全国高等教育自学考试流体力学试题及答案

1、2011年1月流体力学试题一、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. 不可压缩流体是指（）A. 平衡流体B.C.无粘性流体D.2. 如题2图所示，用U形水银压差计测量水管 为（）运动流体忽略密度变化的流体A B两点的压强差，水银面高差 hp=10cm Pa-Pb题3. 关于水流流向的正确说法是（）A. 水一定是从高处往低处流B. 水一定是从流速大处往流速小处流C. 水一定是从机械能大处往机械能小处流D. 水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流4. 实际液体的水力坡度J为

2、（）A.J<0B.J=0C.J>0D.J=Jp5.如题5图所示，排水管的断面平均流速v=2.0m/s，则管道出口的局部水头损失为（A.1 / 4B.1/ 2C.3 / 4D.17.棱柱形渠道发生M型水面曲线时，水流的特性为（)A.FrvIh>hcB.Fr>|h>hcC.FrvIh<hcD.Fr>lh<hc6.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8.宽顶堰的淹没系数-s随淹没程度hg/H的增大而（)A.减小B.增大（）保持水平D.前述情况都可能马赫准则C.先减小后增大D.先增大后减小9. 地下水渐变渗流的浸润线，沿程变化为A.

3、下降B.C.上升10. 桥墩绕流的模型设计应采用（）A.雷诺准则B.C.欧拉准则D.弗劳德准则、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20 分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。11. 已知某流体的粘性切应力为5.0N/m,动力粘度为0.1Pa s，则其剪切变形速率为 c12. 在平衡流体中，等压面恒与质量力 。13. 在恒定流中， 迹线重合。14. 直径100mm勺圆管长1000米，水头损失Im，则管壁处的切应力为 Pa15. 水流处于紊流粗糙区时，沿程摩阻系数与 关。16. 圆柱形外管嘴作用水头为4.5m，管嘴直径为20mm则从管嘴流出的流量为 I/s。17. 底宽b=

4、5m的长直矩形断面渠道，通过的流量为Q=40nn/s，若渠道内某断面水深h=2m则该断面水流的流动状态为 。（填急流或缓流或临界流）18. 明渠水流由急流过渡到缓流时发生 。（填水跃或水跌）19. 根据堰的分类可知，堰顶厚度 6=0.8m,堰上水头H=1.5m的堰属于堰。20. 雷诺数表征惯性力与比。三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）21. 均匀流22. 层流23. 简单管道24. 临界水深25. 渗透系数四、简单计算题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）26. 如题26图所示，用真空计B测得封闭水箱液面上的真空度为 0.98kPa，若敞口油箱的液面 低于水箱液面的高度

5、H=1.5m,油柱高h1=5.6m,水银柱高h2=0.2m,求油的密度。水一立夯银1油题26图27. 某矩形断面渠道，粗糙系数 n=0.025，通过流量Q=5.0m3/s，底宽b=4m水深h=2m问此 渠道底坡应为多少？28. 有一普通完全井，其半径 r°=0.36m，含水层厚度岩土渗透系数k=0.0016m/s，井中水深h=4m试计算井的出水量。（影响半径R=3000s . k ）五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）29. 如题29图所示，在蓄水容器垂直壁的下面有一 1/4圆柱面的部件AB,该部件的长度l =1.0m, 半径R=0.4m,水深h=1.2m,试求作用在

6、部件AB上的静水总压力，要求绘制水平分力的压强分布图和铅垂分力的压力体图。29图30. 如题30图所示的分岔管水流射入大气，干管及分岔管的轴线处 于同一水平面上。已知 二=30°, V2=V3=12m/s, d1=200mm d2=d3=100mm不计水头损失，求水流对分岔管的作用力。31.如题31图所示为离心式水泵抽水装置。已知流量长度I 1， =8m管径di=150mm压水管长度12=20m局部水头损失系数为：进口e=5.0，弯头20.17。题30图Q=20 1/s，几何给水高度Hg=18m吸水管 管径d2=100mm沿程摩阻系数 =0.042，水泵的安装高度H=5.45m,水泵

