流体力学试题含答案

1、全国2002年4月高等教育自学测试工程流体力学试题课程代码:02250一、单项选择题每题1分,共20分在每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 .假设流体的密度仅随变化而变化,那么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1B.等于临界马赫数C.大于1D.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 .某单位购置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

2、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=hi-h2=760mm(Hg),如果顶部再压入一局部空气,使po=2个大气压时.那么h应为()A.h=-760mm(Hg)B.h=0mm(Hg)C.h=760mm(Hg)D.Ah=1520mm(Hg)7 .流体

3、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Fi,F2,F3的大小关系是(忽略活塞重量)()A.F1=F2=F3B.F1>F2>F3C.F1<F2<F3D.F1

4、=F3>F2*万15小11 .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,容器出抽成真空度为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100KPaA.56.7KPaB.76.7KPaC.90.0KPaD.110.0Kpa12 .以下说法中,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

5、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=CB.p=CC.+D.+Z+14 .当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数等于A.1B.2C.3D.200015 .如下图,容器假设依次装着水与汽油,假定二者均为理想流体,且H=常数,液面压强为大气压,那么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v油C.v水=v油D.难以确定的16 .粘性流体绕流平板时,边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Rexcr值为A.2000B.200013800C.5X1053X106D.2X1053X10517 .当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时,

6、那么随着雷诺数Re的增大,其沿程损失系数入将A.增大B.减小C.不变D.增大或减小18 .水自水箱经管路流出如下图,假设把管路阀门再关小一些,那么在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是A.h1升高,h2降低B.h1降低,h2升高C.h1与h2都降低D.h1与h2都升高19 .流体在管内作层流流动时,其沿程损失hf值与断面平均流速v的次方成正比.A.1B.1.75C.1.752D.220 .管路水力计算中的所谓长管是指A.长度很长的管路B.总能量损失很大的管路C.局部损失与沿程损失相比拟可以忽略的管路D.局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、名词解释每题2分,共10分21 .流体的密度22

7、.等压面23 .定常流动24 .水力光滑管与水力粗糙管25 .气体一维定常等嫡流动的极限状态三、简做题每题5分,共20分26 .混合气体密度如何计算,并列出计算公式.27 .对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,那么液体中的哪些面是等压面28 .什么是有效截面流道中流线互相平行时,有效截面形式如何29 .什么是紊流的时均速度写出紊流时均速度轴向分量的定义式,指出式中各符号的含义.四、计算题50分30 .6分飞机在10000m高空T=223.15K,p=0.264bar以速度800km/h飞行,燃烧室的进口扩压通道朝向前方,设空气在扩压通道中可逆压缩,试确定相对于扩压通道的来流马赫数和

8、出口压力.空气的比热容为Cp=1006J/kgK,等嫡指数为k=1.4,空气的气体常数R为287J/kgK31 .6分一截面为圆形风道,风量为10000m3/h,最大允许平均流速为20m/s,求：1此时风道内径为多少2假设设计内径应取50mm的整倍数,这时设计内径为多少3核算在设计内径时平均风速为多少32 .7分离心式风机可采用如下图的集流器来测量流量,风机入口侧管道直径d=400mm,U形管读数h=100mmH2O,水与空气的密度分别为K=1000kg/m3,p空=1.2kg/m3,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量qvTLL-jrd£接瞰激情活力精彩学联版权所有启R违者必究xu

9、rinn/33 .7分要为某容器底部设计一个带水封的疏水管,结构如图示：容器内部的压强值,最高时是表压强pe=1500Pa,最低时是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m,最低水位应在疏水管口上b=0.2m水密度p=1000kg/m3,重力加速度g=9.8m/s2求：1疏水管长度L.2水封水面到疏水管口的深度H.34 .12分有一水平放置的90°渐缩弯管,管内径d1=15cm,d2=7.5cm,入口处平均流速V1=2.5m/s,表压强Pi=6.86x104Pa,假设不计阻力损失,求水流对弯管的作用力.水的密度p=1000kg/m3.35 .1

10、2分用虹吸管输水,如下图,：水位差H=2m,管顶高出上游水位h=1m,虹吸管内径d=200mm.管长为LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程损失系数入=0.026,局部损失系数有：管路进口滤网带底阀一个,3滤网=12,B、C两处90圆弯两个,每个弯头=0.5,管路出口I出口=1.0,水的密度p=1000kg/m.试求：1虹吸管的流量qv.2虹吸管中压强最低点的位置及其真空值.全国2002年4月高等教育自学测试工程流体力学试题参考答案课程代码:02250一、单项选择题每题1分,共20分1.D2.D3.A4.A5.A6.C7.A8.D9.C10.A11.A12.B13.A14.B15.

