公用设备工程师-公共基础-流体力学-流体动力学基础

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［单选题］L关于流线，错误的说法是()。［2017年真题］

A.流线不能相交

B.流线可以是一条直线，也可以是光滑的曲线，但不可能是折线

C.在恒定流中，流线与迹线重合

D.流线表示不同时刻的流动趋势

正确答案：D

参考解析-：ABC三项，流线基本性质有：①流线表示某时刻流动方向的仙线；②

过空间某点在同一时刻只能作一根流线；③流线只能是光滑的连续曲线，不能

转折；④对流速不随时间变化的恒定流动，流线形状不随时间改变，与迹线重

合，对非恒定流流线形状随时间而改变；⑤流线密处流速快，流线疏处流速

慢。D项，迹线是一个流体质点在一段连续时间内在空间运动的轨迹线，表示不

同时刻的流动趋势。而流线是同一时刻不同流体质点所组成的曲线，它给出该

时刻不同流体质点的速度方向。

［单选题］3.下列不可压缩二维流动中，哪个满足连续性方程？0［2014年真题］

A.ux=2x,uy=2y

B.ux=0,uy=2xy

C.ux=5x,uy=—5y

D.ux=2xy,uy=—2xy

正确答案：C

参考解析：对于不可压缩流体，流过同一管路上各个界面的流量保持不变，微

观上为各个方向的速度分量之和为0,其微分形式连续性方程为：dix/d<+*y/。

y+cbz/&=0,逐项代入式中，只有C项满足连续性方程。

［单选题］5.汇流水管如图6-2-1所示，已知三部分水管的横截面积分别为Al=

0.01m2,A2=0.005m2,A3=0.01m2,入流速度vl=4m/s,v2=6m/s,求出流的

流速v3为()。［2012年真题］

2-1

A.8m/s

B.6m/s

C.7m/s

D.5m/s

正确答案：C

参考解析：根据连续性方程可得，Q1+Q2=Q3,即vlAl+v2A2=v3A3。因此，

出流的流速为：v3=(vlAl+v2A2)/A3=(4X0.01+6X0.005)/0.01=7

(m/s)o

［单选题］6.对某一流段，设其上、下游两断面1—1、2—2的断面面积分别为

AhA2,断面流速分别为vl、v2,两断面上任一点相对于选定基准面的高程分

别为Zl、Z2,相应断面同一选定点的压强分别为Pl、P2,两断面处的流体密度

分别为Pl、P2,流体为不可压缩流体，两断面间的水头损失为hl—2。下列方

程表述一定错误的是0。［2011年真题］

A.连续性方程：vlAl=v2A2

B.连续性方程：PlvlAl=P2V2A2

C.恒定流能量方程:pl/(P1g)+Zl+vl2/(2g)=p2/(P2g)+Z2+v22/

(2g)