7、进口的允许真空度hv=7mH2Q(1)试校核水泵进口的真空度hv；试求水泵的扬程Ho2011年1月高等教育自学考试全国统一命题考试流体力学试题答案及评分参考（课程代码03347）一、单项选择题（本大懸共10小题，毎小題2分，共20分）L D2. t«3. C4. C5” B6, ；7. A& A9. A10. D二、填空题（本大題共！0小题，毎小题2分，共20分）1L50 a 112.正交13.流线14.0. 24515.轉壁相对粗糙度（或k/d）16.2.4181工缓流18.水跃薄壁20.粘滞力三、各词解释题（本大题共庁小题，每小题3分，共15分）21-均匀流是流休中质点的

8、迁移（位变）加速度为零的漁动“或沟匀流是指流线是屮行 直线的流动“22. 流休呈层状诡动，各层质点互不掺混，这种流态称为空流°23. 沿稈直廉不变、流量也不变的瞥道。24. 在渠道形状、尺寸和流量矩的条件下，断面单痘能呈呆小（也：=%“的明渠流对 应的水深称为临界水深口25. 反映土性质和流体性质综合影响渗流的系数.共有迷度的呈纲*称为渗透系数共15分）四、简单计算题（本大题扶3小题，毎小题于分,26.解：由题意知內=-0-98 kPa = -980內（】分）取呼压面陋-尺P“ =pff +%+ A3） （I 分）P.、=P叭卡卩饰K打（I分）Pn 'UgW + h、+i2）

9、（1分）-瞰 +1000 28 x ( I. 5 +5.6 +0 2) - 13600 x9.E 小29. 8 xS. 6_4390454?88=800kft/m3(1分)流体力学试题答案及坪分参再 第1页（共4頁）（2分）（I分）（2分）（I分）（I分）（2分）（I分）（I分）（I分）（仙（1分）（2分）（I分）（1分）（1分）（1分）27.解：A-bh- m3, y = 6 + 2A = 8n）, /C = 1 m XC =丄/?右=40 m°'5 /3n=0.000244x 128.辭：抽水深度3m影响半径 R = 3000J Jk = 360m吩*036井杓出水星为6

10、 024 mJ/so五、计算题(本大题扶3小题，毎小题10分|共30分)29解：水平分力匕*曲人/ic - A - fi/2 = 1. 2 - 0. 4/2 = 1.0mA* =(X 4 x 1 = 0» 4m1水平分力 匕=1000x9.8 xl.O x0.4 =3920N (t )水平分力的压强分布图如答29闇所示V= （hR-）l = I L 2 xO. 4 - 3tl4Q,-j x 1.0=0. 354 m1 铅垂分力Pt =pgVP,押0 = 1000 X 9.8 x 0.354 =3469. 2N （）符力大小 P =5234. 7N介力尸方向与水平方向的夹角= &

11、;111=41.5流体力学试题答案及睥分参考 第2页（共4页30.解:Q3 =（）,=沪丄0942 m7s （1 分） 0 =Qz 4 0 二 0.1 阴4 m7&（1 分）比= 6 m/&（1 分）Trdi列断面1 - 1和2 -2的伯努利方程.有Pi i ": Pi , alVZ/ t Zk+ = ' 1 7Y）pg 2g pg 2gutj - oti »1»= 0（!分）Pi 左»（萤=占 xrx（122-63） =54 kPa答和图（1分）取ftriftl11 - 1和2-沢3 -3 Z问的水为控制体，设F,为分岔管对水疏

12、的作用力c列曲方向动童方稈*冇P、亍一人=pftuacosat +pQivica -pQ"in_xO2_F =2 x（ 0942 x!2x 30J -0. 1884 x6A代人数据得几二0.8胡kN ( j)水流对分盆倍的作用力与/；大小相零，方向和反L解：3.14 xO. 15,x20x!q 主 2. 548 mA亠 0此 3. 14 xO. I1对0 - 0断商和I -1斷面列伯努利方程，有- -二PS0. 042 x-®-+5. 0 +0* 17）x=5. 45 化 +0. 434 =6,0 m2 X j. K（2分）（】分）（1分）（I分）（1分）（1分）（】分）（I分）（1分）流休力学试题答案及评分参考 第3贝(共4刃)即 水泵进口的真空度扎".OmHN J.OmH/O,满足要求小对0-0斯面和2-2断面列怕努利方程，得水泵扬稈A/ = +A_2（1分）心-2=（人；：+<"