全国2002年4月高等教育自学考试工程流体力学试.docVIP

专门收集历年试卷全国2002年4月高等教育自学考试工程流体力学试题一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于13.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则h应为( ) A.h=-760mm(Hg) B.h=0mm(Hg) C.h=760mm(Hg) D.h=1520mm(Hg)7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1F2F3 C.F1F2F211.三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门a,b关闭，阀门c开启。压强计p指示为0。将容器I充入压缩空气，绝对压强为300KPa，容器抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c,再开启阀门a和b。这时，压强计p的读数应该是(设当地大气压是100KPa) A.56.7KPa B.76.7KPa C.90.0KPa D.110.0Kpa12.下列说法中，正确的说法是( ) A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒 B.理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒 C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 D.理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒13.在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足( ) A.+Z=C B.p=C C. + D. +Z+14.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数等于( ) A.1 B.2 C.3 D.200015.如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H=常数，液面压强为大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( ) A.v水v油 B.v水时，叫此时的管路为水力光滑管。 0 qv圆 B.qv方qv圆或qv方，则相应的管路损失将（）A B= CD可能大于或小于20声音在流体中传播的速度越小，说明流体压缩性（）A越大B越小C相同D不一定二、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21计示压强22迹线23紊流附加切应力24激波25理想流体三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26简述流体膨胀性的意义及其影响因素。27流体力学中的系统是什么意思？它有哪些特点？28请写出以下两个方程的名称方程一： 方程二：从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义，以及两方程的物理意义；这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。29发生边界层分离的必要条件是什么？为什么边界层分离要产生压差阻力？四、计算题（本大题共6小题，共50分）30（6分）密度=2.6205kg/m3的蒸汽经内径d0=100mm主管道进入汽柜，质量流量qm=2000kg/h，然后由汽柜接出两支管路供两用汽户，已知两用户用汽量为qm1=500kg/h，qm2=1500kg/h，支管路内平均速度为25m/s，求：（1）主管道内汽体平均流速； （2）两支路的内径d1,d2。31（6分）试求空气在喷管中的临界速度和声速。（已知：温度t1=280，速度v1=205m/s，空气的等熵指数为k=1.4，比热容为R=287J/(kgK)）32（7分）用汞U形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速v，当读数h=60mm时，流速为多少？（已知：水的密度=1000kg/m3，汞密度=13600kg/m3）33（7分）内径d=100mm的虹吸管，如图所示，求2、3截面的表压强，不计水头损失。（已知：水的密度=1000kg/m3）34（12分）一突然扩大管路，其管内径由d1=50mm突然扩大到d2=100mm，如图所示，在截面变化附近前和后截面处安装之U形管差压计，上部为水，=1000kg/m3，下部为密度=1600kg/m3的四氯化碳。当管中通过流量qv=16m3/h的常温水时，差压计液高度差h=173mm。试求管路突然扩大的局部损失系数，并把求得结果与按理论计算的结果相比较。35（12分）流体在长为l的水平放置的等直径圆管中作定常流动，若已知沿程损失系数为，管壁切应力为，截面平均流速为v，流体密度为，试证明：v2。全国2004年7月高等教育自学考试工程流体力学试题一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共20分)1.液体与气体统称为流体，它们在静止时不能承受( )。A.重力B.压力 C.剪切力D.表面张力2.设水的体积压缩系数=510-10m2/N。当水所受压强等温增加2107Pa时，其密度将增加( )。A.2.5%B.0.4% C.0.8%D.1%3.下列流体的作用力中，不属于质量力的是( )。