流体力学B卷及答案

一判题每1分，分）、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（）、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。（）、公式

f

l2g

既适用于层流，也适用于紊流。（）、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。（）、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。（）、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。（）、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。（）、圆形管的直径就是其水力半径。

（）、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。（）、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。（）二填题每2分，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、、三单选题每分，共30分）

有关。、不可压缩流体指忽略

的流体。A密度

B密度变化

C．度

D．度化、连续介质模型意味着。A流体分子之间没有间隙C．体分子之间有间隙

B流体中的物理参数是连续函数D．体可压缩、已知不可压缩流体的流速场为u=f（y），u=（x），=0则该流动为。zA恒定一元流

B恒定二元流

C．定三元流

D．非恒定均匀流、静水压力的方向。A与受力面平行

B与受力面斜交1

w1j阀C．受力面外法线方向一致w1j阀、均匀流过流断面上各点的

D．与受力面内法线方向一致等于常数。ApB．

p

．

2

D．

z

2g、已知突然扩大管道前后管段的管径之比/，则突扩前后断面平均流速之比/v为。12A4B．2．D．0.5、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、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C．部区域的流速很大，耗散了流体的能量、当虹吸管内流体流动时，虹吸管最高处压强。

B壁面存在粘性切应力D．部速分布很均匀A大于大气压

B小于大气压

C．于大气压

D．不确定所示个长度和断面尺寸相同的支管并联在管中加一个调节阀头失。1Ahhw1w2

B<hww

C．hw

调节阀2D．=h、力最优断面

是指的渠道断面。A造价最低C．、i、定时，过流面积最大

B糙率最低D．、i、n一定，通过流量最、对压强是指该点的绝对气压__的值。A标准大气压

B当地大气压

C．空压强

D．程气压、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．体的种类

D．重力加速度、度ρ、力黏度μ、管径d和面平均流速v无量纲组合为。A

B

．

D．

v

d、于水流流向的正确说法是。A水一定是从高出往低处流B．一定是从流速大处往流速小处流2

33C．一定是从压强大处往压强小处流33D．水定是从机械能大处往机械能小处流四计题共分）、如图所示，闭容器内盛有油和水，油层，的密ρ，盛有水银的U形压管的1液面距水面的深度，水银柱的高度低于油面，水银的密度ρ2的计示压强（分）。

kg/m

，试求油面上题、某处设置安全闸门如图所示，闸门宽，h，铰接装置于距底h=0.4m闸门可绕A点12转动，求闸门自动打开的水深h为少?分）hh

1

h

2题、有一水平喷嘴，如图所示=200mm和D=100mm，嘴进口水的绝对压强为，口为大气，1=103.4KPa，口水速为。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a略摩擦损失。（分）3

l题一判题每1分，分）一流体都是牛顿流体。ⅹ．流体静压强的方向不一定垂直于受力面的内法线方向。ⅹ．平衡流体等压面微分方程为Xdx+Ydy+Zdz=0（√）．过水断面都是平面。ⅹ．实际流体圆管层流的平均流速是最大流速的一半。（√）．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。（√）．尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数与诺数和长有。ⅹ．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。（√）．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。ⅹ渗流模型中意一微小过水断面的平均渗流流速应该断面实际渗流的真实断面平均流速u。（√）二选题每2分，分）C56.C89A11.AD13.A14.B15.A三填题（小分，共20分）、根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分、按力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比λ，当模型中某点的流速为vm=0.8m/s则原型中对应点的流速为vp=、用拉法来描述流体的运动时，流体的加速度由两部分组成，第一部分称另一部分称为度4、明渠水流中判断水流是缓流依据是Fr５、在非惯性坐标系中，质量力包4

pxcx６、描述流体的运动方法pxcx四计题４，40分１、（10分一扇形门如图3所示，宽度b=1.0m，圆心角°，闸门挡水深h=3m，试求水对闸门的作用力及方向图3[解]水分力：hFA10009.8144.145kN2压力体体积：

(2分，对公式给1分h

)2](sin28sin

)

2

](sin8sin

)

2

(2分列公式给1分铅垂分力：

31000pz合力：

（分列对公式1分FF22245.595p方向：

(2分，对公式给1分

arctan

FFpx

11.41

14.5

(2分列对公式给1分２（分）两根不同直径的管子与一渐变连接管组成的管路如右4示，已知：

D0.25mA

，p7.85

2

；

DB

m，

p4N

2

，流速

m/s，h。试判断B流动方向，并计算A、两断之间的水头损失。图45

2312123121解设流由A→B，基准水平面为—，取、B两断面，列总流的伯努利方程（分）z1

1

v1g

22g

l

（分）根据连续性方程

vA得vAA

代入上式(3)代入数据得

l

水柱。因为

l

,所以所设方向正确。即A→2）３（分）在水平放置的输水管道中，有一个转45

的变直径弯头如图5所，已知游管道直径

，下游道直径d流量q0.425m/s压强140，12

求水流对这段弯头的作用力，不计损失。图5[解]（）连续性方程计算v和A

B.QV1.5m/s；6.02m/sπdπ22π12

(2分，列对公式给分（）能量方程式计算

v221；g

1.849v2p2g2

140.811.849)kN/m

2

(2分列对公式给1分出

（）流段1-2做为隔离体取，建立图示坐标系，弯管对流体的作用力R的力为x和两个坐标方向的动量方程式，得(2分)

R和R列X2

4

d

22

cosvcosy2p1

4

dp1

2

4

d

22

45v45x21

(2分6

将本题中的数据代入：Fx

4

dp1

2

4

d

22

vcos45=32.27kNV2

(1分Fy2

4

d2cos45cos452

=7.95

kN

(1分FF2Fx

33.23kN(1分

tan

yx

(1分4（）做程水头损失验的管道，直径，量段长度，

1000kg

，

1.518m

2

。试求：(1)当流量Q=0.03L/