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目录

2015年武汉科技大学城市建设学院849流体力学考研真题

2015年武汉科技大学城市建设学院849流体力学考研真题(参考答案)

2014年武汉科技大学城市建设学院849流体力学考研真题

2014年武汉科技大学城市建设学院849流体力学考研真题(参考答案)

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体力学A卷考研真题

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体力学A卷考研真题(参考答

案)

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体力学B卷考研真题

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体力学B卷考研真题(参考答

案)

2012年武汉科技大学城市建设学院849流体力学考研真题

2012年武汉科技大学城市建设学院849流体力学考研真题(参考答案)

2008年武汉科技大学城市建设学院825流体力学考研真题

2007年武汉科技大学城市建设学院453流体力学考研真题

2007年武汉科技大学城市建设学院453流体力学考研真题(参考答案)

2015年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学考研真题

科目名称:流体力学(√A卷□B卷)科目代码:849

考试时间:3小时满分150分

可使用的常用工具:□无√计算器√直尺√圆规(请在使用工具前

打√)

注意:所有答题内容必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上的一

律无效;考完后试题随答题纸交回。

一、是非题(共15小题,每小题1分,共15分)

1、粘滞性是液体的固有物理属性,它只有在液体静止状态下才能

显示出来,并且是引起液体能量损失的根源。()

2、随流动雷诺数增大,管流壁面粘性底层(即层流底层)的厚度

也愈大。()

3、在平衡的流体中,质量力沿等压面所做的功并非等于零。

()

4、位置水头与压强水头之和成为测压管水头。()

5、管道内层流流动的速度剖面图比紊流流动的速度剖面图更平

钝。()

6、容器中两种不同液体的分界面是水平面,但不一定是等压

面。()

7、流速分布越不均匀,动能修正系数的值越小。()

8、恒定流的牵移加速度等于零,而均匀流的当地加速度等于零。

()

9、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体中的液体重量。

()

10、静止液体中静水压强与淹没深度的一次方成正比。()

11、按运动要素是否随时间变化把水流分为均匀流与非均匀流。

()

12、流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。

()

13、在体积流量一定的情况下,Re随管径的增大而增大。

()

14、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。()

15、大孔口与小孔口出流流量公式完全相同,只是流量系数不同而

已。()

二、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)

1、水泵的扬程是指()

(a)水泵提水高度;

(b)水泵提水高度+吸水管的水头损失;

(c)水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失。

2、与牛顿内摩擦定律有关的因素是()

(a)压强、速度和粘度;

(b)流体的粘度、切应力与角变形率;

(c)切应力、温度、粘度和速度;

(d)压强、粘度和角变形。

3、毕托管可以用来测量()。

(a)瞬时速度

(b)时均速度

(c)脉动速度

(d)脉动压强

4、在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是

()。

(a)同一种液体;

(b)相互连通;

(c)不连通

(d)同一种液体,相互连通。

5、方程(分别为速度在三个坐标轴方向的分量)

成立的条件是()

(a)流动有旋

(b)连续介质模型

(c)理想流体

(d)流体不可压缩。

6、气体在管道内作超音速流动,当沿流动方向截面面积增加时,

()

(a)V,P增加,ρ减小

(b)V,ρ减小,P增加

(c)ρ,P减小,V增大

(d)V,P减小,ρ增大

7、输送流体的管道,长度及两段的压强差不变,在层流流态,欲使

流量增加一倍,,管径d2/d1应为()

(a)0.2

(b)

(c)

(d)2

8、已知水流的沿程水力摩擦系数l只与边界粗糙度有关,可判断该

水流属于()

(a)层流区

(b)紊流光滑区

(c)紊流过渡粗糙区

(d)紊流粗糙区

9、在并联管路问题中,下面叙述正确的是()

(a)流经每一管路的水头损失相加得总水头损失;

(b)流经所有管路的流量相同;

(c)流经每一管路的水头损失相同;

(d)当总流量已知时,可直接解得各管的流量。

10、一般压力输水管道中,压力钢管的长度(),关闭时间(

),则愈容易产生直接水击。

(a)愈长,愈短;

(b)愈短,愈短;

(c)愈长,愈长;

(d)愈短,愈长。

11、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)运行轨迹是水平的

(b)运行轨迹是曲线

(c)运行轨迹是直线

(d)是否绕自身轴旋转

12、粘性流体测压管水头线的沿程的变化是()

(a)沿程下降

(b)沿程上升

(c)保持水平

(d)前三种情况都有可能。

13、边界层分离的必要条件是()(坐标x沿流动方程,y沿

物面外法线方向)。

(a)

(b)

(c)

(d)

14、按重力相似准则设计模型,若几何比尺为100,则流速比尺为

()

(a)100

(b)10

(c)20

(d)50

15、在国际单位制中流体力学基本量纲不包括()

(a)时间

(b)质量

(c)长度

(d)力

三、简答题(5小题,共30分)

1、(10分)简述沿程水头损失实测方法。

2、(5分)写出恒定平面势流中流函数具有的性质,流函数与流速

势的关系。

3、(6分)什么是水击?减小水击压强的措施有哪些?

4、(5分)试分别说明雷诺数Re、佛诺德数Fr的物理意义及其在流

体力学中的主要用途?

