. 试述流函数的两

13、个特性；（4 分）管径沿程不变 （6 分）4.设定性画出图示管道的测压管水头线和总水头线；四、运算题（共36 分）1、 钢制空心圆柱一侧挡水,园柱直径,挡水高度,求每米长的圆柱所受的水平压力和垂直水压力的大小及作用位置,并说明此水平压力和垂直压力的合力通过圆心；（半圆的重心离半圆圆心的距离 为半径）；（12 分）题 1 图 题 3 图2.有一土质渠道,其底坡 i=0.005,边坡系数 m=1.5,粗糙系数 n=0.025,流量 Q=3m3/s,不冲流速为 1.5m/s；假如按水力最优断面条件设计,断面尺寸如何？是否符合不冲条件；（12分）3. 有一中等直径钢管并联管路,流过的总流量为 0.08

14、m 3/S,d1=200mm, d2=200mm , 长度l 1=200m, l2=800mm 1= 2=0.024 （12 分）1求并联管中的流量 Q1、Q2；A、B 两点间的水头缺失；2如将两管道改为串联,并且管道两端 流量 Q；A、B 间的水头缺失维护不变,求管道中所通过的试卷答案 返回名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2003-2004 学年工程流体力学期末试卷参考答案一、填空题（除 8、9、 10 小题每空 2 格外,其余每空 1 分,共 18 分）1. 定倾中心在重心之上,浮心在重心之上；2. 相等；3

15、. 10m ；4. 100mm ；5. 大于,匀称；6. 时变；7. ,；3/s ；8. 0.00376m 9. 7.41L/s 10. 2x, 1-2y二、单项挑选题（在每道题的四个备选答案中,选出一个正确的,并将其号码写在题后的括号 内,每道题 2 分,共 24 分）1、B 2 、B 3 、B 4 、D 5 、B 6 、A 7 、B 8 、B 9 、A 10 、A 11 、C 12 、C 三、简答题（共 22 分）1. 答：渗流模型是忽视了土壤颗粒的存在,认为水布满整个渗流空间的模型,且满意：（1） 对同一过水断面,模型的渗流量等于真实的渗流量；（2）作用于模型任意面积上的渗流压力,应等于

16、真实渗流压力；（3）模型任意体积内所受的阻力等于同体积真实渗流所受的阻力；2. 答：明渠匀称流-Es 沿程不变；而总机械能 E 沿程总是减小；明渠非匀称流-Es 沿程可增大、减小,也可不变；而总机械能 E沿程总是减小；3. 答：（ 1）流函数等值线 就是流线；（2）不行压缩流体的平面流淌中,任意两条流线的流函数之差 dy 等于这两条流线间 所通过的单位宽度流量 dq；4. 答：如下列图：四、运算题（共 36 分）1、（ 12 分）名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1） 设, 求 圆 柱 每 米 长 度 上 所 受

17、 的 力：2 分作 用 点：离 水 面1 分1 分方 向：向 左；3 分作 用 点： 半 圆 重 心,离 圆 心1 分就 力 三 角 形 必方 向：向 上；1 分（ 如 图 所 示）,（2） 合 力 作 用 点： 合 力要 通 过 圆 心须 满 足故, 而3 分合 力 通 过 圆 心；2.（12 分）按 水 力 最 优 条 件 设 计,有2 分且 2 分2 分3 分2 分不 满 足 抗 冲 条 件；1 分3. （12 分）1 并联名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 分Q=Q 1 +Q23/S v 1=2v 2=1

18、.70m/s 3/S 1 分v2=0.85m/s 2 分Q2=0.027 mQ1=0.053 m1 分2 串联d1=d2 Q1=Q2 1 2 分 2 分分有 v1=v2=0.76m/S Q=0.024m3/S 1 分查看试卷返回课程性质与目的工程流体力学是讨论流体的机械运动规律及其应用的学科,是土木、水利类专业的一门必修的基础课程；本课程的目的是：通过各教学环节的学习,使同学把握流体运动的基本概念、基本理论、基本运算方法与试验技能,培育分析问题的才能和创新才能,为学习专业课程, 并为将来在土木、水利工程各个领域从事专业技术工作打下基础；流体力学课程在专业教学中将为特地水力学、水文学、土力学、工

