流体力学(明渠水流、堰流与渗流)历年真题试卷汇编2

1、流体力学（明渠水流、堰流与渗流）历年真题试卷汇编2（ 总分： 54.00 ，做题时间： 90 分钟 ）一、 判断题请判断下列各题正误。（总题数：1，分数：2.00）1. （西南交通大学 2003-2004 学年第 1 学期期末考试试题 A 卷）明渠均匀流的渠底坡度、水面线坡度和总水 头线坡度恒相等。（分数： 2.00 ）A. 正确VB. 错误解析：二、 单项选择题（总题数：7，分数：14.00）2. 单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数： 2.00）解析：3. （ 扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题 ）明渠水流中发生 b2型水面曲线，则该水流为

2、（ ） 。 （分数： 2.00 ）A. 均匀的缓流B. 均匀的急流C. 非均匀的缓流D. 非均匀的急流V解析：4. （ 扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题 ）渗流的达西定律适用的条件， 除渗透介质是均质各向 同性外，还要满足 （ ） 。（分数： 2.00 ）A. 恒定非均匀渐变流B. 恒定非均匀层流C. 恒定均匀紊流D. 恒定均匀层流V解析：5. （扬州大学 2004 2005 学年第 2 学期期末考试试题）某陡坡渠道，临界水深为 1.5m,正常水深为 1.0m 当实际水深为 1 . 3m 时所发生的水面曲线为（）。（分数： 2.00 ）A. a1B. a2C.b1D.

3、b2V解析：6. （西南交通大学 2003-2004学年第 1 学期期末考试试题 A 卷）完全潜水井的产水量 Q 与（）。 （分数： 2.00 ）A. 渗流系数 k 成正比VB. 井的半径 r0成正比C. 含水层厚度 H 成正比D. 影响半径 R 成正比解析：7. （ 扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题 ）有两条梯形断面渠道 1 和 2，已知其底坡、 边坡系数、 糙率和底宽相同，但流量 Q1Q2，则其均匀流水深 h1和 h2的关系为（）。（分数： 2.00 ）A.hih2VB. hi（分数：2.00 ）解析:18.（扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试

4、试题）如图 1023 所示，在矩形断面河道上，有一单孔的 与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深 H=4m 闸门开度 e=1m 闸下游水深 h1=2m,闸门宽度 b=2m,闸门的 流速系数 =0. 98,堰流的流量系数 m=0. 34,闸孔出流的流量系数 卩=0. 60 0. 18e/H,不计行进流速，试求：（1）通过水闸的流量，并判别闸下是自由岀流还是淹没岀流。（分数：2.00 ）76m ht=2m，所以是远驱式水跃衔接，也验证了是自由出流，所以假设正确，需设置消能工。）解析:19.（扬州大学20052006学年第2学期期末考试试题）已知一矩形渠道糙率 n=0. 02，底坡 i=0 . 0001,

5、临 界水深为 hk=5m,在发生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。求：（1）均匀流时渠道通过的流量。（2）均匀流时渠道断面尺寸。（分数：2.00 ）=1. 1 m,故小桥过流为自由式。（2）计算孔径：b=13. 14m 取标准孔径 B=16m （3）校核：hk行。）解析:.792m 1. 3hk=1 . 03m h，已转为淹没式过流。可见，v=（2）判断闸下游的水判断闸下是否要建消能工。正确答案：（正确答案：因为 e/ H=1/4=0. 25v0 . 65，所以是闸孔出流。可得：H=0. 600.18X0. 25=0. 555 由于忽略行近流速， 所以：H=H。假定自由出流，_则:

6、卩=0. 60 一 0. 18e/hc=2. 5=1. 35(m)vH，可正确答案：（正确答案:正确答案：（正确答案:b=2h=2X16.884=33.77(m) Q=bq=33.77X35=1.182(m3/s)解析：20.（扬州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题）已知一矩形渠道糙率 n=0. 02,底坡 i=0 . 0001,底宽 b=4m 在发生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。求：（1）均匀流时渠道通过的流量。（2）均匀流时佛洛德数及临界水深。（分数：2.00 ）正确答案：（正确答案：（1）水力最优断面时，水深 h=2m 则水力半径：解析：21.（北京航