5、(4分)作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向

(两面液体均为水)。

四、计算题(6小题,共75分)

1、(8分)一不可压缩流体的流动,x方向的速度分量是

,z方向的速度分量为零,求y方向的速度分量,其中a与b为常数,已

知时,。

2、(20分)密闭水箱中的水经由一圆锥形喷嘴向大气空间出流,

如图所示。已知H=3m,d1=100mm,d2=50mm,压力计读数

62

pm=1.05×10N/m,流动阻力不计。试求:(1)通过喷嘴的体积流量;

(2)喷嘴螺栓群所受的作用力。

3、(20分)已知某不可压缩理想流体作稳定流动,其流函数为

(其中、为常数),(l)问该流场有旋还是有势?若有

旋,求其旋转角速度;若有势,求其速度势函数。

(2)若质量力只有重力时,求其压力分布方程式。

4、(12分)如下图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管

直径d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度

33

ρm=13.6×10kg/m,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。

5、(15分)有一简单并联管路如下图,总流量m3/s,

,求各管段的流量及两节点间的水头损失。第一支路

mm,m,第二支路mm,m。

2015年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学考研真题(参考答案)

科目名称:流体力学(√A卷□B卷)科目代码:849

考试时间:3小时满分150分

可使用的常用工具:□无√计算器√直尺√圆规(请在使用工具前

打√)

注意:所有答题内容必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上的一

律无效;考完后试题随答题纸交回。

一、是非题(共15小题,每小题1分,共15分)

1、(×)2、(×)3、(×)4、(√)5、(×)6、(×)7、(×)

8、(×)

9、(√)10、(√)11、(√)12、(×)13、(×)14、(×)15、

(√)

二、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)

1、(b)2、(b)3、(b)4、(d)5、(b)

6、(c)7、(b)8、(d)9、(c)10、(a)

11、(d)12、(d)13、(b)14、(b)15、(d)

三、简答题(5小题,共30分)

1、(10分)简述沿程水头损失实测方法。

答:(1)沿程水头损失实测装置

①设备

从水位恒定的水塔引出管道,与需要测量水头损失的新钢管相

联,为了便于操作和计算,该管水平放置,两端各开一个测压孔,测压

孔直径左右的测压管,用橡皮管与压差计相连接。测压孔间距

L视采用压差计类型和测量精度而定,做到读数准确,误差在5%以内。

(2分)

在测压孔两端设A、B两个闸阀,控制流量与排气。闸阀距测压孔

距离应大于(6~10)d,(d为新钢管直径),避免闸阀后旋涡水流对

测压管测流的影响。(2分)

在管道出口采用重量法或体积法测量流量。也可在管路上装流量

计测量流量。(1分)

②工作原理

水塔水位恒定,当闸门开度一定时,管中通过的流量一定,测出流

量。管道直径保持不变,经过管道的水流为有压均匀流,水力坡度与测

压管坡度相等,由压差计测出压差经简单换算即得长度为L的管道的沿

程水头损失,即(3分)

(2)沿程阻力系数在紊流光滑区的变化规律(2分)

大量实验证明,在紊流光滑区,沿程阻力系数只与雷诺数Re有

关,与绝对粗糙度k无关。

2、写出恒定平面势流中流函数具有的性质,流函数与流速势的关

系。(5分)

答:流函数具有的性质(3分)

①流函数相等的点组成的线即流线,或曰,同一流线上个点的流函

数为常数。

②两流线间的函数值之差为为单宽流量。

③平面势流的流函数为一个调和函数。

流函数与流速势的关系(2分)

①流函数与势函数为调和函数。

②等势线与等流函数线正交。

3、什么是水击?减小水击压强的措施有那些?(6分)

答:压力管道中,由于管中流速突然变化,引起管中压强急剧增高

(或降低),从而使管道断面上发生压强交替升降的现象,称为水击。

(2分)

工程上常常采取以下措施来减小水击压强:(4分)

(一)延长阀门(或导叶)的启闭时间T

(二)缩短压力水管的长度

(三)修建调压室

(四)减小压力管道中的水流流速v0

4、试分别说明雷诺数Re,佛诺德数Fr的物理意义及其在流体力学

中的主要用途?(5分)

答:(1)雷诺数Re的物理意义:它表征液流惯性力与粘滞力的对

比关系,即。在流体力学中主要用它来判别液流的流态是层流

还是紊流。(2分)

(2)佛诺德数Fr的物理意义:它表征液流惯性力与重力两种作用力

的对比关系。其能量意义是表示过水断面单位重量液体平均动能与平均

势能之比的二倍开平方,(2分)

即。

在流体力学中主要用它判别水流的流态是缓流、临界流或急流。

(1分)

5、作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向(两面

液体均为水)(4分)

答:

四、计算题(6小题,共75分)

1、一不可压缩流体的流动。x方向的速度分量是,z方向

的速度分量为零,求y方向的速度分量,其中a与b为常数,已知

时,。(8分)

2、密闭水箱中的水经由一圆锥形喷嘴向大气空间出流,如图所

示。已知H=3m,d1=100mm,d2=50mm,压力计读数

62

pm=1.05×10N/m,流动阻力不计。试求:(1)通过喷嘴的体积流量;

(2)喷嘴螺栓群所受的作用力。(20分)

62

已知:H=3m,d1=100mm,d2=50mm,pm=1.05×10N/m。

解:建立坐标系,基准面位于管嘴轴心线上,并取管嘴内的空间为

控制体,如图所示。设管嘴螺栓群所受水流的作用力为R,容器内的自

由液面取为0-0面。

(1)列0-0至2-2截面之间的伯努利方程

得(4分)

那么(4分)

(2)根据连续性方程u1A1=u2A2,得

(4分)

(3)列1-1至2-2截面之间的伯努利方程

得(4分)

(4)列x方向的动量方程

(4分)

则管嘴螺栓群所受的作用力为

3、已知某不可压缩理想流体作稳定流动,其流函数为

(其中、为常数)。

(l)问该流场有旋还是有势?若有旋,求其旋转角速度;若有势,

求其速度势函数。

(2)若质量力只有重力时,求其压力分布方程式。(20分)

已知:流函数(其中、为常数)

解:(1)由流函数与速度分量间的关系可得

那么

所以该流场是有势流场。(5分)

(2)由速度势函数与速度分量间的关系可得

积分上式,得速度势函数为

(5分)

(3)根据欧拉运动微分方程式,得

(6分)

所以

积分上式,得压力分布方程式为

(4分)

积分常数C可根据具体的边界条件来确定。

4、如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径

33

d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度ρm=13.6×10kg/m,忽

略管中水头损失,试求管道输水流量Q。(12分)

