流体力学试题及答案2

流体力学试题

一、判断题（每题1分，共10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。 （ ）

3、公式g

v d l h f 22

λ=既适用于层流，也适用于紊流。 （ ）

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2分，共20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2分，共30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u x =f （y ，z ），u y =f （x ），u z =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。

A ．p

B ．g

p

z ρ+ C ．g u g p 22+ρ D ．g u g p z 22++ρ 6、已知突然扩大管道前后管段的管径之比d 1/d 2=0.5，则突扩前后断面平均流速之比v 1/v 2为 。 A ．4 B ．2 C ．1 D ．0.5 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 。

A ．h w 1> h w 2

B ．h w 1< h w 2

C ．h w 1= h w 2

D ． h w 1= h j 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 ．q v 、i 、n 一定时，过流面积A 最大

D ．A 、i 、n 一定时，通过流量q v 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 ．

μρvd B ．v d μρ C ．ρμvd D ．v

d

ρμ 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40分）

1、如图所示，闭容器内盛有油和水，油层厚h 1=40cm ，油的密度ρ0=850kg/m 3，盛有水银的U 形测压管的液面距水面的深度h 2=60cm ，水银柱的高度低于油面h=50cm ，水银的密度ρHg =13600 kg/m 3，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=0.6m ，高h 1=1m ，铰接装置于距离底h 2=0.4m ，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

h h A

1

2

题2图

3、有一水平喷嘴，如图所示，D 1=200mm 和D 2=100mm ，喷嘴进口水的绝对压强为345KPa ，出口为大气，p a =103.4KPa ，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

一、判断题（每题1分，共10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λ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2分，共30分）

1．C 2．B 3．C 4．B 5．B 6.C 7．C 8．C 9．B 10．A 11. A 12. D 13.A

14.B 15.A

三、填空题：（每小题2分，共20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λL=25，当模型中某点的流速为v m= 0.8m/s，则原型中对应点的流速为vp=⎽⎽⎽4⎽⎽⎽⎽m/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40分）

１、（10分）一扇形闸门如图3所示，宽度b=1.0m，圆心角α=45°，闸门挡水深h=3m，试求水对闸门的作用力及方向