全國高等教育自學(xué)考試流體力學(xué)試題及答案

1、2011年1月流體力學(xué)試題一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)錯(cuò)選、多選或未選均無分1. 不可壓縮流體是指（）平衡流體B.C.無粘性流體D.2. 如題2圖所示，用U形水銀壓差計(jì)測(cè)量水管為（）運(yùn)動(dòng)流體忽略密度變化的流體AB兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差，水銀面高差hp=10cmPa-Pb題關(guān)于水流流向的正確說法是（）A. 水一定是從高處往低處流水一定是從流速大處往流速小處流B. 水一定是從機(jī)械能大處往機(jī)械能小處流水一定是從測(cè)壓管水頭高處往測(cè)壓管水頭低處流3. 實(shí)際液體的水力坡度J為（）A.J<0B.J=0C.

2、J>0D.J=Jp5.如題5圖所示，排水管的斷面平均流速v=2.0m/s，則管道出口的局部水頭損失為（A.1/4B.1/2C.3/4D.17.棱柱形渠道發(fā)生M型水面曲線時(shí)，水流的特性為（)A.FrvIh>hcB.Fr>|h>hcC.FrvIh<hcD.Fr>lh<hc6.欲使水力最優(yōu)梯形斷面渠道的水深和底寬相等，則渠道的邊坡系數(shù)8.寬頂堰的淹沒系數(shù)-s隨淹沒程度hg/H的增大而（)A.減小B.增大（）保持水平D.前述情況都可能馬赫準(zhǔn)則C.先減小后增大C.先減小后增大D.先增大后減小地下水漸變滲流的浸潤線，沿程變化為A.下降B.C.上升橋墩繞流的模型設(shè)計(jì)

3、應(yīng)采用（）A.雷諾準(zhǔn)則B.C.歐拉準(zhǔn)則D.弗勞德準(zhǔn)則、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無分。9. 已知某流體的粘性切應(yīng)力為5.0N/m,動(dòng)力粘度為0.1Pas，則其剪切變形速率為c在平衡流體中，等壓面恒與質(zhì)量力。10. 在恒定流中，跡線重合。11. 直徑100mm勺圓管長1000米，水頭損失Im，則管壁處的切應(yīng)力為Pa水流處于紊流粗糙區(qū)時(shí)，沿程摩阻系數(shù)與關(guān)。12. 圓柱形外管嘴作用水頭為4.5m，管嘴直徑為20mm則從管嘴流出的流量為I/s。13. 底寬b=5m的長直矩形斷面渠道，通過的流量為Q=40nn/s，若渠道內(nèi)某斷面水深h=2

4、m則該斷面水流的流動(dòng)狀態(tài)為。（填急流或緩流或臨界流）明渠水流由急流過渡到緩流時(shí)發(fā)生。（填水躍或水跌）14. 根據(jù)堰的分類可知，堰頂厚度6=0.8m,堰上水頭H=1.5m的堰屬于堰。15. 雷諾數(shù)表征慣性力與比。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）均勻流16. 層流簡單管道17. 臨界水深滲透系數(shù)四、簡單計(jì)算題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）如題26圖所示，用真空計(jì)B測(cè)得封閉水箱液面上的真空度為0.98kPa，若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m,油柱高h(yuǎn)1=5.6m,水銀柱高h(yuǎn)2=0.2m,求油的密度。水一立題26圖夯銀1油18. 某矩形斷面渠道，粗糙系數(shù)n

5、=0.025，通過流量Q=5.0m3/s，底寬b=4m水深h=2m問此渠道底坡應(yīng)為多少？19. 有一普通完全井，其半徑r°=0.36m，含水層厚度巖土滲透系數(shù)k=0.0016m/s，井中水深h=4m試計(jì)算井的出水量。（影響半徑R=3000s.k）五、計(jì)算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）20. 如題29圖所示，在蓄水容器垂直壁的下面有一1/4圓柱面的部件AB,該部件的長度l=1.0m,半徑R=0.4m,水深h=1.2m,試求作用在部件AB上的靜水總壓力，要求繪制水平分力的壓強(qiáng)分布圖和鉛垂分力的壓力體圖。29圖如題30圖所示的分岔管水流射入大氣，干管及分岔管的軸線處于同一水平