解:列1-1,2-2断面的总流伯努利方程

(2分)

取=1,有

(6分)

解得

V2=2.295m/s(2分)

Q==0.018m2/s(2分)

5、(15分)有一简单并联管路如下图,总流量m3/s,

,求各管段的流量及两节点间的水头损失。第一支路

mm,m,第二支路mm,m。

解:

(2分)

(2分)

(2分)

(2分)

节点间的水头损失m(2分)

m3/s(2分)

m3/s(2分)

校核m3/s(1分)

2014年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学考研真题

科目名称:流体力学(□A卷√B卷)科目代码:849

考试时间:3小时满分150分

可使用的常用工具:□无√计算器√直尺√圆规(请在使用工具前

打√)

注意:所有答题内容必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上的一

律无效;考完后试题随答题纸交回。

一、是非题(共15小题,每小题1分,共15分)

1、流体的抗切能力和抗压能力都很强。()

2、所有流动的流体都存在流函数和势函数。()

3、满足牛顿内摩擦定律,同时做纯剪切流动的流体称为牛顿型流

体。()

4、黏滞性和压缩性是流体的物理特性。()

5、液体内某处不同方向作用面上的流体静压强各不相同。(

6、液体静压强的大小与盛装该液体容器的形状无关。()

7、对静止液体,压强递增的方向就是重力作用的铅直向下的方

向。()

8、迹线是欧拉法对流体流动的描述。()

9、均匀流动过流断面上的压强分布服从于水静力学规律。(

10、气体的速度接近或超过音速是,必须视为可压缩流体。(

11、气体的静压是指静止状态下的气体压强。()

12、引起局部阻力的原因是由于旋涡区的产生和速度大小及方向的

变化。()

13、在紊流充分发展的区域,黏性切应力大于惯性切应力。(

14、水力半径是指过流断面面积与过流断面周长的比值。(

15、管嘴出流流量增大的主要原因是出流过程中出现了真空现

象。()

二、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)

1、同一种静止液体中,下面哪个值是常数()

(a)压强水头

(b)位置水头

(c)测压管水头

(d)总水头

2、对静止非均质流体的水平面,以下不正确的是()

(a)等温面

(b)等压面

(c)等密度面

(d)等黏度面

3、作用于曲面上的水静压力的铅直分力所受的主要影响因素是

()

(a)曲面形状

(b)水平分力

(c)压力体

(d)形心的淹没深度

4、在恒定流动中,以下描述不正确的是()

(a)流线和迹线不重合

(b)压强不随时间变化

(c)流速恒定

(d)惯性力不随时间变化

5、对流体的均匀流动,不受以下哪种力的作用()

(a)重力

(b)黏滞力

(c)压力

(d)惯性力

6、恒定流动量方程主要用来求解()

(a)流体流速

(b)流体动量

(c)作用力

(d)流体压强

7、在以下各种管段中,流体只存在沿程阻力损失的是()

(a)弯管

(b)直管

(c)阀门

(d)突扩管

8、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

9、垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点

到水面的距离yD为()。

(a)1.25m

(b)1.5m

(c)2m

(d)2.5m。

10、伯努利方程是()

(a)连续性方程

(b)能量方程

(c)动量矩方程

(d)动量方程

11、黏性力相似准则数是()

(a)Fr数

(b)Re数

(c)Ma数

(d)Eu数

12、圆管流动过流断面上切应力分布为()

(a)在过流断面上是常数

(b)管轴处是零,且与半径成正比

(c)管壁处是零,向管轴线性增大

(d)按抛物线分布

13、水流流动一定会流动的方向应该是()

(a)从高处向低处流;

(b)从流速大的地方向流速小的地方流;

(c)从压强大处向压强小处流

(d)从单位重量流体机械能高的地方向低的地方流

14、流体在流动时,判断流体微团流动是有旋流动还是无旋流动根

据是()

(a)运行轨迹是水平的

(b)运行轨迹是曲线

(c)运行轨迹是直线

(d)是否绕自身轴旋转

15、导致附面层产生分离的原因是()

(a)压强降低至蒸气压

(b)压强梯度减低至零

(c)负的压强梯度

(d)附面层厚度减小到零

三、简答题(4小题,共25分)

1、(8分)画出图中曲面的水平方向的压强分布图和铅垂方向的压

力体图,并标明方向。

2、(6分)什么是入口段长度?对于层流、紊流分别用什么表示?

3、(6分)简述流体力学中主要的力学模型。

4、(5分)有人说“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为

什么?

四、计算题(6小题,共80分)

1、(10分)一封闭容器水面的绝对压强p0=85kPa,中间玻璃管两

端是开口的,当既无空气通过玻璃管进入容器,又无水进入玻璃管时,

试求玻璃管应该伸入水面下的深度h。

2、(10分)下图为U形管角速度测量仪,两竖管距离旋转轴为R1

和R2,其液面高差为Δh,若R1=0.08m,R2=0.2m,Δh=0.06m,求角速度

ω的值。

3、(10分)一条缝送风口贴附底板,下图为其半平面射流。已知

送风高度h1=15cm,条缝宽B1=5m,若紊流系数a=0.118,求射程L=6m

时的送风高度h2应为多少?

(注:,,)

4、(15分)下图中,油沿管线流动,A断面流速为2m/s,不计损

失,求开口C管中的液面高度。

5、(15分)下图中,一隔板将水箱分为A和B两格,隔板上有直径

为d1=40mm的薄壁孔口,B水箱底部有一直径为d2=30mm的圆柱形管

嘴,管嘴长L=0.1m。设流量系数μ1=0.62,μ2=0.82,A水箱的水深

H1=3m恒定不变。求:

(1)恒定出流时,B水箱水深H2是多少?

(2)水箱流量Q1等于多少?

