工程流体力学A

1、工程流体力学A第1次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共20道小题)1.理想流体是指忽略（）的流体。(A)密度(B)密度变化(C)黏度(D)黏度变化正确答案：C解答参考：C.黏度2.不可压缩流体是指忽略（）的流体。(A)密度(B)密度变化(C)黏度(D)黏度变化正确答案：B解答参考：B.密度变化3.下列各组流体中，属于牛顿流体的是（）。(A)水、汽油、酒精(B)水、新拌砼、新拌建筑砂浆(C)泥石流、泥浆、血浆(D)水、水石流、天然气正确答案

2、：A解答参考：A.水、汽油、酒精4.下列各组力中，属于质量力的是（）。(A)压力、摩擦力(B)重力、压力(C)重力、惯性力(D)黏性力、重力正确答案：C解答参考：C.重力、惯性力5.在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位（）上的质量力。(A)面积(B)体积(C)质量(D)重量正确答案：C解答参考：质量6.金属压力表的读数为（）(A)绝对压强(B)相对压强(C)真空压强(D)当地大气压正确答案：B解答参考：7.重力作用下的流体静压强微分方程为（）(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：8.静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力，式中的（）(A)为受压面形心处的绝对压强(B)为压力中

3、心处的相对压强(C)为受压曲面的面积(D)为受压曲面在铅垂面上的投影面积正确答案：D解答参考：9.有一倾斜放置的平面闸门，如图所示。当上下游水位都上升1m时（虚线位置），闸门上的静水总压力()。(A)变大(B)变小(C)不变(D)无法确定正确答案：A解答参考：10.绝对压强、相对压强、真空压强及当地大气压强之间的关系是（）(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：11.下列关于压力体的说法中，正确的是（）(A)当压力体和液体在曲面的同侧时，为实压力体，(B)当压力体和液体在曲面的同侧时，为虚压力体，(C)当压力体和液体在曲面的异侧时，为实压力体，(D)当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力

4、体，正确答案：A解答参考：12.如图所示圆柱体，其左半部在静水作用下受到浮力，则圆柱体在该浮力作用下将（）。(A)匀速转动(B)加速转动(C)减速转动(D)固定不动正确答案：D解答参考：13.在恒定流中，流线与迹线在几何上（）。(A)相交(B)正交(C)平行(D)重合正确答案：D解答参考：D.重合14.均匀流过流断面上各点的（）等于常数。(A)p(B)(C)(D)正确答案：B解答参考：15.已知突然扩大管道突扩前后管段的管径之比，则突扩前后断面平均流速之比（）。(A)4(B)2(C)1(D)0.5正确答案：A解答参考：16.皮托管测量测量（）仪器。(A)点流速(B)点压强(C)断面平均流速(D

5、)流量正确答案：A解答参考：A.点流速17.文丘里管是测量（）的仪器。(A)点流速(B)点压强(C)断面平均流速(D)流量正确答案：D解答参考：D.流量18.关于水流流向的正确说法是（）。(A)水一定是从高处向低处流(B)水一定是从流速大处向流速小处流(C)水一定是从压强大处向压强小处流(D)水一定是从机械能大处向机械能小处流正确答案：D解答参考：D.水一定是从机械能大处向机械能小处流19.流速水头的表达式为（）(A)(B)(C)(D)正确答案：B解答参考：20.应用恒定总流的动量程解题时，中不应包括（）.(A)惯性力(B)压力(C)摩擦力(D)重力正确答案：A解答参考：二、不定项选择题(有不

6、定个选项正确，共6道小题)21.牛顿内摩擦定律中的（）。不选全或者选错，不算完成(A)为流体的运动黏度(B)为流体的动力黏度(C)为运动流体的剪切变形(D)为运动流体的剪切变形速率(E)为运动流体的流速梯度正确答案：B D E解答参考：22.1个工程大气压=（）。不选全或者选错，不算完成(A)98kPa(B)10mH2O(C)1.0kgf/cm2(D)101.3kN/m2(E)760mmHg正确答案：A B C解答参考：23.下列关于流体压强的说法中，正确的有（）。不选全或者选错，不算完成(A)绝对压强不能为负(B)相对压强可正可负(C)相对压强只能为正(D)真空压强可正可负(E)真空压强不能