7、空航天大学 2007 年考研试题）如图 114 所示，某压气机实验台用一台涡喷发动机输出的燃气 驱动一个独立的动力涡轮，动力涡轮再推动实验压气机。求：（1）动力涡轮的输岀功率。（2）动力涡轮支架受到的 y 方向气动力的大小和方向（热收缩软管在 y 方向不传递拉力）。已测得：在发动机尾喷口1f忻加-1处，直径 D=0. 607m 燃气总温 T*=795K，静压 p=1. 9146X105Pa，流量后的尾喷口 3 处，燃气总温 T*=708K。设流动为一维定常数，全流道无散热损失，无总压损失，比热比 k=1 . 33，气体常数 R=287. 4J/kgK，常数 K=0.0397(分数：2.00 )

8、正确答案：（正确答案：由题意知 Q=Q 则：E解析：22.（北京航空航天大学 2007 年考研试题）如图 11 5 所示，一个内流超声速流动实验台的亚声速减速流动 实验。上游来流在截面 00 处为均匀的超声速流，而在分流涵道的进口截面 1 1 处发现有一道正激波。 求在等横截面积分流涵道的内部2 处的静温 T2o设除激波以外，流动为绝能等熵的。已知完全气体的比热比 k=1. 4,气体常数 R=287. 0 6J/（kg.K），气动函数表和正激波表见下表，M 为马赫数。 已测得来流 0处气流的总压为 p0=7X101 325Pa，总温为 T0=300K，2 处的静压为 p2=3 . 006X10

9、1325Pa（分数：2.00 ）正确答案：（正确答案：由题意知，p2/p*=3. 006/7=0. 4294o对照气动函数表，查得马赫数为 2. 46 同样对照气动函数表查的另两个数据T/T*=0 . 4524，T2/T1=2 . 0982o因此有：T2/T*=0. 4524X2. 0982=0. 9492 由题意知 T*=300K，故：T2=284 . 76（K）解析：23.（北京航空航天大学 2005 年考研试题）如图 11 6 所示为一几何不可变的内压式超音速进气道。其进口 面积为 A,设计飞行马赫数 Mad为 1. 66，喉道面积 At的取值使在设计飞行状态下喉道为音速流动。现 为使这

10、个进气道起动，即令进气道吞入其进口前的正激波，采用飞行加速法。问飞行至少加速到多大马赫 数 Mastort时，激波才可吞入?设除激波有总压恢复系数b（Ma）以外流动是等熵的。气动函数见下表，不必插值计算。（分数：2.00 ）2 3正确答案：（正确答案：q（Mad）=0 . 7686，只需B（入3）=q（Mad）时激波被吞入，因此：9（入3）=g（入=22kg/s。在动力涡轮)/m）,气动函数见下表。)匀的。罐的体积为 V,罐内的总温为 T*，喷气开始时罐内的总压为p1 *，喷管岀口面积 A（分数:2.00）正确答案：（正确答案: 解析:25.（重庆大学 2008 年考研试题）用文丘里流量计量测

11、空气（绝热指数 k=1. 4，气体常数 R=2873J/ （kg.K）的质量流量。已知进口断面的直径为 di=400mm 绝对压强为 pi=140kN / m2，温度为 T=18C，喉部断 面 d2=150mm，p2=116kN /m2，假定流动为一元恒定等熵气流，求通过流量计的质量流量。（分数：2.00 ）解析:26.（重庆大学 2007 年考研试题）理想完全气体从高压容器中经一收缩喷管中流岀，气体作等熵流动，已知喷管出口直径 d=10mm 绝对压强 p=1. 05X105N/m2、温度 t=30C，气体的滞止压强 p0=1 . 5X105N /m2，试确定喷管的质量流量以及高压容器中的气体的压强和温度（k=1 . 4，R=287J/kg.K）。（分数：2.00 ）解析:27.（湖南大学 2007 年考研试题）