6、(20分)两水库以直径为d,长为L的管路相通,当水头为H

时,管中流量为。若在管路中点处分两个支管,支管直径亦为d,在

水头H不变的情况下,管中流量为。求两种情况下的流量比。

2014年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学考研真题(参考答案)

科目名称:流体力学(□A卷√B卷)科目代码:849

考试时间:3小时满分150分

可使用的常用工具:□无√计算器√直尺√圆规(请在使用工具前

打√)

注意:所有答题内容必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上的一

律无效;考完后试题随答题纸交回。

一、是非题(共15小题,每小题1分,共15分)

1、(×)2、(×)3、(√)4、(√)5、(×)

6、(√)7、(√)8、(×)9、(√)10、(√)

11、(×)12、(√)13、(×)14、(×)15、(√)

二、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)

1、(c)2、(d)3、(c)4、(a)5、(d)

6、(c)7、(b)8、(a)9、(c)10、(b)

11、(b)12、(b)13、(d)14、(d)15、(c)

三、简答题(4小题,共25分)

1、(8分)画出图中曲面的水平方向的压强分布图和铅垂方向的压

力体图,并标明方向。

2、(6分)什么是入口段长度?对于层流、紊流分别用什么表示?

答:从入口到形成充分发展的管流的长度称为入口段长度,以表

示。对于层流:;对于紊流:。

3、(6分)简述流体力学中主要的力学模型。

答:(1)连续介质模型。将流体认为是充满其所占据空间无任何

空隙的质点所组成的连续体。

(2)无黏性流体模型。在某些问题中,黏性不起作用或不起主要作

用,从而不考虑黏性作用的流体,称为无黏性流体或理想流体。

(3)不可压缩流体模型。液体的压缩性和热胀性均很小,密度可视

为常数,通常用不可压缩流体模型。

4、(5分)有人说“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为

什么?

答:这种说法是错误的,均匀流不一定是恒定流。因均匀流是相对

于空间而言,即运动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时间而言,即

运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。

四、计算题(6小题,共80分)

1、(10分)一封闭容器水面的绝对压强p0=85kPa,中间玻璃管两

端是开口的,当既无空气通过玻璃管进入容器,又无水进入玻璃管时,

试求玻璃管应该伸入水面下的深度h。

解:管下端压强为:

(2分)

又有:

(3分)

(5分)

2、(10分)下图为U形管角速度测量仪,两竖管距离旋转轴为R1

和R2,其液面高差为Δh,若R1=0.08m,R2=0.2m,Δh=0.06m,求角速度

ω的值。

解:右侧液面的液面方程为:

(a)

左侧液面的液面方程为:

(b)(5分)

方程(b)减去方程(a)得:

(5分)

3、(10分)一条缝送风口贴附底板,下图为其半平面射流。已知

送风高度h1=15cm,条缝宽B1=5m,若紊流系数a=0.118,求射程L=6m

时的送风高度h2应为多少?

(注:,,)

解:(3分)

m(7分)

4、(15分)下图中,油沿管线流动,A断面流速为2m/s,不计损

失,求开口C管中的液面高度。

解:取B点所在水平面为高程基准线,建立A、B断面能量方程:

(5分)

由得:

(5分)

(5分)

C管中的液面高度CB为1.86m。

5、(15分)下图中,一隔板将水箱分为A和B两格,隔板上有直径

为d1=40mm的薄壁孔口,B水箱底部有一直径为d2=30mm的圆柱形管

嘴,管嘴长L=0.1m。设流量系数μ1=0.62,μ2=0.82,A水箱的水深

H1=3m恒定不变。求:

(1)恒定出流时,B水箱水深H2是多少?

(2)水箱流量Q1等于多少?

解:(1)对恒定流有:

(a)

(b)

(c)

联立求解上述方程得:

(d)(5分)

其中:

代入方程(d)得:

(5分)

(2)由方程(b)得:

(5分)

6、(20分)两水库以直径为d,长为L的管路相通,当水头为H

时,管中流量为。若在管路中点处分两个支管,支管直径亦为d,在

水头H不变的情况下,管中流量为。求两种情况下的流量比。

解:单管相连时,按长管计算,管路比阻为:

在两液面建立能量方程:

则:(5分)

管路中点处分两个支管,各支管比阻为:

支管2和支管3并联,则有:

即:(5分)

两液面建立能量方程:

(5分)

流量比(5分)

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学A卷考研真题

考试科目代码及科目名称:849流体力学(城建)

可使用的常用工具:(计算器、直尺)

答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题

随答题纸交回。

考试时间3小时,总分值150分。

一、是非题(每题1分,共计15分)

1、静压强的大小,与其淹没深度有关也与受压面的方位有关。

()

2、均匀流的同一过水断面上,各点流速相等。()

3、大孔口与小孔口出流流量公式完全相同,只是流量系数不同而

已。()

4、流量是衡量断面过水能力大小的物理量。()

5、水泵的安装高度取决于水泵的允许真空值、供水流量和水头损

失.()

6、当流速分布比较均匀时,则动能修正系数的值接近于零。(

7、在研究紊流边界层的阻力特征时,所谓粗糙区是指粘性底层的

实际厚度Δ小于粗糙高度。()

8、理想流体与实际流体的区别仅在于:理想流体具有不可压缩

性。()

9、量纲和谐原理:凡是正确反映客观规律的物理方程,其各项量纲

必须是一致的.()

10、所谓零值流线就是流速等于零的流线。()

11、把符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。(

12、圆形管的直径就是其水力半径。()

13、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动()

14、当相对压强为零时,称为绝对真空。()

15、不同液体的粘滞性各不相同,同一液体的粘滞性是一常数。

()

二、选择题(每题2分,共计30分)

1、在静水中取一六面体,作用在该六面体上的力有()

(a)切向力、正压力

(b)正压力

(c)正压力、重力

(d)正压力、切向力、重力

2、动量方程式中流速和作用力:()

(a)流速有方向,作用力没有方向

(b)流速没有方向,作用力有方向

(c)都没有方向

(d)都有方向。

3、外延管嘴正常工作的条件是()

