2021年10月自考03347流體力學(xué)試題及答案含解析

流體力學(xué)年月真題

03347202110

1、【單選題】根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，影響流體粘性剪應(yīng)力的因素是

剪切變形和粘度

剪切變形和流速

A:

剪切變形速度和粘度

B:

剪切變形速度和流速

C:

答D:案：C

解析：根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，流體粘性剪應(yīng)力與剪切變形速度和粘度有關(guān)。牛頓內(nèi)摩擦定

律表明，流體內(nèi)部的剪應(yīng)力（τ）與剪切變形速度（du/dy）成正比，且比例常數(shù)為流體

的粘度（μ）。剪應(yīng)力可以表示為：τ=μ*(du/dy)其中，τ表示剪應(yīng)力，μ表示流

體的粘度，du/dy表示剪切變形速度的梯度。這個(gè)公式表明，剪應(yīng)力與剪切變形速度成正

比，且比例常數(shù)為流體的粘度。當(dāng)剪切變形速度增加時(shí)，剪應(yīng)力也會(huì)增加，且增加的比例

由粘度決定。因此，影響流體粘性剪應(yīng)力的因素是剪切變形速度和粘度。剪切變形速度越

大，粘性剪應(yīng)力越大；粘度越大，粘性剪應(yīng)力越大。

2、【單選題】封閉容器內(nèi)水面上氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)P0=170kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簆a=0.1MPa，水深

1m處的相對(duì)壓強(qiáng)為

79.8kPa

109.8kPa

A:

179.8kPa

B:

279.8kPa

C:

答D:案：A

3、【單選題】在總流伯努利方程中，流速v是過(guò)流斷面上的

某點(diǎn)流速

平均流速

A:

最大流速

B:

最小流速

C:

答D:案：B

解析：在總流的伯努利方程中,速度V是截面平均速度?？偭魇菬o(wú)數(shù)元流的總和，將元流

伯努利方程沿總流過(guò)流斷面積分，即可推導(dǎo)出總流的伯努利方程，也即總流能量方程。

4、【單選題】均勻流過(guò)流斷面上各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭z+p/pg為

常數(shù)

線性分布（斜率k≠0）

A:

拋物線分布

B:

對(duì)數(shù)曲線分布

C:

答D:案：A

5、【單選題】局部水頭損失產(chǎn)生的主要原因是

局部旋渦區(qū)

壁面粗糙度

A:

壁面剪應(yīng)力

B:

附加剪應(yīng)力

C:

答D:案：A

解析：局部水頭損失產(chǎn)生的原因：主要原因是流體經(jīng)局部阻礙時(shí),因慣性作用,主流與壁面

脫離,其間形成漩渦區(qū),漩渦區(qū)流體質(zhì)點(diǎn)強(qiáng)烈紊動(dòng),消耗大量能量；此時(shí)漩渦區(qū)質(zhì)點(diǎn)不斷被

主流帶向下游,加劇下游一定范圍內(nèi)主流的紊動(dòng),從而加大能量損失；局部阻礙附近,流速

分布不斷調(diào)整,也將造成能量損失.

6、【單選題】短管水力計(jì)算中，水頭損失

A

B

A:

C

B:

D

C:

答D:案：D

7、【單選題】在明渠中不可能發(fā)生的流動(dòng)是

恒定均勻流

恒定非均勻流

A:

非恒定均勻流

B:

非恒定非均勻流

C:

答D:案：C

解析：在明渠中，非恒定均勻流是不可能發(fā)生的。明渠流動(dòng)是指流體在開(kāi)放的通道中自由

流動(dòng)，通常是水流在河道、溝渠或水槽中的流動(dòng)。在明渠中，流動(dòng)可以是恒定流或非恒定

流，但不可能是非恒定均勻流。恒定流是指流體的流速和流量在時(shí)間和空間上保持不變的

流動(dòng)狀態(tài)。非恒定流是指流體的流速和流量在時(shí)間和空間上發(fā)生變化的流動(dòng)狀態(tài)。均勻流

是指流體在通道中的流速和流量在橫截面上保持均勻分布的流動(dòng)狀態(tài)。在明渠中，由于通

道的幾何形狀和邊界條件的限制，流體的流速和流量往往不會(huì)在時(shí)間和空間上保持均勻分

布。因此，非恒定均勻流在明渠中是不可能發(fā)生的。在明渠中，非恒定流往往是指非恒定

非均勻流，即流速和流量在時(shí)間和空間上都發(fā)生變化的流動(dòng)狀態(tài)。

8、【單選題】頂角θ=90°的三角形薄壁堰自由出流，堰上水頭為H=0.06m，若堰上水頭增

加1倍，流量增加約

1.0倍

1.4倍

A:

2.5倍

B:

4.7倍

C:

答D:案：D

9、【單選題】普通完全井的涌水量

與含水層厚度成反比

與井的半徑成反比

A:

與滲透系數(shù)成正比

B:

與影響半徑成正比

C:

答D:案：C

解析：普通完全井的產(chǎn)水量與滲透系數(shù)有關(guān),滲透系數(shù)越,則產(chǎn)水量越大。

10、【單選題】在紊流粗糙區(qū)，要做到模型與原型流動(dòng)的重力和阻力相似，進(jìn)行模型設(shè)計(jì)時(shí)

使用雷諾準(zhǔn)則

使用弗勞德準(zhǔn)則

A:

使用歐拉準(zhǔn)則

B:

只需持幾何相似

C:

答D:案：B

解析：在紊流粗糙區(qū)，為了實(shí)現(xiàn)模型與原型流動(dòng)的重力和阻力相似，可以使用弗勞德準(zhǔn)則

進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。弗勞德準(zhǔn)則是根據(jù)相似性原理提出的，它要求模型與原型在相似性條件下

具有相同的無(wú)量綱參數(shù)。在紊流粗糙區(qū)，主要考慮的是雷諾數(shù)（Reynoldsnumber）和弗勞

德數(shù)（Froudenumber）。雷諾數(shù)是描述流體流動(dòng)狀態(tài)的無(wú)量綱參數(shù)，它與流體的慣性力

和粘性力之比有關(guān)。在模型設(shè)計(jì)中，要保持模型與原型的雷諾數(shù)相似，即：Re模型=Re

原型弗勞德數(shù)是描述流體流動(dòng)中重力和慣性力之比的無(wú)量綱參數(shù)。在模型設(shè)計(jì)中，要保持

模型與原型的弗勞德數(shù)相似，即：Fr模型=Fr原型通過(guò)滿足雷諾數(shù)和弗勞德數(shù)的相似

性條件，可以保證模型與原型在重力和阻力方面的相似性。根據(jù)弗勞德準(zhǔn)則，可以確定模

型的尺寸、流速和重力條件，以實(shí)現(xiàn)模型與原型流動(dòng)的重力和阻力相似。

11、【問(wèn)答題】引射器管流示意如圖，來(lái)流平均流速v=3m/s，噴管出口流速vj=25m/s，

管道和噴管直徑分別為0.3m和0.085m，求混合后的平均流速v。

?

?

答案：

12、【問(wèn)答題】直徑d=200mm的輸油管道，流量為Q=18m3/h，油的運(yùn)動(dòng)粘度為v=150×10-

6m2/s，長(zhǎng)度l=500m的管段上水頭損失為多少？

答案：

13、【問(wèn)答題】一條長(zhǎng)直的矩形斷面渠道，粗糙系數(shù)n=0.02，寬度b=5m，正常水深h0=2m

時(shí)通過(guò)的流量Q=40m3/s。試判別該明渠水流的緩、急狀態(tài)。

答案：

14、【問(wèn)答題】如圖所示，傾斜60°的矩形閘門AB，閘門寬b=3m，門重G=9.8kN，已知

h=1m，h=1.74m，試求開(kāi)啟閘門所需的力T。

??

答案：

15、【問(wèn)答題】如圖所示，變徑豎管水流。已知d=200mm，d=100mm，高差△z=3m，壓力

表讀值相同。若不計(jì)水頭損失，試求流量。

??

答案：

16、【問(wèn)答題】如圖所示，水平放置的供水管路。已知管長(zhǎng)l=350m，l=450m，

l=100m，管段比阻a=9.03s2/m6，a=41.85s2/m6，a=365.3s2/m6，流量

??

qB=0.005m3/s，qC=0.01m3/s，Q=0.01m3/s。試求水塔所需的作用水頭。

????

?

答案：

17、【填空題】流體所受的質(zhì)量力FB=mai-mgk(式中m為流體的質(zhì)量，i和k分別為坐標(biāo)軸x

方向和z方向的單位矢量)，流體所受的單位質(zhì)量力fB=_______。

答案：ai-gk

18、【填空題】流體的基本特性是具有_______，即靜止流體不能承受剪切力。

答案：流動(dòng)性

19、【填空題】恒定流中，流體質(zhì)點(diǎn)的當(dāng)?shù)丶铀俣葹開(kāi)______。

答案：零

20、【填空題】圓管均勻流過(guò)流斷面上的剪應(yīng)力呈_______分布。

答案：線性

21、【填空題】尼古拉茲實(shí)驗(yàn)揭示了沿程摩阻系數(shù)與雷諾數(shù)和_______的關(guān)系。

答案：相對(duì)粗糙

22、【填空題】孔口淹沒(méi)出流流量Q與作用水頭H0的_______次方成正比。

答案：0.5

23、【填空題】在M?、M?、M?、S?、S?和S?等各型水面曲線中，降水曲線有_______。

答案：M和S

??

24、【填空題】寬頂堰發(fā)生側(cè)收縮時(shí)，堰的過(guò)流能力_______。

答案：下降

25、【填空題】滲透系數(shù)的測(cè)定方法包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法、_______和經(jīng)驗(yàn)方法。

答案：實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法

26、【填空題】角速度ω、長(zhǎng)度l、重力加速度g的無(wú)量綱組合是_______。

答案：ω2l/g

27、【名詞解釋】真空度

答案：絕對(duì)