注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午（工程流体力学及泵与风机）历年真题试卷汇编5

注册公用设备工程师暖通空调基础考试

上午（工程流体力学及泵与风机）历年

真题试卷汇编5

一、单项选择题（本题共32题，每题7.0分，共32

分。）

1、（2010年）某两层楼的供暖立管，管段1、2的直径均为20mm,均为20,X=

-33

0.02,Li=20m,L2=10m,干管流量Q=l.5xl0m/s,则Q]、Q2分别为

（）m3/So

3

A、0.857x10-3、0.643xl0'

B,0.643x10-3,0.857x1O'3

C、0.804x10-\0.696x1O'3

D、0.696x10-\0.804x1O'3

标准答案：D

=0.866,

知识点解析：并联管路S[Q]2=S2Q22,Q=

3333

Q1+Q2，Qi=0.696xl0-m/s,Q2=0.804xl0-m/So

2、（2010年）某管道通过风量500m3/h,系统阻力损失为300Pa,用此系统给正压

p=150Pa的密封舱送风，风量750m3/h,求系统阻力为（）Pa。

A、800

B、825

C、850

D、875

标准答案：B

知识点解析：由pi=SpQ]2,P2=SPQ?2,有PlQi=2.25,p2=675Pa,由于密

封舱有正压，作用能头需增加150Pa来克服系统阻力，系统阻力为825Pa。

3、（2011年）并联管网的各并联管段（）。

A、水头损失相等

B、水力坡度相等

C、总能量损失相等

D、通过的流量相等

标准答案：A

知识点解析：暂无解析

4、（2012年）如图3.4—5所示虹吸管,C点前的管长l=15m,管径d=200mm,

流速为v=2m/s,进口阻力系数。=1.0,转弯的阻力系数,2=0.2,沿程阻力

系数入=0.025,管顶C点的允许真空度hv=7m,则最大允许安装高度为（）m。

图3.4-5

A、6.13

B、6.17

C、6.34

D、6.56

标准答案：B

知识点解析：取上游液面和C点后断面列伯努利方程

Pc/I&2/n.

，2gd2g2gc点真空度＞=_7hs=7—（l+zd+

q+，2）2g=6.17m

5、（2012年）如图3.4—6所示，某设备的冷却水系统从河水中取水，已知河水水

面与管道系统出水口的高差Z=4m,管道直径d=200mm,管长L=200m,沿程

阻力系数为入=0.02,局部阻力系数Z；=50,流量要求为Q=200m3/h,则水泵

应提供的总扬程为（）m。图3.4-6

A、4

B、11.18

C、15.18

D、24.18

标准答案：C

知识点解析：直接利用管路计算（或取液面和出水口列伯努利方程），泵的扬程用来

200

23

克服流动阻力和提升水的位置水头，H=Z4-SQ,Q=36OOin/s=o.056m3/s,

S=4g，代入数据可得H=15.18m。此题未明确局部阻力系数Z,是否

包括管道出口的流速水头，出=1，但不影响结果的判断。

6、（2014年）如图3.4—7所示，若增加一并联管道（如虚线所示，忽略增加三通所

造成的局部阻力），则（）。图3.4-7

A、Qi增大，Q2减小

B、Qi增大,Q2增大

C、Qi减小，Q2减小

D、Q］减小，Q2增大

标准答案：A

知识点解析：在三通处将原管道分为两段管道考虑。作用水头H不变，增加并联

管道后，总阻抗减小，H=SQ2,则Q]增大。Si不变，hi=SiQEhi增大。H=

h]+h2，112减小，S2不变，则Q2减小。

7、（2016年）两管道1、2并联，沿程阻力系数、长度均相同，不计局部损失管道流

量Ql=2Q?,则两管道的管径关系为（）。

A、di=d2

B、5=1.32d2

C、di=2d2

D、di=5.66d2

标准答案：B

8A7

知识点解析：不计局部7员失，则阻抗S=^/g,沿程水头损失相同hn=h|2S|Q]2

8、（2016年）如图3.4—8管道系统，沿程阻力系数入=0.038,三个弯头阻力系

数为0.15,闸门阻力系数为0.2,进口局部阻力系数为1,出口局部阻力系数为

1,管径150mm。问管道最大流量是多少?（）

图3.4-8

A、0=0.039m3/s

B、Q=0.041m3/s

C、Q=0.043m3/s

D、Q=0.045m3/s

标准答案：B

知识点解析：取IT、2—2断面列伯努利方程H]—H2=hii.2=SQ2

8卜了+£可8//也坨+乙.