(a)管长大于3-4倍的管径

(b)作用水头小于0.75H0

(c)作用水头大于0.75H0

(d)管长=(3-4)d,作用水头小于0.75H0

4、平面势流流网网格密集的部位是()

(a)流速大压强小;

(b)流速大压强大;

(c)流速小压强大;

(d)流速小压强小。

5、等加速直线运动容器内液体的等压面为()。

(a)水平面;

(b)斜平面;

(c)抛物面;

(d)双曲面。

6、用U形水银测压计测A点压强,h1=500mm,h2=300mm,A点的压

强是:()

(a)63700;

(b)66640

(c)69580;

(d)60760。

7、图示容器中有两种液体,密度r2>r1,则A、B两测压管中的液

面必为()。

(a)B管高于A管;

(b)A管高于B管;

(c)AB两管同高。

8、不可压缩气体总流能量方程

中的分别代表()

(a)1和2断面上的绝对压强;

(b)1断面上的绝对压强及2动能上的相对压强;

(c)1和2断面上的相对压强;

(d)1断面上的相对压强及2断面上的绝对压强。

9、方程常数(为流体的密度,v断面平均流速,A为总流的

过流断面面积),成立的条件是:()

(a)理想流体

(b)恒定流动

(c)流体不可压缩

(d)流动无旋。

10、断面平均流速v与断面上每一点的实际流速u的关系是()

(a)v=u

(b)v<u

(c)v>u

(d)v≤或≥u

11、圆管突然扩大的水头损失可表示为:()

(a)

(b)

(c)

(d)

12、变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,两断面雷

诺数的关系是():

(a)Re1=0.5Re2

(b)Re1=Re2

(c)Re1=1.5Re2

(d)Re1=2Re2。

13、紊流粗糙区的水头损失与流速成:()

(a)一次方关系;

(b)二次方关系;

(c)1.75~2.0次方关系。

14、某种液体在圆管中层流运动,如果Re为400,则沿程损失系数

λ=()。

(a)0.1;

(b)0.16;

(c)0.2;

(d)0.26。

15、若φ1和φ2是拉普拉斯方程的两个解,下列哪个也是方程的解:

()

(a)φ1-2φ2

(b)φ1φ2

(c)φ1/φ2

(d)φ2

(e)这些答案都不是

三、简答题(共计25分)

1、画出图中圆柱曲面上的压力体,并标明方向。(5分)

2、下面的压力分布图如果有错误,请绘出正确的分布图。(6分)

3、1)试定性绘出当实际水流通过图示管道时的总水头线和测压管

水头线;(9分)

2〕在图上标注可能的负压区;

3〕在图上标注真空值最大的断面。

4、尼古拉兹实验曲线图中,可以分为哪五个区域?(5分)

在这五个区域中,λ与哪些因素有关?

四、计算题(共计80分)

1、(10分)一截面为圆形风道,风量为10000,最大允许平均

流速为20m/s,

求:(1)此时风道内径为多少?

(2)若设计内径应取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?

2、(20分)有一沿铅垂直立墙壁铺设的弯管,如图所示,弯头转角

为,起始断面1-1到断面2-2的轴线长度L为3.14m,两断面中心高

差为2m。已知断面1-1中心处动水压强P1为117600N/m2,两断面之间

3

水头损失hw为0.1mH2O,管径d为0.2m,流量Q为0.06m/s。

试求:水流对弯头的作用力大小R。

3、(10分)管中流动为紊流粗糙区,如管道长度不变,沿程水头

损失不变,若管径增大一倍,问流量增加多少倍?(提示:

)。

4、(10分)已知平面流动的流速势函数为φ=0.04x3+axy2,x,y

单位为m,φ的单位为㎡/s。

试求:(a)常数a

(b)点A(0,0)和点B(3,4)之间的压强差,设流体密度ρ=

1000Kg/m3

5、(10分)某体育馆的圆柱形送风口,d0=0.6mm,风口至比赛区

为60m。要求比赛区风速(质量平均风速)不得超过0.3m/s,设紊流系数

a=0.08.求送风口的送风量应不超过多少m3/s?

(注:,,)

6、(20分)流体通过孔板流量计的流量qv与孔板前、后的压差

ΔP、管道的内径d1、管内流速v、孔板的孔径d、流体密度ρ和动力粘度μ

-1-2-

有关。试用π定理导出流量qv的表达式。(dimΔP=MLT,dimμ=ML

1T-1)。

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学A卷考研真题(参考答案)

考试科目代码及科目名称:849流体力学(城建)

可使用的常用工具:(计算器)

答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题

随答题纸交回。

考试时间3小时,总分值150分。

一、是非题(每题1分,共计15分)

1、(X)2、(X)3、(V)4、(V)5、(V)

6、(X)7、(V)8、(X)9、(V)10、(X)

11、(V)12、(X)13、(X)14、(X)15、(X)

二、选择题(每题2分,共计30分)

1、(c)2、(d)3、(d)4、(a)5、(b)

6、(a)7、(b)8、(c)9、(b)10、(d)

11、(c)12、(a)13、(b)14、(b)15、(a)

三、简答题(共计25分)

1、画出图中圆柱曲面上的压力体,并标明方向。

2、下面的压力分布图如果有错误,请绘出正确的分布图。(6分)

修改后图:

3、1)试定性绘出当实际水流通过图示管道时的总水头线和测压管

水头线;(9分)

2〕在图上标注可能的负压区;

3〕在图上标注真空值最大的断面。

4、尼古拉兹实验曲线图中,可以分为哪五个区域?(5分)

在这五个区域中,λ与哪些因素有关?

答:以函数形式表示沿程阻力系数的影响因素

Ⅰ区:层流区λ=f1(Re)

Ⅱ区:临界过渡区λ=f2(Re)

Ⅲ区:紊流光滑区λ=f3(Re)

Ⅳ区:紊流过渡区λ=f4(Re,K/d)

Ⅴ区:紊流粗糙区λ=f5(K/d)

四、计算题(共计80分)

1、(10分)一截面为圆形风道,风量为10000,最大允许平均

流速为20m/s,

求:(1)此时风道内径为多少?