11、C16.C17.C18.A19.A20.C二、名,解释每题2分,共10分21 .单位体积流体的质量.22 .在流体中压强相等的点组成的面称为等压面.23 .流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关,称作定常流动.24 .流体在管内作紊流流动时,用符号表示管壁绝对粗糙度,8.表示粘性底层的厚度,那么当80>时,叫此时的管路为水力光滑管.So<时,叫此时的管路为水力粗糙管.25 .在绝热流动的过程中,气流的绝对压强与热力学温度为零,气流的总能量全部转化为宏观运动的动能的状态.三、简做题每题5分,共20分26 .可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算.p=1p1+2P2+3p3+

12、npn=i各组成气体所占混合气体总体积的百分数;3pi各组成气体的密度,kg/m；3P混合气体号度,kg/m27.属于等压面的是以下水平面.自由外表或气液分界面.(2)两种不互溶液体的交界面.液体内能互相连通或不被隔断的同一种液体内的各水平面.28 .1在流场中或流道中存在这样横截面,穿过该截面的每一条流线均与该截面垂直,这样的横截面称为有效截面又称过流截面.2当流线互相平行时,有效截面为平面.当流线互相不平行时,有效截面为曲面.29 .紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度.式中：t一初始时刻T时间间隔u一瞬时速度一时均速度四、计算题共50分30 .To=Too+=247.

13、69KMco=P0=p8=0.26431 .依连续方程p=CviAi=v2A2=qv1. vidi=0.42m=420mm2 .设计内径应取450mm为50mm的9倍,且风速低于允许的20m/s3 .在设计内径450mm时,风速为32 .由伯努利方程0+0+0=+0+得v=由静力学方程p+p水gh=0p=-p水gh代入得v=40.43m/sqv=v33 .根据流体静力学根本方程表压强pe=Pgh或h=在最高压强时,管内水面应低于O-O面h1=在最低压强时,管内水面应高于0-0面h2=故疏水管长度L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m水封水面到疏水管口深度H

14、=h1+b=0.153+0.2=0.353m答：疏水管长度应为0.574m,水封水面到疏水管口深度为0.353m.34.35.1求虹吸管的流量：列进、出口水池水面的伯努利方程:H=把参数代入：求得v=1.59m/s所以qv=vA=0.05m3/s2求最低压强点及其真空度：最低压强应是虹吸管内的C点见图列进水池水面及C断面的伯努利方程：0=h-得pvc=28200Pa=28.2KPa?全国2021年1月自学测试流体力学试题课程代码：03347、单项选择题本大题共10小题,每题2分,共20分在每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、多项选择或未选均无分.

15、1 .不可压缩流体是指B.运动流体A.平衡流体C.无粘性流体D.忽略密度变化的流体2 .如题2图所示,用U形水银压差计测量水管A、B两点的压强差,水银面高差hp=10cm,pA-pB为A.13.33kPaB.12.35kPaC.9.8kPaD.6.4kPa3 .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为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,那么管道出口的局部水头损失为A.

16、0.102mB.0.204m1C.0.306mD.0.408m七一题5图6 .欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等,那么渠道的边坡系数m应为A.1/4B.1/20.3/4D.17 .棱柱形渠道发生M2型水面曲线时,水流的特性为A.Fr<lh>hcB.Fr>lh>hcC.Fr<lh<hcD.Fr>lh<hc8 .宽顶堰的淹没系数Os随淹没程度hg/H的增大而B.增大D.先增大后减小B.保持水平D.前述情况都可能B.马赫准那么D.弗劳德准那么2分,共20分A.减小C.先减小后增大9 .地下水渐变渗流的浸润线,沿程变化为A.下降C.上升10 .桥墩

17、绕流的模型设计应采用A.雷诺准那么二、填空题本大题共10小题,每题C.欧拉准那么请在每题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分.11 .某流体的粘性切应力为5.0N/m2,动力粘度为0.1Pas,那么其剪切变形速率为12 .在平衡流体中,等压面恒与质量力.13 .在恒定流中,与迹线重合.14 .直径100mm的圆管长1000米,水头损失lm,那么管壁处的切应力为Pa.15 .水流处于紊流粗糙区时,沿程摩阻系数与有关.16 .圆柱形外管嘴作用水头为4.5m,管嘴直径为20mm,那么从管嘴流出的流量为l/s.17 .底宽b=5m的长直矩形断面渠道,通过的流量为Q=40m3/s,假设渠道内某断面水深

18、h=2m,那么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之比.三、名词解释题本大题共5小题,每题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,假设敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m,油柱高h1=5.6m,水银柱高h2=0.2m,求油的密度.题26图27 .某矩形

