华南理工大学流体力学2013期中考试.pdf

流体力学 试卷第 1 页 共 6 页 流体力学 试卷第 1 页 共 6 页 诚信应考诚信应考 考试作弊将带来严重后果 考试作弊将带来严重后果 华南理工大学期中考试 华南理工大学期中考试 流体力学 试卷答案 流体力学 试卷答案 注意事项 1 考前请将密封线内各项信息填写清楚 2 所有答案请直接答在试卷上 或答题纸上 3 考试形式 闭卷 4 本试卷共 五 大题 满分 100 分 考试时间 120 分钟 注意事项 1 考前请将密封线内各项信息填写清楚 2 所有答案请直接答在试卷上 或答题纸上 3 考试形式 闭卷 4 本试卷共 五 大题 满分 100 分 考试时间 120 分钟 题 号 一 二 三 四 五 总分 题 号 一 二 三 四 五 总分 得 分 得 分 评卷人 评卷人 一 单项选择题 本大题共 10 小题 每小题 2 分 共 20 分 一 单项选择题 本大题共 10 小题 每小题 2 分 共 20 分 1 B 2 A 3 A 4 C 5 C 6 D 7 D 8 C 9 D 10 B 二 判断题 本大题共 10 小题 每小题 2 分 共 20 分 二 判断题 本大题共 10 小题 每小题 2 分 共 20 分 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 三 填空题 本大题共 5 小题 每小题 2 分 共 10 分 三 填空题 本大题共 5 小题 每小题 2 分 共 10 分 21 不变 减小 22 0 196 23 重力 24 8 16 25 gh2 姓名 学号 学院 专业 座位号 密 封 线 内 不 答 题 密 封 线 流体力学 试卷第 2 页 共 6 页 流体力学 试卷第 2 页 共 6 页 四 作图题 本大题共 2 小题 每小题 5 分 共 10 分 四 作图题 本大题共 2 小题 每小题 5 分 共 10 分 26 解 答案如图 H 2 5m 自由液面 答题 26 图 27 解 d1 l1d2 l2 H HP 答题 27 图 五 计算题 本大题共 4 小题 共 40 分 五 计算题 本大题共 4 小题 共 40 分 28 解 1 下游无水时 建立坐标系如图 5 060cos1 am 形心为C 即 4 c hm 772 30 4 1 14 348 9 2 AghP c kN 2分 设作用点为D 则 619 4 2 3 4 60sin c c h ym 流体力学 试卷第 3 页 共 6 页 流体力学 试卷第 3 页 共 6 页 632 4013 0619 4 4 14 31619 4 64 114 3 619 4 2 4 Ay I yy c c cD m 2分 由0M A 有 aT a G d yyP cD 2 2 1分 则 06 32 5 0 03 16 5 0 25 098 0 2 1619 4632 4 772 30 TkN 1分 即下游无水 在B处吊起闸门所需的拉力为32 06kN hD hc a A C D B G T P x y d O 答题 28 图 2 下游水面与闸门顶同高时 下游水压力 331 3 4 1 14 360sin5 08 9 2 11 AghP c kN 1分 625 0125 05 0 4 14 315 0 64 114 3 5 0 2 4 1 11 Ay I yy c c cD m 1分 由0M A 有 11 2 2 DcD yPaT a G d yyP 1分 9 27 5 0 948 13 5 0 625 0331 303 16 TkN 1分 即下游水面与闸门顶同高时 在B处吊起闸门所需的拉力为27 9kN 29 解 954 4 314 3 354 2 1 1 A Q vm s 1分 35 32 QQQm3 s 5 17 32 QQm3 s 1分 流体力学 试卷第 4 页 共 6 页 流体力学 试卷第 4 页 共 6 页 573 5 214 3 5 174 2 2 2 32 A Q vvm s 1分 列出1 1断面和2 2断面的伯努利方程 能量方程 略去水头损失 g v g p z g v g p z 22 2 222 2 2 111 1 1分 8 92 573 5 8 9 0 8 92 954 4 8 9 8 930 0 2 2 2 p 压强 737 2908 9667 29 2 pkPa 1分 同理 列出1 1断面和3 3断面的伯努利方程 得出737 290 3 pkPa 1分 压力 11 20773 4 14 3 8 930 2 111 ApPkN 1分 914 9122 4 14 3 737 290 2 2232 ApPPkN 取1 1 2 2和3 3之间的水体为控制体 坐标系如图 设 x R y R为分岔管对水流的作用力的水平分力和铅垂分力 列x方向的动量方程 2 分 13322 321 60cos60cos 60cos60cosvQvQvQRPPPF x x 954 435 2 1 573 55 172 2 1 914 912211 2077 x R 059 1240 x RkN 列y方向的动量方程 2 分 0 60sin60sin 60sin60sin 3322 32 vQvQRPPF y y 2 3 573 55 1712 2 3 914 9122 y R 085 1750 y RkN 则水流对镇墩的作用力的水平及铅垂分力 059 1240 xx RRkN 085 1750 yy RRkN 1 分 流体力学 试卷第 5 页 共 6 页 流体力学 试卷第 5 页 共 6 页 d d D Q 2 Q 2 Q 1 1 x y R y R x 22 33 o 30 解 1 如答30题图所示 列1 1液面与2 2断面的能量方程 以2 2断面 的轴心所在水平面为基准面 有 21 2 222 2 2 111 1 22 w h g v g p z g v g p z 1分 g v d l g v d l g v H 2 2 0 1 2 0000 2 1 21 2 2 1 1 1 2 2 2分 g v g v 2 135 0 05 0 150 03 0 2 0 15 0 075 0 25 03 0 8 2 2 2 1 得出 g v g v 2 5 94 2 5 118 2 2 2 1 由连续性方程 有 9 4 2 1 2 2 1 2 2 1 d d A A v v 2分 将 式代入 式 有 566 0 1 vm s 273 1 2 vm s 1分 3 2 11 10499 2566 0 4 075 014 3 vAQm3 s 1分 列1 1液面与3 3断面的能量方程 以水池液面为基准面 有 g v d l h 2 0 1 00000 2 1 1 1 2分 流体力学 试卷第 6 页 共 6 页 流体力学 试卷第 6 页 共 6 页 188 0 2 566 0 0 15 0 075 0 25 03 0 2 g hm 1分 11 l2d2 2 2 3 3 答 30 题图 31 解 由B节点有 05 0 4 B qQm3 s 2分 05 0 432 QQQm3 s 由A节点有 085 0 321 A qQQQm3 s 因为支管2和支管3并联 有 32 ff hh 即 2 333 2 222 QlaQla 2分 有 2 3 2 2 2500 43150375QQ 2 3 2 2 232 5QQ 与 联立求解得 01521 0 2 Qm3 s 03479 0 3 Qm3 s 134 6085 030083 2 22 1111 Qlahfm 1分 01 13015