(2)若设计内径应取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?

解:

}(5分)

(2)设计内径应取450mm为50mm的9倍,且风速低于允许的

20m/s(2分)

(3)在设计内径450mm时,风速为

}(3分)

2、(20分)有一沿铅垂直立墙壁铺设的弯管,如图所示,弯头转

角为,起始断面1-1到断面2-2的轴线长度L为3.14m,两断面中心高

差为2m。已知断面1-1中心处动水压强为,两断面之间水

头损失为,管径d为0.2m,流量Q为。

试求水流对弯头的作用力大小R。图:

解:(2分)

对过流断面1-1、2-2写伯努利方程(动能修正系数均

无1.0),可得

(3分)

(1分)

(1分)

(1分)

对x轴写动量方程(动量修正系数均取1.0),得

(3分)

(2分)

对y轴动量方程得(3分)

(1分)

(1分)

,方向与相反

(2分)

3、(10分)管中流动为紊流粗糙区,如管道长度不变,

沿程水头损失不变,若管径增大一倍,问流量增加多

少倍?

(提示:)。

解:5分

5分

4、(10分)已知平面流动的流速势函数为φ=0.04x3+axy2,x,y

单位为m,φ的单位为㎡/s。试求:(a)常数a

(b)点A(0,0)和点B(3,4)之间的压强差,设流体密度ρ=

1000Kg/m3

解:由于势函数满足拉普拉斯方程,因此有

(a)(5分)

(b)(5分)

由伯努利方程:

5、(10分)某体育馆的圆柱形送风口,m,风口至比赛区为

60m。要求比赛区风速(质量平均风速)不得超过0.3m/s,设紊流系数

a=0.08.求送风口的送风量应不超过多少m3/s?(注:,

,)

解:m/s5分)

m3/s(5分)

6、(20分)流体通过孔板流量计的流量qv与孔板前、后的压差

ΔP、管道的内径d1、管内流速v、孔板的孔径d、流体密度ρ和动力粘度μ

有关。试用π定理导出流量qv的表达式。

(dimΔP=ML-1T-2,dimμ=ML-1T-1)。

解:设qv=f(ΔP,d1,v,d,ρ,μ)(3分)

选d,v,ρ为基本变量

(4分)

上述方程的量纲方程为:

(4分)

由量纲一致性原则,可求得:

a1=0a2=1a3=0a4=1

b1=1b2=2b3=0b4=1

c1=2c2=0c3=1c4=1(4分)

(5分)

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学B卷考研真题

考试科目代码及科目名称:849流体力学(城建)

可使用的常用工具:(计算器、直尺)

答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题

随答题纸交回。

考试时间3小时,总分值150分。

一、是非题(每题1分,共计15分)

1、静水压强的方向总是指向受压面。()

2、按运动要素是否随时间变化把水流分为均匀流与非均匀流。

()

3、大孔口与小孔口都可认为其断面上压强、流速分布均匀,各点

作用水头可以认为是一常数。()

4、在体积流量一定的情况下,Re随管径的增大而增大。

()

5、水泵的扬程就是指它的提水高度.()

6、流速分布越不均匀,动能修正系数的值越小。()

7、在研究紊流边界层的阻力特征时,所谓光滑区是指粘性底层的

实际厚度Δ小于粗糙高度。()

8、牛顿流体就是理想流体。()

9、量度各种物理量数值大小的标准叫单位。量纲是各种不同类别

物理量的标准。()

10、流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。

()

11、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。()

12、在水流过水断面面积相等的前提下,湿周愈大,水力半径愈

小。()

13、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

()

14、计入大气压强所得的压强值称为相对压强。()

15、同一种液体的粘滞性具有随温度升高而降低的特性。

()

二、选择题(每题2分,共计30分)

1、速度水头是():

(a)v2/2g

(b)v

(c)

(d)以上答案都不是

2、管道中液体的雷诺数与()无关。

(a)温度

(b)管径

(c)流速

(d)管长

3、垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点到水

面距离yD为()

(a)1.25m

(b)1.5m

(c)2m

(d)2.5m。

4、方程成立的条件是:()

(a)理想流体

(b)流体不可压缩

(c)连续介质模型

(d)流动无旋。

5、输送流体的管道,长度及两段的压强差不变,在层流流态,欲使

流量增加一倍,,管径d2/d1应为:()。

(a)

(b)

(c)2

(d)4

(e)6

6、虹吸管正常工作,其顶部的真空值一般不大于()水柱高。

(a)6.0m

(b)7.5m

(c)9m

(d)10m

7、圆管层流运动的动能修正系数a=()。

(a)1

(b)2

(c)3

(d)0。

8、在平衡液体中,质量力与等压面()。

(a)重合

(b)平行

(c)正交。

9、管流的测压管水头线沿程的变化是()。

(a)沿程下降;

(b)沿程上升;

(c)保持水平;

(d)前三种情况都可能。

10、流体运动的连续性方程是根据()原理导出的。

(a)动量守恒

(b)质量守恒

(c)能量守恒

(d)力的平衡

11、圆管层流,管轴心处的流速为1.8m/s。该断面的断面平均流速

为()

(a)2.4m/s

(b)1.8m/s

(c)1.35m/s

(d)0.9m/s

12、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数()。

(a)急流和缓流;

(b)均匀流和非均匀流;

(c)层流和紊流;

(d)恒定流和非恒定流。

13、附面层内沿附面层厚度方向().