19、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r0=0.36m,含水层厚度H=7m,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灰五、计算题本大题共3小题,每题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.题题29图30 .如题30图所示的分岔管水流射入大气,干管及

20、分岔管的轴线处于同一水平面上.a=30o,V2=V3=12m/s,di=200mm,d2=d3=100mm,不计水头损失,求水流对分岔管的作用力.题3031 .如题31图所示为离心式水泵抽水装置.流量Q=201/s,几何给水高度Hg=18m.吸水管长度li,=8m,管径di=150mm;压水管长度12=20m,管径d2=100mm.沿程摩阻系数Z=0.042,局部水头损失系数为：进口Ue=5.0,弯头尾二0.17.水泵的安装高度Hs=5.45m,水泵进口的允许真空度hv=7mH2.(1)试校核水泵进口的真空度hv；(2)试求水泵的扬程Ho题31图国西违者必究xurGinnJ2021年1月全国自

21、考流体力学参考答案2021年1月高等教育自学测试全国统一命题测试流体力学试题答案及评分参考课程代码03347一、单项选择题本大题共10小题I抵小题2分,共20分LD2.i3,C4.C工H&C7,AS+A9.A10.D二、填空题1本大题共10小题,每题2分,共2.分11.50a112,正交il流域14.0-245管壁相对粗糙度或孔加16.2.4JSt工缓流IB.水跃以薄壁20,粘滞力三、名词解释题本大睡扶5小题,每题3分,娃15分-1-均匀流是流体中原点的辽移位变加速度为零的流动“或均匀流是指流线是平行直线的流动力22 .流体呈层状流潮,各层明点互不掺混,这种流态称为层流.23 .沿程直

22、径不变,流量也不变的管道,24 .在渠道形状尺寸和流量定的条件下,断面单位能量最小口“3的明渠流对应的水深称为临界水深a反映土性质和流体性质综合影响渗流的系数.具有速度的电纲,称为濠透系数,共15分答建图四、简单计算题本大题共小题,每小腰5分26 .解：由题意知%=-0.98一%.%I分取等压面M-N以=Pr+小式H+与,1分Pa斥水W卜、+Q-p东事当卜工Pv=PiUr出平甘京忸*立士I1分->80+1(X)0x9.&x(1.5+5.6+92)13600父9.4乂22C1分)43904'54788流体力学试题答案及评分参考第1页共4页2分27 .解：m2,v=6+2A=

23、8mf比=A言加X.分Y5=.-:0.0002448aX401xl2分2&解：抽水深度s=左=3mI分影响半径R=3000乃=360m0分.=1.366=1.366X红迂二巧1%取1QtX16x72-4j2分=0.024mVsI分井的出水城为0.024mJ/so五、计算题本大题共3小题,每题10分共30分I分I分29.解：水平分力P.iMLhch-R/2=L2-0.4/2=1.0mA,=R,=0,4x1=S4d?1分1分水平分力P.,1000x9.8xLOx0,4=3920N一水平分力的压强分布图如答29图所示V二hR2分t2xO.4_Lli2<M!4x1.0=0.354mJ铅垂

24、分力P,=pgV=KJOOx9.8xO.354=3469.2NT合力大小尸=J可田-5214.7NU分分1分P合力P方向与水平方向的夹角8-arctanm=41,1分流体力学试翘答案及评分参考第2页共4页3吐解Q"区二学取W2mVs1分Qi=Q工+Q$=±0,18K4ni-/s<1分%m/ft1分Trdi列断面1-1和2-2的伯努利方程.有31Pl6的Pl,alVl咫3咫2g.=的*Pi=GPi-yptif：1分H分答30阴-i,xrx12j-6s=54kFa.分取断面1-1和2-2、3-3之间的水为限制体设片为分岔管对水流的作用力,列忸方向动量方程.布P1丁-F；=

25、口.#遇+pp+CUSCKL闻曲54X-F,=2x0.0942K12XcoO1-0-1&S4x6代人数据得"二.胭8日一水流对分岔管的作用力与F*大小相等方向相反u3L解二白404x20x107-t-r-知者一3.14X0J5=1,132ta/$54gmz畀1仃谥3.14x0.I1对0-.断面和J-1断面列伯努利方程,有入u.Pl.L%L卜寺"i+同工=0.042+5.0+0,17乂；.描=.384m儿4+用心1 iso1口5.45+；升0.434=6.0m2 X9.K流体力学试题答案及评分参考第3页共4页2分.分.分1分1分1分.分1分1分全国2021年10月自学

26、测试流体力学试题课程代码：03347、单项选择题本大题共10小题,每题2分,共20分在每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、多项选择或未选均无分.1.流体在静止时A.既可以承受压力,也可以承受剪切力B.既不能承受压力,也不能承受剪切力C.不能承受压力,可以承受剪切力D.可以承受压力,不能承受剪切力2.如下图,密闭容器上装有U型水银测压计.在同一水平面上1、2、3点上的压强关系为B.C.D.3.P1=P2=P3piVP2VP3P1>P2>P3P1>P2=P3恒定流一定是水水银A.当地加速度为零B,迁移加速度为零C.向心加速度为零D.