诲/—V—乜进文弯乜"《出=1510.6

4.5-2=1510.6Q2,Q=O.041m3/s

9、（2017年）并联管道1、2,两管的直径相同，不计局部损失，沿程阻力系数用

同，管道1的长度为管道2的2倍，通过的流量为（）。

A、Qi=0.71Q2

B、QI=Q2

C、QI=2Q2

D、QI=4Q2

标准答案：A

知识点解析：并联管道的水头损失相等。不计局部损失则水头损失仅为沿程损失,

可小必吗g入/

3=■"1---二■■・―।,-・

管道阻抗一界n"5gd]=d2,入尸入2和h=212，

Qi

由H|=H2，有S[Q]2=S2Q22，则Ql=G=0.71Q2。

10、（2017年）两管道串联.管长相同.阻力系数相同日为常数c两者的管杼比为

1：2,不计局部损失，则其水头损失比为（）。

A、hfj=0.25hn

B、hn=0.5hf2

C、hfi=4hf2

D、hf]=32hf2

标准答案：D

知识点解析：串联管道的流量相同。不计局部损失，类似上题，管道阻抗5=

8AZ1

2S

“2/乩H=SQ,hfi=2hf2，hf|=32hf2o

11、（2018年）三条支管串联的管路，其总阻抗为S,三段支管的阻抗分别为S]、

S2、S3,则下面的关系式正确的是（）。

A、S—Si+S2+S3

标准答案：A

知识点解析•：串联管路是由简单管路首尾相连组合而成。由此，串联管路的计算原

则为：若无分流或汇流，则流量相等，阻力相加，总阻抗等于各管段阻抗的和。

12、（2018年）当某管路系统风量为400n?/h时，系统阻力为200Pa；当使用该系

统将空气送日有正压lOOPa.的密封舱时，其阻力为500Pa,则此时流量为（）。

A、534m3/h

566m3/h

C、583m3/h

D、601m3/h

标准答案：B

知识点解析：系统不变则系统的阻抗不变，△PI=S|Q/,该系统用于密封舱时，

有△P2=1OO+S1Q22,联立两式且△PI=200,△P2=5OO,则Q2=565.7m3/ho

13、（2006年）关于势函数和流函数，下面哪一种说法是错的?（）

A、当流动为平面势流时，势函数和流函数均满足拉普拉斯方程

B、当知道势函数或流函数时二就可以求出相应速度分量

C、流函数存在条件是：满足可压缩流体平面流动的连续性方程

D、流函数的等值线（即流线）垂直于由势函数等值线组成的等势面

标准答案：C

知识点解析：满足不可压缩流体平面流连续方程的流动，是流函数存在的充分必要

条件，这应该是题意。但是A选项不够严谨，平面有势流，存在势函数，还需是

不可压缩流体，才能满足拉普拉斯方程。

14、（2006年）下列哪种平面流动的等势线为一组平行的直线?（）

A、汇流或源流

B、均匀直线流

C、环流

D、转角流

标准答案：B

知识点解析：暂无解析

15、（2006年、2008年）喷口或喷嘴射入无限广阔的空间，并且射流出口的雷诺数

较大，则称为紊流自由射流，其主要特征为（）。

A、射流主体段各断面轴向流速分布不具有明显的相似性

B、射流起始段中保持原出口流速的核心区呈长方形

C、射流各断面的动量守恒

D、上述三项

标准答案：C

知识点解析：若A项改为：射流主体段各断面轴向流速分布具有明显的相似性，B

项改为：射流起始段中保持原出口流速的核心区呈锥形，则都是紊流自由射流的主

要特征。

16、（2007年）流动是有旋还是无旋的，是根据下列哪项决定的?（）

A、流体微团本身是否绕自身轴旋转

B、流体微团的运动轨迹

C、流体微团的旋转角速度大小

D、上述三项

标准答案：A

知识点》析：A选项是区分流体是否为有旋流动的定义。有无旋与运动轨迹无关，

环流就是典型的无旋流。对于C选项，判断流动有旋无旋应是流体微团的旋转角

速度是否为零而不是大小。

17、5（2007年）在舒适性空调中，送风通常为贴附射流，贴附射流的贴附长度主要

取决于（）。

A、雷诺数

B、欧拉数

C、阿基米德数

D、弗诺得数

标准答案：C

知识点解析：阿基米德数表征浮力与惯性力的比值，用以判别因密度差造成的流体