(a)速度梯度很大,压强梯度为0;

(b)压强梯度很大,速度梯度为0;

(c)速度梯度很小,压强梯度很大;

(d)速度梯度为0,压强梯度很小。

14、作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量

()

(a)大

(b)小

(c)相同

(d)无法确定。

15、流函数(又称拉格朗日流函数)存在的充分必要条件是

()

(a)有势流动;

(b)不可压缩流体的流动;

(c)平面流动;

(d)不可压缩流体的平面流动。

三、简答题(共计25分)

1、(6分)有一等直径的虹吸管:

(1)试定性会出当通过实际水流时的总水头线和测管水头线;

(2)在图上标出可能产生的负压区;

(3)在图上标出真空值最大的断面。

2、(7分)作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方

向。

3、均匀流水力特性如何?(6分)

4、何谓粘性底层?它对实际流动有何意义?(6分)

四、计算题(共计80分)

1、(10分)水管长l=10m,直径d=50mm,测得流量Q=4x10-

3m3/s,沿程水头损失hp=1.2m,试求水管的沿程阻力系数。

2、(20分)设管路中有一段水平(xoy平面内)放置的等管径弯

管,如图所示,已知管径d=0.2m,弯管与x轴的夹角,管中过流

断面1-1的平均流速,其形心处的相对压强,若不

计管流的能量损失,试求水流对弯管的作用力R。

3、(10分)管中流动为紊流光滑区,如管道长度不变,沿程水头

损失不变,管径增大一倍,问流量增加多少倍?

提示:

4、(10分)羽毛球馆的圆柱形送风口,m,风口至比赛区为

60m。要求比赛区风速(质量平均风速)不得超过0.3m/s,设紊流系数

a=0.08.

求送风口的送风量应不超过多少m3/s?

(注:,,)

22

5、(10分)已知一流动的速度场为:vx=2xy+x,vy=x-y-y,试

证明该流动为有势流动,且存在流函数,并求速度势及流函数。

6、(20分)已知文丘里流量计喉管流速u与流量计压强差Δp、主管

直径d1,喉管直径d2以及流体的密度ρ和运动粘度ν有关,试用л定理确定

流速关系式为:

2013年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学B卷考研真题(参考答案)

考试科目代码及科目名称:849流体力学(城建)

可使用的常用工具:(计算器、直尺)

答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题

随答题纸交回。

考试时间3小时,总分值150分。

一、是非题(每题1分,共计15分)

1、(V)2、(X)3、(X)4、(X)5、(X)

6、(X)7、(X)8、(X)9、(V)10、(X)

11、(X)12、(V)13、(x)14、(X)15、(V)

二、选择题(每题2分,共计30分)

1、(a)2、(d)3、(c)4、(b)5、(b)

6、(c)7、(b)8、(c)9、(d)10、(b)

11、(d)12、(c)13、(a)14、(b)15、(d)

三、简答题(共计25分)

1、(6分)

2、作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向(7分)

3、均匀流水力特性如何?(6分)

答:(1)过流断面为平面,且断面形状、尺寸沿流程不变;

(2)流线为平行直线,同一流线上各点流速相等,从而各断面流速

分布相同,各断面平均流速相等,动能修正系数及动量修正系数对应相

等;

(3)动水压强规律与静压强分布规律相同。

4、何谓粘性底层?它对实际流动有何意义?(6分)

答:事物的变化总是要从量变到质变的,对于一根管道,在管壁上

由于粘性力的作用,速度为0,紧挨管壁的一层速度一定很小,因此,

在管壁的附近存在一个层流底层,在层流和紊流之间存在一个过渡层,

中间是紊流核心。层流底层的存在对流动损失的分析是非常重要的。

四、计算题(共计80分)

1、(10分)水管长l=10m,直径d=50mm,测得流量Q=4x10-

3m3/s,沿程水头损失hp=1.2m,试求水管的沿程阻力系数。

解:

5分

5分

2、(20分)设管路中有一段水平(xoy平面内)放置的等管径弯

管,如图所示,已知管径d=0.2m,弯管与x轴的夹角,管中过流

断面1-1的平均流速,其形心处的相对压强,若不

计管流的能量损失,试求水流对弯管的作用力R。

解:设弯管作用于水体的x、y方向的分力为和。

由总流动量方程(动量修正系数均取1.0),可得

(4分)

由连续性方程得;由伯努利方程(动能修正系数均取1.0)得

,所以

(3分)

(2分)

(4分)

(3分)

(2分)

方向与方向相反(2分)

3、(10分)管中流动为紊流光滑区,如管道长度不变,沿程水头

损失不变,管径增大一倍,问流量增加多少倍?

提示:

解:

5分

5分

4、(10分)羽毛球馆的圆柱形送风口,m,风口至比赛区为

60m。要求比赛区风速(质量平均风速)不得超过0.3m/s,设紊流系数

a=0.08.

求送风口的送风量应不超过多少m3/s?

(注:,,)

解:m/s5分

m3/s5分

22

5、(10分)已知一流动的速度场为:vx=2xy+x,vy=x-y-y,试

证明该流动为有势流动,且存在流函数,并求速度势及流函数。

解:(1)∵,,

则ωx=ωy=ωz=0,流动为无旋流动,3分

∴该流动为有势流动。

又∵,即流动为不可压缩流体的平面流动,

∴该流动存在流函数。2分

(2)∵2分

∴速度势为:

∴流函数为:3分

6、(20分)已知文丘里流量计喉管流速u与流量计压强差Δp、主管

直径d1,喉管直径d2以及流体的密度ρ和运动粘度ν有关,试用л定理确定

流速关系式:

解:d,u,r为独立基本量纲,可以组成6-3=3个π项

(2分)

π方程的个数为6-3=3

写出π方程:(5分)

将各量的因次代入,写出因次公式:

(2分)

对每一个π方程写出因次和谐方程组:

(5分)

2012年武汉科技大学城市建设学院849流体

力学考研真题

考试科目及代码:流体力学(849)

可使用的常用工具:计算器、绘图工具

答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题

随答题纸交回。

考试时间3小时,总分值150分。

一、是非题:(对者打“√”,错者打“×”,1分×20=20分)

1、惯性力属于质量力,而重力不属于质量力。()