A.电磁力B.粘性内摩擦力 C.重力D.惯性力4.以大气压强为零点计量的压强称为( )。A.计示压强B.绝对压强 C.临界压强D.滞止压强5.液体在相对平衡时，等压面也可能是水平面，例如，装载液体的敞口容器作( )。A.等加速水平运动B.匀速直线水平运动 C.等减速水平运动D.等角速旋转运动6.如果在同一时刻，流场内各点的物理量与空间坐标无关，则称此流场为( )。A.定常场B.不定常场 C.均匀场D.不均匀场7.流线与迹线一定重合的流动是( )。A.无旋流动B.均匀流动 C.平面流动D.定常流动8.连续性方程的实质是在运动流体中应用( )。A.动量定理B.质量守恒定律 C.能量守恒定律 D.动量矩定理9.当理想不可压缩均质重力流体作定常流动时，沿流线始终保持不变的是( )。A.动能B.相对位能 C.压强能D.总机械能10.当气体以亚声速绕流扰动源时，扰动波( )。A.只能顺流传播 B.只能逆流传播 C.既能顺流，也能逆流传播 D.不能传播11.管壁的粗糙度对流动的能量损失起主要作用的管道称为( )。A.粗糙管B.光滑管 C.水力粗糙管D.水力光滑管12.在连续介质假设下，流体的物理量( )。A.只是时间的连续函数B.只是空间坐标的连续函数C.与时间无关D.是空间坐标及时间的连续函数13.流体静力学的基本方程p=p0+( )。A.只适用于液体 B.只适用于理想流体 C.只适用于粘性流体D.对理想流体和粘性流体均适用14.相对静止（平衡）流体中的等压面( )。A.既可是平面，也可是曲面B.一定是平面 C.一定是水平面D.一定是曲面15.已知流动速度分布为vx=x2y，vy=-xy2，vz=xy，则此流动属于( )。A.三维定常流B.二维定常流 C.三维非定常流D.二维非定常流16.理想流体的欧拉运动微分方程( )。A.只适用于不可压缩流体 B.只适用于可压缩流体C.对可压缩和不可压缩流体都适用 D.只适用于正压性流体17.在管道的粘性总流中，按截面平均流速计算的动能比实际动能在数值上( )。A.要大一些B.要小一些 C.完全相等D.可能大，也可能小18.对于等直水平圆管中的粘性流动，用压降p来表示的能量损失是( )。A.单位体积流体的能量损失B.单位质量流体的能量损失C.单位重量流体的能量损失D.单位时间内流体的能量损失19.在圆管中，粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要依据于( )。A.流体粘性大小 B.流速大小 C.流量大小D.流动雷诺数的大小20.长为b、高为h的充满运动流体的矩形截面管道，其当量直径为( )。A.b+hB. C.D.二、名词解释（每小题2分，共10分）21.流体的膨胀性22.质量流量23.控制体24.边界层分离25.极限速度状态三、简答题（每小题4分，共20分）26.研究流体运动的方法有哪两种？它们的着眼点各是什么？27.什么是流线？它有哪些基本特征？28.简述伯努利方程=const的物理意义和几何意义。29.什么是并联管路？它有哪些特点？30.什么是压差阻力？产生压差阻力的主要原因是什么？四、计算题（共50分）31.（8分）如图所示，轴在滑动轴承中同心地等速转动。已知转轴直径d=0.2m，轴承长度l=0.5m，轴与轴承的径向间隙=0.2mm，间隙中充满动力粘度=0.8Pas的油。若轴的转速为n=3转/秒，试求：（1）轴表面上的粘性摩擦切应力；（2）克服油的粘性阻力所需要的功率N。32.（8分）如图所示测量装置，装满油的容器上方活塞的底面积A=12cm2，底部的位高h=0.7m，活塞与容器壁间无泄漏和摩擦。油的密度=900kg/m3，U形测压计中水银的密度=13600kg/m3，U形管右边上方通大气。若U形管的读数h=0.1m，试求活塞的重量W。33.（12分）如图所示，密度为的理想不可压缩流体定常通过一水平分岔管道。已知进口截面积为A，出口通大气，两个出口截面积均为A/4，分岔角为；进出口流动参数均匀，进口截面上的计示压强p1，两出口截面上的计示压强均为零，且出口速度也相同。（1）试求证：进口速度v1=； （2）试求流体作用于分岔管道上的力Fx和Fy（方向如图所示）。34.（14分）图示虹吸管自敞口大水箱中吸引水流入大气。已知管道直径d=25mm，AB段管长l1=6m，BC段管长l2=14m，B点比水面高2m，出口比水面低4.5m，管路沿程损失系数=0.025，进口处局部损失系数1=0.8，直角弯头处2=0.15，B点后折管处3=0.07。试求：（1）通过虹吸管的体积流量qv；（2）最高点B处的真空压强pv（用水柱高度表示）。35.（8分）一架飞机在绝对压强p=90kPa、温度t=-20的高空以v=200m/s的速度飞行，试求飞行马赫数及飞机头部流体的滞止压强。（取空气的等熵指数=1.4，气体常数R=287J/(kgk)）全国2006年10月高等教育自学考试流体力学试题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.水的密度为1000kg/m3，运动粘度为110-6m2/s，其动力粘度为（）A.110-9Pas B.110-6Pas C.110-3Pas D.110-1Pas2.如图所示一静止容器内盛两种不相混合液体（密度分别为1，2，并且123C.1=23 D.1=233下列各组压强值中，完全等值的是（）A.5mH2O，0.5atm，49kPa B.5mH2O，0.5at，49kPa C.5mH2O，0.5at，50kPa D.5mH2O，0.5atm，50kPa4.不可压缩流体恒定总流的连续性方程是（）A.u1dA1=u2dA2 B.v1A1=v2A2 C.1u1dA1=2u2dA2 D.1 v1A1=1v2A25.管道断面突然扩大的局部水头损失等于（）A. B. C. D. 6.