运动。

18、（2007年）在环流中，以下哪项做无旋流动?（）

A、原点

B、除原点外的所有质点

C、边界点

D、所有质点

标准答案：B

知识点解析：按题意，流体质点所做的圆周运行的圆心在坐标原点。环流流场：出

r

=0,uo=2“r,原点。为奇点，除原点外，各流体质点均无旋转角速度。

19、（2007年）下面关于流函数的描述中,错误的是（）。

A、平面流场可用流函数描述

B、只有势流才存在流函数

C、已知流函数或势函数之一，即可求另一函数

D、等流函数值线即流线

标准答案：B

知识点解析：流函数存在的条件是平面不可压缩流体流动。无旋是有势流的充分必

要条件，流函数存在与否和势函数存在与否无关。

2。、（2009年）温度为5。T、直径为0.2m的水平圆柱与2。弋的空气之间进行自然

对流传热，若空气的运动黏度取16.96xl（T6m2/s,则格拉晓夫数为（）。

A、26.6xl06

B、26.6xl07

C、23.6xl07

D、23.6xl06

标准答案：A

gA'a/3

知识点解析：由格拉哓夫数Gr定义，Gr=/ou为流体容积膨胀系数，对丁

理想气体等于绝对温度的倒数，1/K；g为重力加速度，m/s2；1为壁面定型尺

寸，m；At为流体与壁面温度差,K；v为运动黏度，nf/s。

二上x

2222

21、（2009年）存在一无旋流动Uy="七^,Uy="0,Uz=0,求其势函数。

y_

A、＜p（x»y）=arccotx

y

B、（p（x»y）=arctanx

x

C、（p（x，y）=arccot、

x

D、＜p（x，y）=arccot

标准答案：B

——ay

知识点解析：由势函数与速度的关系，d（p=.dr=以以十uydy,代入已知

量有

说=5~/+二_7dy=^~7(-ydx+xdy)=-------rdy

+y++，％]+(Z)xLx

整

它启加（扑色卜后《？）2

理得IzJ积分得（p=arctan”+c,差

/

一个常数不影响流场性质，故（p（%，y）=arctano

22、（2010年）已知平面无旋流动的速度势为（p=2»，则流函数为（）。

A、w=/_y2+c

B、v=I/2（x2-y2）+C

c、v=y2—/+c

D、1I/2（y2—£）+c

标准答案：c

知识点解析：由势函数、流函数与速度的关系有

g0炖帅帅

ut=——=2y=——,uy=—=2x=---,

dxdy②dx代入流函数全微分定义式可=

—帅dJx+S—dy

加的=-2%d%+2ydy,得甲=/一£+c。

23、（2011年）已知流速场收=—ax,uy=ay,%=0,则该流速场的流函数为（）。

A、w=2axy

\j/="2a/y

2

c、v=_2a（x2+y2）

2

D、V=2a（x2+y2）

标准答案：B

知识点解析：由即=11曲一Uy,d%代入以、Uy有d\|/=—aydy-ayd%=-a（%dy+

ydx）=—ad（xy）,故\|/=一a/y。

24、（2011年）流速场的势函数（p—5%2y2—y3,则其旋转角速度（）。

A、coz=O

B、（oz=-10/y

C、coz=lOxy

D、o）z=y

标准答案：A

a华亚

知识点解析：由u%=a欠=10»2和叼=的=10£丫—3y2,有3z=

U吗dux\_1

2'dxaJ2（20».-20»）=（）本题其实由有势流的性质：有势函数与无旋互

为充分必要条件，直接司知冥旋转角速度必为零。

25、（2012年）在速度为v=2m/s的水平直线流中，在左轴下方5个单位处放一强

度为3的汇流，则此流动的流函数为（）。

C3y+5

W=zy--arctan-----

A、2nx

c3>+5

ip=2y+---arctan-----

B、2Px

-3y-5

d/-2x---arctan-----

C、21T%

.3y-5

=2%+—arctan-----

D、2nx

标准答案：A

知识点解析：这是势流叠加，水平直线流沿％轴方句，其流函数w=2y；汇点在