D.恒定流能量方程:pl/(P1g)+Zl+vl2/(2g)=p2/(P2g)+Z2+v22/

(2g)+hl—2

正确答案：C

参考解析：在流体中，任何截面的总水头是一致的，题中已给出两断面间有水

头损hl—2失，而C项未计算hl—2,所以是错误的。

［单选题］7.如图6-2-2所示，下列说法中，错误的是()。［2010年真题］

总水头线也

水平基准面

----------------------------------------------------------。图6一

2-2

A.对•理想流体，该测压管水头线(Hp线)应该沿程无变化

B.该图是理想流体流动的水头线

C.对理想流体，该总水头线(H0线)沿程无变化

D.该图不适用于描述实际流体的水头线

正确答案：A

参考解析：总水头HO=z+p/(Pg)+u2/(2g),由图可以看出总水头线是水

平的、沿程无变化，说明沿程没有损失，所以流体为理想流体；而实际流体由

丁受到黏滞力的作用，导致水头损失，其总水头线应该是有所降低的。由测压

管水头计算公式Hp=z+p/(Pg)=H0—u2/(2g)可知，测压管水头线的变化

主要取决于流速的变化，与是否为理想流体无关。

［单选题］8.图6-2-3中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是()。［2008年真

A.1—2断面和3—3断面

B.2—2断面和3—3断面

C.1——1断而不口3——3断而

D.3—3断面和4—4断面

正确答案：C

参考解析：总流伯努利方程建立在下述假设下：①流体运动恒定；②流体均匀

不可压缩；③作用于流体上的质量力只有重力；④所研究的流体质点沿同一条

流线运动。因此，只有1—1断面和3—3断面符合。在选择计算断面时，应选

择断面形状、尺寸、方向不变的渐变流断面，其近似可看做恒定流。

［单选题］9.水由喷嘴水平喷出，冲击在光滑平板上，如图6-2-4所示，已知出

口流速为50m/s,喷射流量为0.2ni3/s,不计阻力，平板受到的冲击力为()。

［2013年真题］

--------------J/

A

\/

图6-2-4

A.5kN

B.lOkN

C.2OkN

D.4OkN

正确答案：B

参考解析：根据伯努利方程，在流体中，总水头是不变的，、入=、出，人入=人

出，故v入=丫出=50m/s,F=Pv入Q=1X5OXO.2=10kN。

［单选题］10.有一变截面压力管道，断面A处管径dA=100mm,断面平均流速vA

=8.lm/s；断面B处平均流速vB=10m/s,则断面B处管径为()mm。

A.80

B.90

C.110

D.120

正确答案：B

参考解析：根据连续性方程vAAA=vBAB,式中，截面面积人=兀(^2/4。因此，

连续性方程可以变为vAdA2=vBdB2,从而可以求出：

do=4/f—JA=90mm

\VB

［单选题］11.密度P=L2kg/m3的空气，经直径d=1000mni的风管流入下游两支

管中，如图6-2-5所示，支管1的直径dl=500inm,支管2的直径d2=300mm,

支管的断面流速分别为vl=6m/s,v2=4m/s,则上游干管的质量流量为

()kg/so

A.1.95

B.1.75

C.1.65

D.1.45

正确答案：B

参考解析：根据连续性方程vA=vlAl+v2A2,即v(rd2/4)=vl(ndl2/4)

+v2(nd22/4),可得yd2=vldl2+v2d22,则干管断面空气流速为丫=

(vldl2+v2d22)/d2=1.86m/s。上游干管的质量流量：Q=PvA=pv(冗

d2/4)=1.75kg/so

［单选题］12.输水管道的直径为200mm,输水量为1l77kN/h(重力流量)，则其

断面平均流速为()m/s。

A.1.06

B.2.06

C.3.06

D.4.06

正确答案：A

参考解析:体积流量Q=U77kN/h=1177/(9.8X3600)m3/s=0.033362m3/s

(lh=3600s),则断面平均流速v=Q/A=4Q/(nd2)=1.06m/so

［单选题］13.黏性流体总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.前三种情况都有可能

正确答案：A

参考解析：对实际流体元流，黏性切应力阻碍流体运动，为克服阻力，流体将

损失机械能，对应的水柱高度差即水头损失。实际流体元流的总水头线是沿流

程下降的斜坡线，又称水力坡度线。

［单选题］14.如图6-2-6所示有压恒定流水管直径d=50mm,末端阀门关闭时压

力表读数为21kPa,阀门打开后读值降至5.5kPa,如不计水头损失，则该管的

通过流量Q为()L/s。

图6-2-6

A.18

B.15

C.10.9

D.9

正确答案：C

参考解析：列水箱液面和管道阀门处断面的能量方程得：zl+pl/y+vl2/

(2g)=z2+p2/y+v22/(2g)。阀门关闭时,能量方程中vl=v2=0,pl=

OkPa,p2=21kPa,则可以求出zl—z2=2.143m。阀门打开时，能量方程中p2

=5.5kPa,则可以求出管中流速v2=5.57m/s。所以，阀门打开时，该管道中的

流量为：Q=v2A=10.9L/so

［单选题］15.如图6-2-7所示有一垂直放置的渐缩管，内径由dl=300inm渐缩至

d2=150mm,水从下而上自粗管流入细管。测得水在粗管1—1断面和细管2—2

断面处的相对压强分别为98kPa和60kPa,两断面间垂直距离为1.5m,若忽略

摩擦阻力，则通过渐缩管的流量为Om3/s。

B.0.25

C.0.50

D.1.00

正确答案：A

参考解析：根据连续性方程Alvl=A2V2,Al/A2=(dl/d2)2=22=4,解得：

vl=v2/4o根据伯努利方程vl2/2+pl/p+gZl=v22/2+p2/p+gZ2,代入各

参数得，vl2/2+98=v22/2+60+l.5X9.8,再代入vl=v2/4,解得：vl=

1.763m/so因此，Q=vlAl=l.763X3.14X0.32/4=0.125m3/so

［单选题］16.如图6-2-8所示，消防管道直径D=200mm,末端收缩形喷嘴出口直

径d=50mm,喷嘴和管道用法兰盘连接，并用螺栓固定。当流量Q=0.Im3/s

A.4.78

B.35.83

C.40.59

D.45.61

正确答案：A

参考解析：由流量公式Q=vlAl=v2A2得，两断面流速分别为：vl=Q/Al=4Q/

(nD2)=3.18m/s,v2=Q/A2=4Q/(nd2)=50.96m/s。根据管道轴线方向

的动量方程pQ(B2u2x—B1ulx)=Rx,取B1=B2=1.0,可以求得螺栓

所受的总拉力为：Rx=PQ(P2u2x-B1ulx)=4.78kNo

［单选题］17.如图6-2-9所示，一倒置U形管，上部为油，其密度Pcal=

800kg/m3,用来测定水管中的A点流速uA,若读数△h=200mni,则该点流速uA

为

油

A

-------.•［水图6-2-9

A.0.885

B.1.980

C.1.770