7、为负正确答案：A B E解答参考：24.如图所示形状各异的盛水容器的底面积和水深均相等，但盛水量各不相同，则作用在容器底面的静水总压力相等的有（ ）。不选全或者选错，不算完成(A)(B)(C)(D)(E)正确答案：A B C D E解答参考：25.图示ab曲面的压力体图中，不正确的有（ ）。不选全或者选错，不算完成(A)(B)(C)(D)(E)正确答案：A B C D解答参考：26.下列关于水流流向的说法中，不正确的有（）。不选全或者选错，不算完成(A)水一定是从高处向低处流(B)水一定是从流速大处向流速小处流(C)水一定是从压强大处向压强小处流(D)水一定是从测压管水头高处向测压管水头低处流

8、(E)水一定是从机械能大处向机械能小处流正确答案：A B C D解答参考：三、判断题(判断正误，共6道小题)27.单位质量力是指作用在单位体积流体上的质量力。（）正确答案：说法错误解答参考：28.静止流体的法向应力等于零。（）正确答案：说法错误解答参考：29.流线一般不能相交，且只能是一条光滑的折线。（）正确答案：说法错误解答参考：流线一般不能相交，且只能是一条光滑的曲线。30.流体的黏性随着温度的增加而减小。（）正确答案：说法错误解答参考：液体的黏性随着温度的增加而减小。31.流线愈密，流速愈小。（）正确答案：说法错误解答参考：流线愈密，流速愈大。32.在工程流体力学中，单位质量力是指作用在

9、单位重量流体上的质量力。（）正确答案：说法错误解答参考：在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位质量流体上的质量力。（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)四、主观题(共8道小题)33.简述流体的形态特征和力学特征。参考答案：形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。34.一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数Pa，金属测压计中心和容器内液面分别比A点高0.5m和1.5m，试求液面的绝对压强和相对压强。参考答案：由得水箱液面的相对压强绝对压强或93.1kPa35.如图所示

10、为测量容器中A点压强的真空计。已知，试求A点的真空压强及真空度。参考答案：真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。由题意得A点真空压强及真空度36.如图所示绕铰链C转动的自动开启式矩形平板闸门。已知闸门倾角为，宽度为，闸门两侧水深分别为和，为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。参考答案：为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系式中故37.利用检查井作闭水试验检验管径的市政排水管道施工质量。已知排水管堵头形心高程为256.34m，检查井中水面高程为259.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。参考答案：排水管堵头形心处的相对压强堵头所受的静水总压力38.如图所示盛水（重度为）

11、容器由半径为 R的两个半球用 N个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶 H，试求每个螺栓所受的拉力 F。参考答案：取上半球为隔离体，由，得式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得故每个螺栓所受的拉力为39.如图所示水流流经等径直角弯管。已知管径mm，管轴上A、B两点高差400mm，U形水银差压计读数=300mm，管流速度m/s，相对压强，试求相对压强和A、B两断面间的机械能损失。参考答案：由差压计原理得 由伯努利方程考虑到,得A、B两断面间的机械能损失40.如图所示，为测流需要，在宽度m的平底矩形断面渠道的测流段，将渠底抬高0.3m。若测得抬高前的水深为1.8

12、m，抬高后水面降低0.12m，水头损失经率定按抬高后流速水头的一半计算，试求渠道流量。参考答案：上游水深，下游水深据连续性方程得（1）取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）和计算点（过流断面与液面的交点），从12列伯努利方程（）得（2）联立（1）、（2）两式，得故渠道流量工程流体力学A第2次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1.下列各组物理量中，属于同一量纲的是（）。(A)密度、运动黏度、动力黏度(B)流速系数、流

13、量系数、渗流系数(C)压强、压力、切应力(D)管径、水深、水头损失正确答案：D解答参考：D.管径、水深、水头损失2.已知压力输水管模型试验的线性比尺，若原、模型采用同一流体，则其流量比尺和压强比尺分别为（）。(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：3.已知某变径有压管段的管径之比，则相应的雷诺数之比（）。(A)1(B)2(C)3(D)4正确答案：B（考题与此题相反，RE2/RE1=1/2=0.5）解答参考：4.圆管层流运动过流断面上的最大流速与平均流速之比（）。(A)4(B)3(C)2(D)1正确答案：C解答参考：5.已知某并联管路的两支路的比阻之比，管长之比，则相应的流量之比（）。(A