19、程地质、土木工程施工、建筑设备等多门专业基础课程和专业课程阐释所涉及的流体力学原理,帮忙同学进一步熟识土木、水利工程与大气和水环境的关系；本课程应达到的基本要求：（一）具有较为完整的理论基础,包括：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 把握流体力学的基本概念； 2 娴熟把握分析流体流淌的总流分析方法,熟识量纲分析与试验相结合的方法,明白求解简洁平面势流的方法； 3 把握流体运动能量转化和水头缺失的规律,对绕流阻力有肯定明白；（二）具有对一般流淌问题的分析和运算才能,包括： 1 水力荷载的运算； 2 管道、渠道和堰

20、过流才能的运算,井的渗流运算； 3 水头缺失的分析和运算；（三）把握测量水位、压强、流速、流量的常规方法；具有观看水流现象,分析试验数据和编写报告的才能；浙江高校建筑工程学院2007-2022 学年流体力学课程总学时为56 学时, 其中 16 学时为试验, 40学时为理论教学；理论教学老师邵卫云、张燕、包志仁、胡云进,课时支配参考：章 名主 要 内 容学时数第一章绪论流体力学的讨论方法；主要物理性质；2 学时其次章流体静力流体静压强特性；流体静压强分布规律；压力体； 作用在平面与6 学时学曲面上的静水总压力；浮体的稳固性；第三章流体动力流体动力学基本概念；无旋流； 连续性微分方程；抱负流体运动

21、6 学时名师归纳总结 学基础微分方程；伯努利方程；速度势函数和流函数；4 学时第 11 页,共 13 页第四章恒定总流总流分析法； 恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程及其基本方程综合应用；2 学时第五章量纲分析流淌相像概念；雷诺准就、弗劳德数准就；量纲和谐原理；瑞利- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 与相像原理法和定理；第六章流淌阻力层流和紊流的判别；圆管层流与紊流的流速分布；紊流脉动与时6 学时均化； 紊动附加切应力；混合长度理论；沿程水头缺失与局部水和水头缺失 头缺失的运算；边界层与边界层分别；第七章孔口及管薄壁小孔口的运算；管嘴出流的运算；孔

22、口的非恒定流；2 学时嘴不行压缩流体恒定流第八章有压管道短管与长管的水力运算；水头线的绘制； 管网运算原理；水击现3 学时流淌象；水击波的传播过程；明渠匀称流的产生条件、水力特点、水力运算；水力最优断面；断面单位能量；临界水深；临界底坡；微波流速；缓流、急流、第九章明渠流淌临界流； 棱柱形渠道恒定渐变流水面曲线；水面曲线的运算；水5 学时跃现象和水跌现象；第十章堰流堰流的基本公式；各种堰流的流量运算；渗透系数； 恒定渐变渗流2 学时第十一章渗流渗流现象；简化渗流模型；达西定律；2 学时的裘皮幼公式；井和集水廊道的的渗流运算；试验内容 : 本课程的试验过程为独立环节,共 16 学时,试验成果占总

23、成果的 20%；试验教材为自编 的应用流体力学试验；试验主讲老师为毛根海、章军军、祝丽丽；试验自 10 月 17 日开头,实行开放式教学试验,每周二、周三、周四下午 13：1517：30 开放,试验室在适当时间依据 参与试验人数,增加开放时间；在其它工作时间,两人以上可提前一天预约；在首次试验集中讲 授后,同学可在试验室开放时间,自行支配试验,进行自助式试验；方案支配：讲授（ 2 学时）：演示类试验,CAI（运算机帮助试验）,测量试验；必做定量测量分析试验（8 学时）：静水、能量、动量、沿程为必做试验；选做与创新试验（课内 6 学时,课外 6 学时）：选做试验至少二项或自主设计创新实验一项 项

24、目内容详见应用流体力学试验和流体力学自主设计创新试验指南第五期 ；自主设计创新试验是从试验内容、试验装置设计、试验过程、试验结果及考核形式上进行全方位改革的一种试验教学新模式,勉励学有余力的同学参与；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 前修课程要求 :高等数学、一般物理、理论力学、材料力学（基础部分）；名师归纳总结 建议教材与参考述:第 13 页,共 13 页教材：应用流体力学毛根海主编,毛根海、邵卫云、张燕编,高等训练出版社出版,2006版；（该教材为“ 十一五” 国家级规划教材,被评为国家级“2007年度一般高等训练精品教材” ）参考书：水力学（第三版）西南交通高校水力学教研室,高等训练出版社1983 年 11 月；- - - - - - -