在相同作用水头下，圆柱形外管嘴的过流能力是相同直径孔口过流能力的（）A.0.81倍 B.0.95倍 C.1.00倍D.1.32倍7.某输水管道，流速v=1.2m/s，阀门突然关闭引起直接水击，若水击波速c=1100m/s，其直接水击压强为（）A.1.00106Pa B.1.22106Pa C. 1.32106P a D.1.42106Pa8.微幅干扰水面波在急流和缓流中（）A.均能向上游传播 B.均不能向上游传播 C.缓流中能向上游传播，急流中能向下游传播D.急流中能向上游传播，缓流中能向下游传播9.在宽顶堰非淹没溢流时，水流进入堰口水面降落，在距堰口不远处的水深（）A.小于临界水深 B.等于临界水深 C.大于临界水深D.等于正常水深10.角速度，长度l，重力加速度g的无量纲组合是（）A. B. C.D.二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。11.越易于压缩的流体，它的压缩系数值越_。12.作用在曲面上的静水总压力铅垂分力的大小等于_中的液体重量。13.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为_。14.渐变流流线的特征为_。15.渠道中的水深h与临界水深hc相比较，可以判别明渠水流的流动状态，当hhc时，流动为_。16.两节点间的并联管路系统的总水头差_各支管的水头损失。17.在水跃函数曲线上对应水跃函数最小值的水深为_。18.圆柱形外管嘴正常工作条件是（1）作用水头H09m，（2）管嘴长度l=_。19.渗透系数越大，井的产水量越_。20.裘皮依公式适用于_渗流。三、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21质量力22真空度23明渠均匀流24完全井25，二元流动四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26公式在静止液体中与在渐变流中使用的条件有何不同？27如图所示两条管道连接在两个水箱之间，管1与管2长度相同，沿程阻力系数相同，直径d2=2d1，不计局部损失，求其流量比Q2/Q1 .28某梯形断面渠道，已知底宽b=2.2m，边坡系数m=1.5，渠道的粗糙系数n=0.0225，底坡i=0.002，实测均匀流水深h=2m，求渠道通过的流量Q.29.如图所示，用达西实验装置测定某种土壤的渗透系数，将土样装在直径D=30cm的圆筒中，在H1-H2=80cm的水头差作用下，6小时的渗透水量为85L，两测压管的距离l=40cm，求该土壤的渗透系数k.五、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）30如图所示，在盛有密度为的液体箱底部有一圆孔，被圆形平板阀盖住，阀的直径为d，阀用绳子与漂浮在液面上的浮子相连，浮子上部为圆柱形，下部为半球形，直径为D，浮子与阀之间的绳长为Z，浮子、绳索和阀共重为G. 问H多大时可开启阀门（球体积为）。31如图所示，一平板垂直置于自由射流的水中，该平板将水流分成两股，一股斜向流动，与水平面的夹角=30，另一股沿平板流动，不计摩擦力及重力的影响，设流速v=v1=v2=30m/s，流量Q=36L/s，求：（1）水流对平板的作用力；（2）水流冲击平板后的流量Q1和Q2.32如图所示，水流自上而下通过一垂直放置的变径管。已知流量Q=0.01m3/s，上压力表读数p1=69kPa，下压力表读数p2=85kPa，两块压力表高差H=1.5m，管径d1=75mm，d2=150mm，试由能量方程求该变径管的阻力系数的值。33如图所示输水系统中，管路直径D=0.5m，长l=100m，作用水头H=8m, 出口端装一喷嘴，直径d=0.3m，管路进口局部阻力系数，沿程阻力系数=0.02，喷嘴的局部阻力系数（相对于出口流速），求喷嘴出口流速及流量。全国2007年1月高等教育自学考试流体力学试题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1无粘性流体是（ ）A符合=RT的流体 B=0的流体 C.=0的流体D实际工程中常见的流体2水流由水箱流经管径d1=200mm，d2=100mm的管路后流入大气中，已知出口处v2=lm/s，则d1管段的断面平均流速v1为（ ）A. 0.25m/s B. 0.5m/s C. 1m/s D. 2m/s3某变径管的雷诺数之比Re1Re2=14，则其管径之比d1d2，为（ ）A14 B12 C21D414如图所示密闭水箱，压力表读数为9800Nm2，表中心至水箱底的高度h=0.5m， 液面距箱底H=2m，则液面相对压强为（ ）A-9800Nm2 B-4900Nm2 C4900Nm2D9800Nm25对于水箱水位恒定为4.9m的薄壁小孔口(孔径为10mm)自由出流，流经孔口的 流量为（ ）A0.48L/s B0.63L/s C1.05L/sD1.40L/s6压力表测得城市给水干管(长管，比阻a=1.07s2m6)某处的水压P=9.8Ncm2，从此处引出一根水平输出管，如要保证通过的流量Q=l00Ls，该水压能将水流输送至（ ）A9.8m B93.5m C915.9m D934.6m7实用堰溢流堰顶厚度与堰上水头H符合的条件是（ ）A0.67 B0.672.5 C2.5108若明渠水流为急流时，则（ ）AFr0 Chhc Di0 C.aA0， aB0 D.aA0， aB=04.圆管层流运动沿程水头损失hf与流速v的变化关系是( )A.hfv0.5 B.hfv1.0 C.hfv1.75D.hfv2.05.钢筋混凝土输水管直径d=400mm，长度l=500m，沿程阻力系数=0.033，沿程水头损失hf=1m，管中流速为