流体力学答案A

皖西学院07–08学年度第2学期期末考试试卷（A 卷）
城环系 土木工程专业 本科 05级 流体力学课程
一．选择题：本大题共15小题；每小题3分，共45分。

在每小题给出的四个选择中，只有一项是符合题目要求的，把所选择项前的字母
填在题后的括号内。

1.与流体内摩擦力成正比的是（ C ） （A ）正压力 （B ）压力梯度 （C ）流速梯度 （D ）温度
2.体积为10m 3的水在温度不变的条件下，当压强从98kPa 变到490kPa 时，体积减少为2升，水的压缩系数近似为（ B ）m 2/N
（A ）0.82*10-9 （B ）0.51*10-9 （C ）0.67*
10-9 （D ）0.45*10-9 3.绝对压强abs p 与相对压强p ，真空度v p 、当地大气压a p 之间的关系（ C ） （A ）abs a p p p -= （B ）abs a p p p += （C ）abs a v
p p p -=
（D ）abs a v p p p +
=
4.如图1所示：长10m ，直径2m 的圆柱水坝，其水平方向受水压力为（ D ） （A ）98KN （B ）980KN （C ）49KN （D ）196KN
5.静止流体中存在（ A ）
（A ）正压力 （B ）正压力和拉应力
（C ）正应力和切应力 （D ）正应力、切应力和拉应力 6.变直径管，直径mm d 3201
=，mm d 1602=，流速s m v /5.11=。

2v 为（ C ）
（A ）3s m / （B ）4s m / （C ）6s m / （D ）9s m /
7.设流场的表达式：t x u x +=，t y u y +-=，0=z u ，当1=t 时，通过空间点（1，2，3）的流线（ B ）
（A ）2)1)(1(=++y x ，3=z （B ）2)1)(1(=-+y x ，3=z （C ）2)1)(1(-=-+y x ，3=z （D ）2)1)(1(-=++y x ，3=z
8.关于恒定流的说法，下列正确的是（ B ） （A ）流动随时间按一定规律变化的流动
（B ）流场中任意空间点的运动要素不随时间变化的流动 （C ）各过流端面的速度分布相同的流动 （D ）各过流端面的压强相同的流动 9.水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，端面形心点的压强，有以下关系，正确的是（ B ） （A ）21p p > （B ）21p p < （C ）21p p = （D ）不确定
10.伯努利方程g
v z p
22
++γ表示 （ C ）
（A ）单位质量流体具有的机械能 （B ）单位体积流体具有的机械能
（C ）单位重量流体具有的机械能 （D ）通过过流端面流体的总机械能 11.圆管紊流过渡区的沿程损失系数（ C ）
（A ）只与雷诺数Re 有关 （B ）与管壁相对粗糙度d k /有关 （C ）与Re 及d k / 有关 （D ）与Re 和管长l 有关 12.半圆形明渠，半径m r 40=，水力半径（ C ） （A ）4m （B ）3m （C ）2m （D ）1m
13.在正常工作条件下，作用水头H 、直径d 相等时，小孔口收缩端面的流速v 和圆柱形外管嘴出流的流速
n v ，则（ A ）
（A ）n v v > （B ）n v v = （C ）n v v < （D ）不定
14.长管并联管道各并联管断的（ A ）
（A ）水头损失相等 （B ）水力坡度相等 （C ）总能量损失相等 （D ）通过的水量相等
15.明渠均匀流可能发生在（B ）
（A）平坡棱柱形渠道（B）顺坡棱柱形渠道
（D）长直渠道都有可能
二．简述题：本大题共2小题；每小题8分，共16分。

答案请写在答
题纸上。

1．简述沿程阻力系数λ
的变化特征（五个阻力区）。

答：五个阻力区：
1）层流区，(Re)
f
=
λ2）过渡区，(Re)
f
=
λ
3)紊流光滑区，(Re)
f
=
λ4)紊流过渡区，)
(Re,
d
k
f s
=
λ
5）紊流粗糙区，)
(
d
k
f s
=
λ
2．简述圆柱形外管嘴的流量比孔口流量大的原因。

答：比较孔口自由出流和管嘴出流，前者收缩断面在大气中，后者收缩断面为真空
区，真空高度达作用水头的0.75倍，相当于把孔口出流的作用水头增加75%。

三．计算题：本大题共四题，第一题9分，其它每题10分，共39分，
答案请写在答题纸上。

1.
一底面积为40cm*45cm，高为1cm的木板，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等
速向下运动。

已知s
m
v/
1
=，mm
1
=
δ。

求润滑油的动力黏滞系数。

解：θ
sin
mg
T=
dy
du
A
A
Tμ
τ=
=
s
Pa
Adu
Tdy
.
105
.0
=
=
μ
2.直径为D＝2m，长为B＝2m的圆柱形闸门挡水，水深刚好2m，求圆柱体所受水的
压力大小及方向。

解：KN
Ax
gh
Px
c
2.
39
=
=ρKN
gV
Pz77
.
30
=
=ρ
KN
P
P
P
Z
x
83
.
49
2
2=
+
=
78
.0
=
=
Px
Pz
tgθ︒
=13
.
38
θ
3.水由喷口水平射出，冲击在固定的垂直光滑平板上，喷口直径d＝0.1m，喷射流量Q
＝0.4m3/s，空气对射流的阻力及射流与平板的摩擦阻力不计，求射流对平板的冲击力。

s
m
d
Q
v/
93
.
50
4
2
=
=
π
KN
Qv
R38
.
20
=
=ρ
平板的受力方向与水流的方向一致。

4.一隔板将水箱分为A、B两格，隔板上有直径为mm
d40
1
=的薄壁孔口，B箱底部有
一直径mm
d30
2
=的圆柱形管嘴，管嘴长m
l1.0
=，A箱水深m
H3
1
=恒定不变。

（1）分析出流恒定性条件（
2
H不变的条件）
（2）在恒定出流时，B箱中水深
2
H等于多少？
（3）水箱流量
1
Q为何值。

解(1)条件：
2
1
Q
Q=
(2) )
(
2
)
(
2
2
2
2
2
1
1
1
l
H
g
A
H
H
g
A+
=
-μ
μ
62
.0
1
=
μ82
.0
1
=
μ
m
H93
.1
2
=
（3）s
L
H
H
g
A
Q/
56
.3
)
(
2
1
2
1
1
1
=
-
=μ
该题计算较为繁琐，只要答案相近，均算正确。