3y+5

——arctan------

（0,-5）的点汇，Q=3,其流函数甲2=2nx,叠加后的流函数\|/=甲1+

牛2。

26、（2012年）下列说法中错误的是（）。

A、平面无旋流动既存在流函数也存在势函数

环流是圆周运动，不属于无旋流动

C、无论是源流还是汇流均不存在旋转角速度

D、均匀直线流动中，流速为常数

标准答案：B

知识点解析：此题欠严谨，除了C选项是正确的描述，其他选项都是错的。按题

意B：选项有明显错误，环流是无旋流，是否无旋流不在乎质点运动的轨迹，而是

看质点是否绕自：身轴旋转，角速度是否为零。对于A选项，无旋流存在势函

数，平面不可压缩流才存在流函数。对于D选项，速度是时间和空间的函数，均

匀直线流表明流速不随空间变化，但可以随时间变化，比如活塞中的流体流速。

27、（2013年）强度都为Q的两个源流，位于y轴原点两侧,距原点距离为m,则

流函数为（）。

Qy-mQy+m

T=—arctan---------arctan------

A27rx2irx

Qy-mQy+zn

r—arctan--+占arctan------

B、2Nx27rx

中二garctanarctan上

C、27rx-m2TTx-m

Qyy

「arctanan------

D、2TTx-mx+m

标准答案：B

知识点解析：这是势流叠加。一般的，一个强度为Q、坐标在（xo,yo）的点源的流

Qy-/o

—arctan------

函数为W=2叮两个坐标在（0,m）,（0,—m）等强点源的流函数为中

arctantan--

=W1+W2=2FX

28、（2014年）气体射流中,气体从直径do=O.2m的管嘴流出,Qo=O.8m3/s,

已知紊流系数a=0.08,则距管嘴0.5m处的射流流量Q为（）。

A、1.212m3/s

B、1.432m3/s

C、0.372m3/s

D、0.72m3/s

标准答案：A

2

知识点解析：首先判断该位置是在起始段还是主体段。核心长度Sn=0.672。=

0.84m>0.5m,故所求位置在起始段，由起始段流量公式：

4=1+0.76竺一.32（竺）Zg,

Qor00・8Q=1.212m3/So

29、（2016年）某工程对一风口进行实验，实验测得圆断面射流轴心速度vo=3.2m

/s,出流量Qo=O.28m3/s,在某断面处的质量平均流速V2=4m/s,则该断面

流量Q为（）。

A、0.035m3/s

B、2.24m3/s

C、3.54m3/s

D、22.4m3/s

标准答案：B

知识点解析：对圆断面射流，由流量及断面质量平均流速随射程变化的关系式:

£=4.4(?+0.147上0.23

Vo'asQ

联立消去（%+0.147）项，°。=

4.4x0.23吃,Q=2.27m3/s

30、（2017年）下列有关射流的说法中错误的是（）。

A、射流极角的大小与喷口断面积的形状和紊流强度有关

B、自由射流单位时间内射流各断面上的动量是相等的

C、旋转射流和一般射沈相比较，扩散角大、射程短

D、有限空间射流内部的压强随射流的变化保持不变

标准答案：D

知识点解析：自由射流的极角，即扩散角，与射流结构及紊流强度有关，与出口流

速无关。射流按一定的扩散角扩散，这是射流的几何特征。自由射流中任一点的压

强等于环境压强，故各横断面上的动量相等，这是射流的动力特征。由于有切向速

度，射流获得径向扩散的离心力，与一般射流相比，旋转射流的扩散角大得多，射

程短得多。有限空间射流因为边壁的限制，射流内的压强不等于环境的压强。

31、（2017年）平面不可压缩流体速度势函数（p=a%（广一y2）,a<0,通过连接A（0,

0）和B（l,1）两点连线的直线段的流体流量为（）。

A、2a

B、-2a

C、4a

D、—4a

标准答案：A

知识点解析：平面不可压流存在流函数w，利用势函数、流函数与速度的关系，uz

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