6、面上。已知二=30°,V2=V3=12m/s,d1=200mmd2=d3=100mm不計(jì)水頭損失，求水流對(duì)分岔管的作用力。31.如題31圖所示為離心式水泵抽水裝置。已知流量長度I1，=8m管徑di=150mm壓水管長度12=20m局部水頭損失系數(shù)為：進(jìn)口e=5.0，彎頭20.17。題30圖Q=201/s，幾何給水高度Hg=18m吸水管管徑d2=100mm沿程摩阻系數(shù)=0.042，水泵的安裝高度H=5.45m,水泵進(jìn)口的允許真空度hv=7mH2Q(1)試校核水泵進(jìn)口的真空度hv；試求水泵的揚(yáng)程Ho2011年1月高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試流體力學(xué)試題答案及評(píng)分參考（課程代碼0334

7、7）一、單項(xiàng)選擇題（本大懸共10小題，毎小題2分，共20分）LD2.t«3.C4.C5”B6,；7.A&A9.A10.D二、填空題（本大題共！0小題，毎小題2分，共20分）1L50a112.正交13.流線14.0.24515.轉(zhuǎn)壁相對(duì)粗糙度（或k/d）16.2.4181工緩流18.水躍薄壁20.粘滯力三、各詞解釋題（本大題共庁小題，每小題3分，共15分）21-均勻流是流休中質(zhì)點(diǎn)的遷移（位變）加速度為零的漁動(dòng)“或溝勻流是指流線是屮行直線的流動(dòng)“流休呈層狀詭動(dòng)，各層質(zhì)點(diǎn)互不摻混，這種流態(tài)稱為空流°22. 沿稈直廉不變、流量也不變的瞥道。23. 在渠道形狀、尺寸和流量矩的

8、條件下，斷面單痘能呈呆?。ㄒ玻?%“的明渠流對(duì)應(yīng)的水深稱為臨界水深口反映土性質(zhì)和流體性質(zhì)綜合影響滲流的系數(shù).共有迷度的呈綱*稱為滲透系數(shù)共15分）四、簡單計(jì)算題（本大題扶3小題，毎小題于分,26.解：由題意知內(nèi)=-0-98kPa=-980內(nèi)（】分）取呼壓面陋-尺P“=pff+%+A3）（I分）P.、=P叭卡卩飾K打（I分）Pn'UgW+h、+i2）（1分）-瞰+100028x(I.5+5.6+02)-13600x9.E小29.8xS.6_4390454?88=800kft/m3(1分)流體力學(xué)試題答案及坪分參再第1頁（共4頁）（2分）（I分）（2分）（I分）（I分）（2分）（I分）（I

9、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=1mXC=丄/?右=40m°'5/3n=0.000244x1=0.000244x128.辭：抽水深度3m影響半徑R=3000JJk=360m吩*036井杓出水星為6024mJ/so五、計(jì)算題(本大題扶3小題，毎小題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*=(X4x1=0»4m1水平分力匕=3920N(t)水平分力的壓強(qiáng)分布圖如答29闇所示V=（hR-）l=IL2xO.4-3tl4Q,-jx1.0

10、=0.354m1鉛垂分力Pt=pgVP,押0=1000X9.8x0.354=3469.2N（）符力大小P=5234.7N介力尸方向與水平方向的夾角=&111=41.5流體力學(xué)試題答案及睥分參考第2頁（共4頁30.解:Q3=（）,=滬丄0942m7s（1分）0=Qz40二0.1陰4m7&（1分）比=6m/&（1分）Trdi列斷面1-1和2-2的伯努利方程.有Pii":Pi,alVZ/tZk+='17Y）pg2gpg2gutj-oti»1»=0（!分）Pi左»（螢=占xrx（122-63）=54kPa答和圖（1分）取ftrif

11、tl11-1和2-沢3-3Z問的水為控制體，設(shè)F,為分岔管對(duì)水疏的作用解：解：P、亍一人=pftuacosat+pQivica-pQ"in_xO2_F=2x（0942x!2x30J-0.1884x6A代人數(shù)據(jù)得幾二0.8胡kN(j)水流對(duì)分盆倍的作用力與/；大小相零，方向和反L3.14xO.15,x20x!q主2.548mA亠0此1對(duì)0-0斷商和I-1斷面列伯努利方程，有-二PS0.042x-®-+5.0+0*17）x=5.45化+0.434=6,0m2Xj.K（2分）（】分）（1分）（I分）（1分）（1分）（】分）（I分）（1分）力c列曲方向動(dòng)童方稈*冇流休力學(xué)試題答案及評(píng)分參考第3貝(共4刃)即水泵進(jìn)口的真空度扎".OmHNJ.OmH/O,滿足要求小對(duì)0-0斯面和2-2斷面列怕努利方程，得水泵揚(yáng)稈A/=+A_2（1分）心