2、不同液体的粘滞性各不相同,同一液体的粘滞性是一常数。

()

3、阀门关闭时间小于相长时发生的水击,称为直接水击。

()

4、理想流体与实际流体的区别仅在于,理想流体具有不可压缩

性。()

5、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体中的液体重量。

()

6、当流速分布比较均匀时,则动能修正系数的值接近于零。

()

7、紊流附加切应力主要是由于流体分子的扩散运动造成的。

()

8、总水头线总是沿程下降的,而测压管水头线在一定条件下会沿

程上升。()

9、随流动雷诺数增大,管流壁面层流底层的厚度也愈大。(

10、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。()

11、流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。(

12、圆管的直径就是其水力半径。()

13、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。()

14、过水断面一定是平面。()

15、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。()

16、水泵的扬程就是指它的提水高度.()

17、管嘴出流中,管嘴内真空的存在,有增大流量的作用。(

18、同时满足雷诺准则和佛汝德准则一般是不可能的。()

19、工业管道的沿程摩阻系数在紊流粗糙区随Re增加而增加

()

20、在平衡的流体中,质量力沿等压面所做的功必定为零。(

二、选择题(每小题2分,共30分)

1、边界层分离的必要条件是______(坐标x沿流动方程,y沿物

面外法线方向)。

(a);

(b);

(c);

(d)。

2、若流动是一个坐标量的函数,又是时间t的函数,则流动为(

(a)一元流动;

(b)二元流动;

(c)一元非恒定流动;

(d)一元恒定流动。

3、平面势流流网网格密集的部位是()

(a)流速大、压强小;

(b)流速大、压强大

(c)流速小、压强大

(d)流速小、压强小。

4、伯努利方程是()。

(a)连续性方程;

(b)动量方程;

(c)动量矩方程;

(d)能量方程。

5、圆管层流,管轴心处的流速为1.8m/s。该断面的断面平均流速为

()

(a)2.4m/s

(b)1.8m/s

(c)1.35m/s

(d)0.9m/s

6、紊流的断面流速分布规律符合()

(a)对数分布;

(b)直线分布;

(c)抛物线分布;

(d)椭圆分布。

7、流体运动的连续性方程是根据()原理导出的。

(a)动量守恒

(b)质量守恒

(c)能量守恒

(d)力的平衡

8、在并联管路问题中,下面叙述正确的是():

(a)流经每一管路的水头损失相加得总水头损失;

(b)流经所有管路的流量相同;

(c)流经每一管路的水头损失相同;

(d)当总流量已知时,可直接解得各管的流量。

9、压力表的读值是:()

(a)绝对压强;

(b)绝对压强与当地大气压的差值;

(c)绝对压强加当地大气压;

(d)当地大气压与绝对压强的差值。

10、已知水流的沿程水力摩擦系数l只与边界粗糙度有关,可判断

该水流属于()。

(a)层流区

(b)紊流光滑区

(c)紊流过渡粗糙区

(d)紊流粗糙区

11、作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管嘴过流量(

(a)大

(b)小

(c)相同

(d)无法确定。

12、并联管路的支管上装有阀门,已知阀门全开时流量为Q1,

Q2,Q3,今将阀门开度关小,其他条件不变,流量变化为()。

(a)减小,减小,减小;

(b)减小,变大,减小;

(c)减小,不变,减小;

13、图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是().

(a)1-1断面和2-2断面

(b)2-2断面和3-3断面

(c)1-1断面和3-3断面

(d)3-3断面和4-4断面

14、水管用两种布置方式(A、B),两种方式的管长,管径,进

口及转弯阻力系数相同,出口高程相同,进口高程不同,水深,

两种布置的流量关系为();A、B两种断面的压强关系是

()。

a、

b、

c、

d、

e、

f、

三、绘图与简答题(7题任选5题,注明题号;每题5分,共25分)

1、如何判别圆管和非圆管有压流中的流态?

2、输水管的流量,水温一定,随管径加大,雷诺数如何变化?为

什么?

3、请写出堰流的流量公式并说明各系数的影响因素有那些?

4、“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变

流”是如何定义的?

5、绘出图中四个半球面的压力体并标出方向。(实压力体和虚压

力体的重叠部分不要画出)。

6、两条明渠,其底坡i,底宽b,糙率n和正常水深h0均相等,但断

面形状不同,

问这两条明渠通过的流量是否相等?

7、试绘出封闭容器侧壁AB上的相对压强分布,并注明大小(设液

面相对压强)。

四、计算题(10+10+20+10+15+10=75分)

1、20℃的水(ν=10-6m2/s)在直径为40mm的直圆管道内流动。已

知管中心最大速度为0.1m/s,问圆管内是层流还是紊流?单位管长的压

头损失是多少?

2、如图,一直径为D的圆球(球重忽略不计)处于平衡状态。

试证明:

3、某水电站岔管镇墩如图所示,流量由进口1输入,

由支管2和3以1/3Q和2/3Q流出。1和3管直径为d,岔管水平放置。

已知

来流

求:水流对镇墩的作用力大小及方向。

4、对于流动,的平面流动,要求:

判断是否是不可压缩流体的流动?若流动存在,求流函数。

判别是无旋流还是有旋流?若为无旋流,确定其速度势函数。

5、水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱,流量系数为

0.62。设上游水箱的水面高程H1=3m保持不变。

(1)B水箱中无水时,求通过孔口的流量。

(2)B水箱水面高程H2=2m时,求通过孔口的流量。

(3)A箱水面压力为2000Pa,H1=3m时,而B水箱水面压力为0,

H2=2m时,求通过孔口的流量。

6、[专业(1)选作]乒乓球馆的圆柱形送风口直径为550mm,风口

距比赛区50m,要求比赛区的质量平均风速不大于,设紊流系数

求送风口的送风量不能大于多少?

(注:,,)

7、[专业(2)选作]已知一矩形渠道糙率n=0.02,底坡

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