流体力学试题及答案2

流体力学试题 一、判断题（每题一、判断题（每题 1 1 分，共分，共 1010 分）分） 1、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（） 2、均匀流中只考虑沿程水头损失，渐变流中只考虑局部水头损失。（） 2l v 3、公式h f  既适用于层流，也适用于紊流。（） d 2g 4、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。（） 5、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。（ 6、不管是层流还是紊流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。（ 7、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。（ 8、圆形管的直径就是其水力半径。（ 9、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。（ 10、仅由液体产生作用在水平平面上的总压力与容器的形状无关。（ 二、填空题（每空二、填空题（每空 2 2 分，共分，共 2020 分）分） 1、流体是在任何微小的的作用下都能够发生的物质。 2、当压力体与液体在时为实压力体，否则为虚压力体。 3、在工程流体力学中，描述流体运动的常用方法有__和____。 4、简单管路是指和沿程不发生变化的管路系统。 5、局部阻力系数与、、有关。 三、单项选择题（每题三、单项选择题（每题 2 2 分，共分，共 3030 分）分） 1、不可压缩流体指忽略的流体。 A．密度B．密度变化C．粘度D．粘度变化 2、连续介质模型意味着。 A．流体分子之间没有间隙B．流体中的物理参数是连续函数 C．流体分子之间有间隙D．流体不可压缩 3、已知不可压缩流体的流速场为ux=f（y，z），uy=f（x），uz=0，则该流动为。 A．恒定一元流B．恒定二元流C．恒定三元流D．非恒定均匀流 4、静水压力的方向。 A．与受力面平行B．与受力面斜交 C．与受力面外法线方向一致D．与受力面内法线方向一致 ） ） ） ） ） ） 5、均匀流过流断面上各点的等于常数。 pu2ppu2  A．pB．z C．D．z  g2ggg2g 6、已知突然扩大管道前后管段的管径之比d1/d2=，则突扩前后断面平均流速之比v1/v2为。 A．4B．2C．1D． 7、圆管湍流的断面流速分布为。 A．线形B．抛物线C．正弦D．对数 8、局部水头损失产生的原因是。 A．边界层分离产生的漩涡耗散了流体的能量B．壁面存在粘性切应力 C．局部区域的流速很大，耗散了流体的能量D．局部流速分布很均匀 9、当虹吸管内流体流动时，虹吸管最高处压强。 A．大于大气压B．小于大气压C．等于大气压D．不确定 10、 如图所示， 有两个长度和断面尺寸相同的支管并联， 如果在支管2 中加一个调节阀， 则水头损失。 1 2 调节阀 A．hw1 hw2B．hw 1 hw 2C．hw 1= hw 2D． hw 1= hj 阀 11、水力最优断面是指的渠道断面。 A．造价最低B．糙率最低 C．qv、i、n 一定时，过流面积A 最大D．A、i、n 一定时，通过流量 qv最大 12、相对压强是指该点的绝对气压与__ _的差值。 A．标准大气压B．当地大气压C．真空压强D．工程大气压 13、静止流体中任意一点的压强与无关。 A．点的位置B．作用面的方向C．流体的种类D．重力加速度 14、密度ρ、动力黏度μ、管径d 和断面平均流速 v 的无量纲组合为。 A． vdvddd B．C．D． vv 15、关于水流流向的正确说法是。 A．水一定是从高出往低处流 B．水一定是从流速大处往流速小处流 C．水一定是从压强大处往压强小处流 D．水一定是从机械能大处往机械能小处流 四、计算题（共四、计算题（共 4040 分）分） 1、如图所示，闭容器内盛有油和水，油层厚h1=40cm，油的密度ρ 0=850kg/m3，盛有水银的U 形测压管的 液面距水面的深度 h2=60cm，水银柱的高度低于油面h=50cm，水银的密度ρHg=13600 kg/m3，试求油面上 的计示压强（10 分）。 题 1 图 2、某处设置安全闸门如图所示，闸门宽b=，高h1=1m，铰接装置于距离底h2=，闸门可绕A 点转动，求闸 门自动打开的水深 h 为多少米（15 分） h h1 A h2 题 2 图 3、有一水平喷嘴，如图所示，D1=200mm 和 D2=100mm，喷嘴进口水的绝对压强为345KPa，出口为大气， pa=， 出口水速为 22m/s。 求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少假定为不可压缩定常流动， 忽略摩擦损失。 （15 分） 题 3 图 答案答案 一、判断题（每题一、判断题（每题 1 1 分，共分，共 1010 分）分） 1. 一切流体都是牛顿流体。ⅹ 2．流体静压强的方向不一定垂直于受力面的内法线方向。ⅹ 3．平衡流体等压面微分方程为Xdx+Ydy+Zdz=0（ √ ） 4．过水断面都是平面。ⅹ 5．实际流体圆管层流的平均流速是最大流速的一半。（ √ ） 6．在紊流状态下，能量损失包括流体层之间的内摩擦力损失和流体层之间相互混杂、能量交换而引起的 附加损失。（ √ ） 7．尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数与雷诺数Re和管长l有关。ⅹ 8．其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。（ √ ） 9．只要流体流过面积的大小和形状不变的过水断面，这种流动称为均匀流动。ⅹ 10． 在渗流模型中， 任意一微小过水断面的平均渗流流速u 应比该断面实际渗流的真实断面平均流速u 小。 （ √ ） 二、选择题（每题二、选择题（每题 2 2 分，共分，共 3030 分）分） 1．C2．B3．C4．B5．B7．C8．C9．B10．A11. A12. D 三、填空题：（每小题三、填空题：（每小题 2 2 分，共分，共 2020 分）分） 1、根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为短管和长管。 2、按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺λ L=25，当模型中某点的流速为v m= s，则原型中 对应点的流速为 vp=4m/s 。 3、 用欧拉法来描述流体的运动时，流体的加速度由两部分组成，第一部分称为当地加速度，另一部分称 为迁移加速度。 4、明渠水流中判断水流是缓流的依据是Fr＜1（填写＜或＞或＝） 。 ５、在非惯性坐标系中，质量力包括重力和惯性力。 ６、描述流体的运动方法有拉格朗日法和欧拉法。 四、计算题（４题，共四、计算题（４题，共 4040 分）分） １、（（1010 分）分）一扇形闸门如图 3 所示，宽度 b=，圆心角=45°，闸门挡水深 h=3m，试求水对闸门的作 用力及方向 图 3 [解] 水平分力： h3.0 F px gh c A x ghb 10009.813 44.145kN (2 分，列对公式给 1 分) 22 压力体体积： V [h( h1 2 h h)h ]()2 sin4528 sin45 31 2 3 [3(3)3 ]()2 (2 分,列对公式给 1 分) sin4528 sin45 1.1629m3 铅垂分力： FpzgV 10009.811.1629 11.41kN （2 分，列对公式 1 分) 合力： 22F p F px  F pz 44.