工程流体力学考试试题答案.doc

一、是非题（正确的划“”，错误的划“”）（本大题分10小题，每小题1.5分，共 15分）1、在连续介质假设的条件小，液体中各种物理量的变化是连续的。 （ ）2、相对压强可以大于、等于或小于零。 （ ）3、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。 （ ）4、谢才系数C的单位是m （ ）5、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。 （ ）6、均匀缓流只能在缓坡上发生，均匀急流只能在陡坡上发生。 （ ）7、公式既适用于层流，也适用于紊流。 （ ）8、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。 （ ）9、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。 （ ）10、局部水头损失系数可以用尼古拉兹的试验图来分析说明其规律。 （ ）二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题分5小题，每小题2分，共10分）1、静止液体中同一点各方向的压强 （ (1) ）（1）数字相等 （2） 数值不相等（3）仅水平方向数值相等 （3）铅直方向数值最大2、可以形成均匀急流的明渠底坡是（ (2) ）（1）缓坡 （2）陡坡（3）平坡 （4）负坡3、宽顶堰流量系数m的最大值为 （ （2） ）（1）0.30 （2） 0.385 （3）0.502 （4）0.754、流函数 （ (3) ）（1） 在等势面上为常数 （2）只有在无旋流中才存在（3） 沿流线为常数 （4）表达了速度与压强的关系 三、思考题（48=32分）1图（a）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A1V1=A2V2的连续方程？为什么？答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。2何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？答：一、比能曲线：当流量Q，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es随水深h的变化关系曲线： 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h0，Es；曲线上端与以坐标轴成45角直线为渐近线h，Es；2）当h由0，Es由，其中有一最小值Esmin，相应的水深为hk；3）最小比能Esmin相应K点将曲线分成上下两支，上支Fr1，急流；4）临界水深hk可判断流态：（1）当h=hk 临界流；（2）当hhk 缓流；（3）当hhk 急流。3试验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门（尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向前或是向后移动？为什么？答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h下降，故水跃向前移。4长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf为主，局部水头损失hj和流速水头很小（所占沿程水头损失hf的5%以下）； 短管：局部水头损失hj和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。四、作图题（26=12分）1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。V0=0V40V1V2V3V0=0V40V1V2V3总水头线测压管水头线2在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q，糙率n均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。五、根据题目要求解答下列各题（本大题共3小题，总计31分）1、（本小题8分） 已知某流场的流速势为，式中a为常数，试求： （1）ux及uy； （2）流函数方程。2、（本小题12分）一四通叉管（如图），其轴线均位于同一水平面内，两端输入流量Q1=0.2m3/s，Q3=0.1m3/s，相应断面动水压强p1=20kPa, p3=15kPa,两侧叉管直接喷入大气，已知各管直径d1=0.3m，d2=0.2m，d3=0.15m，=30。试求交叉处，水流对管壁的作用力（忽略摩擦力）。x 3、如图所示，水从水箱