27、质点加速度为零4.在总流伯努利方程中,压强P是渐变流过流断面上的B.平均压强A.某点压强5.圆管均匀流过流断面上切应力符合A.均匀分布B.抛物线分布C.管轴处为零、管壁处最大的线性分布D.管壁处为零、管轴处最大的线性分布6.如下图,安装高度不同、其他条件完全相同的三根长管道的流量关系为A.Q1=Q2=Q3B. QVQ2VQ3QiC. Qi>Q2>Q3D. Qi<Q2=Q3激情活力精彩学联L题6图版权所有A.cqB.2V°lggTzC.:cv0D.：cv0Tz7.有压管流中,阀门瞬时完全关闭,最大水击压强Ap的计算公式为8.只适用于明渠均匀流流动状态的判别标准是A,微

28、波波速B.临界底坡C.弗劳德数D.临界水深9.矩形修圆进口宽顶堰在£下3.0的条件下,其流量系数A.m<0.32C.m=0.36B.m=0.32D.m>0.3610.用裘皮依公式分析普通完全井浸润线方程时的变量是A.含水层厚度B.浸润面高度C.井的半径、填空题本大题共10小题,每题2分,共20分请在每题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分.11.动力粘度N与运动粘度v的关系为R=12,水的体积模量体积弹f模量K=2.1M09N/m2,压强增加196kPa后,8m3水的体积减小量为m3.13.液体静力学根本方程z+与=C的物理意义是静止液体中各点单位重量液体具有的相等.:

29、g14.在紊流光滑区,九二03164,那么沿程水头损失hf与流速v的次方成正比.Re.15 .绕流阻力包括摩擦阻力和阻力.16 .孔口外接短管,成为管嘴出流,增加了阻力,但流量不减,反而增加,这是由于的作用.17 .共轲水深中跃前水深和跃后水深具有相同的.18 .宽顶堰发生侧收缩时,局部水头损失增加,降低.19 .渗透系数确实定方法有实验室测定法、和经验方法三种.20 .采用国际单位制进行量纲分析时,对于不可压缩流体,三个根本量纲分别是.三、名词解释题本大题共5小题,每题3分,共15分21.不可压缩流体22 .流线23 .当量粗糙24 .短管25 .自流井四、简做题本大题共3小题,每题5分,共

30、15分26 .图示一有压管道,小管直径dA=0.2m,大管直径dB=0.4m,A点压强水头为大管断面平均流速VB=1m/s,B点比A点高1m.求管中水流的方向.激情活力精彩学联7mH2.,B点压强水头为4mH2.,版权所有27.如下图一密闭水箱,箱壁上连接一圆柱形外管嘴.液面压强题26四p0=14.7kPa,管嘴内径d=50mm,管嘴中央线到液面的高度H=1.5m,管嘴流量系数N=0.82,试求管嘴出流量Q.28.五、计算题本大题共3小题,每题10分,共30分图示渠段下游为无穷远,上游水深小于正常水深.试对其进行分区,定性画出水面曲线并标出曲线名称.29.球盖自重,试求半球盖连接螺栓所受的总拉

31、力和总切力.球体体积公式为43kR3)30.如下图,管道内水流经水平对称分岔管道流入大气.流量Q=0.2m3/s,干管直径如下图开口盛水容器,容器壁上设有半径R=0.4m的半球盖AB.球形盖中央点的水深h=1.6m,不计半d2=d3=100mm,分岔角日=30口,不计水头损失,试求水流对分岔管的作用力.版权所有一二xuriun31.如下图溢流坝泄流模型剖面.溢流坝最大下泄流量为Qp=850m3/s,假设采用长度比尺入i=50的模型进行实验,试求模型的最大泄流量Qm.如测得模型坝脚处收缩断面流速vm=2.65m/s,模型的堰上水头Hm=10.8cm,试求原型相应的流速Vp和堰上水头Hp.V题31图2021年10月全国自考流体力学参考答案2021年10月高等教育自学测试全国统一命题测试流体力学试题答案及评分参考课程代码03347一、单项选择题本大题共10小题,每题2分,共20分LD2、C3.A4.A5,C6+D7.DE.B9,C10.B二、填空题本大题共10小题,每题2分,共加分11 .612.7.47X1011总势能14.L7515 .压差形状16,收缩断面处真空17 .水跃函数1孔过流水平19 .现场测定法20,M