14、)2(B)(C)(D)正确答案：B解答参考：6.下列关于长管水力计算的说法中，不正确的是（）。(A)串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和(B)串联管路的总流量等于各支路的流量之和(C)并联管路两节点间的总水头损失等于各支路的水头损失(D)并联管路各支路的水头损失相等正确答案：B解答参考：B.串联管路的总流量等于各支路的流量之和7.明渠中不可能出现的流动为（）。(A)恒定均匀流(B)恒定非均匀流(C)非恒定均匀流(D)非恒定非均匀流正确答案：C解答参考：C.非恒定均匀流8.对于有压管道均匀流，必有（）。(A)(B)(C)(D)正确答案：C解答参考：9.水力最优断面是指（）的渠道断面。(A

15、)造价最低(B)糙率最小(C)在一定时，过流面积最大(D)在一定时，过流面积最大正确答案：D解答参考：10.欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等，则渠道的边坡系数应为（）。(A)1.5(B)1.0(C)0.75(D)0.5正确答案：C解答参考：11.有过水断面面积、糙率、底坡均相同的四条矩形断面棱柱形长直渠道，其底宽b与均匀流水深h。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是()。(A)b1=4.0 m，h01=1.0m(B)b2=2.0m，h02=2.0m(C)b3=2.8 m，h03=1.4m(D)b4=2.6m，h04=1.5m正确答案：C解答参考：二、不定项选择题(有不定个选项正确，共

16、6道小题)12.下列命题中，正确的有（）。不选全或者选错，不算完成(A)单位表征物理量的大小(B)量纲表征物理量的类别(C)基本物理量的选取具有唯一性(D)基本量纲的选取具有独立性(E)表面张力系数是无量纲量正确答案：A B D解答参考：13.水力相似一般应包括（）。不选全或者选错，不算完成(A)几何相似(B)运动相似(C)动力相似(D)边界条件相似(E)初始条件相似正确答案：A B C D E解答参考：14.下列流体中，属于牛顿流体的有（）不选全或者选错，不算完成(A)水(B)汽油(C)新拌混凝土(D)酒精(E)泥石流正确答案：A B D解答参考：15.1个工程大气压=（）不选全或者选错，不

17、算完成(A)(B)(C)(D)(E)正确答案：A B C解答参考：16.根据尼古拉兹试验成果知，（）不选全或者选错，不算完成(A)层流区(B)层、紊过渡区(C)紊流光滑区(D)紊流过渡区(E)紊流粗糙区正确答案：A B C D E解答参考：17.下列关于长管水力计算的说法中，不正确的有（）不选全或者选错，不算完成(A)串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和(B)串联管路的总流量等于各支路的流量之和(C)并联管路两节点间的总水头损失等于各支路的水头损失(D)并联管路各支路的水头损失相等(E)并联管路两节点间的总流量等于各支路的流量正确答案：B E解答参考：三、判断题(判断正误，共1道小题)

18、18.已知某管流的雷诺数，则其相应的断面平均流速与最大流速之比。（）正确答案：说法错误解答参考：已知某管流的雷诺数，则其相应的断面平均流速与最大流速之比。（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)四、主观题(共5道小题)19.为研究某铁路盖板箱涵无压过流的水力特征，拟取线性比尺进行水工模型实验。已知原型涵洞的宽度m，高度m，洞内设计水深m和设计流速m/s。试确定模型的几何尺寸和模型流量。参考答案：（1）由给定线性比尺计算模型各几何尺寸模型宽模型高模型水深（2）按弗劳德准则确定模型流速及流量流量流速由弗劳德准则，得流速比尺，故20.已

19、知钢筋混凝土输水管道的水力半径，水以均匀流流过1km长度上的水头损失，管壁粗糙系数，试求管中的流速和流量。参考答案：由谢才公式和曼宁公式,得流速流量21.水从封闭容器A经直径、长度的管道流入容器B。已知容器A内水面上的相对压强，沿程阻力系数；局部阻力系数，进口、阀门、弯道、出口，试求管路的通过流量。参考答案：取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点，从12列伯努利方程管路流量得22.一城市排污渠道采用倒虹吸管穿过河流，如图所示。已知污水流量，管道沿程阻力系数，管道进口、弯头和出口的局部阻力系数分别为，管长，上、下游渠道的流速均为。为避免污物在管中沉积，要求管中流速不得小于，试确定倒虹吸管的管径及倒虹吸管两端的水位差。参考答案：据题意得取标准管径。管中流速取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点（与液面交点），从12列伯努利方程考虑到，得23.试按水力最优条件设计一路基排水沟的断面尺寸。设计流量，沟底坡度依地形条件采用，断面采用边坡系数的梯形，并用小片石干砌护面（粗糙系数）。参考答案：将和代入明渠均匀流基本公式，得取渠道断面尺寸工程流体力学A第3次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答