流体力学本科生期末试题

重庆大学流体力学（1）课程试卷（A B卷）题号一二三四五六七八九十总分得分一、填空题等（共21分）（一）填空题（共4小题，每小题3分，共12分）1.煤气罐上某点的压强为100mm水柱，相当于N/m2。

2.在渐变流过流断面上，压强分布规律的表达式为。

3.只要比较总流中两个渐变流过流断面上单位重量流体的大小，就能判断出流动方向。

4.设管道的直径为d，半满流的水力半径R=。

（二）名词解释（共3小题，每小题3分，共9分）5.理想流体6.流线7.过流断面二、（15分）杯式水银压力计如图。

若杯上接大气时，测压管中的液面在0—0处。

已知杯的直径d1=60mm，测压管直径d2=6mm，测压时，测压管液面下降h=300mm，求此时杯上的压强P（水银的密度为13600kg/m3，图中Pa为大气压）。

题三图三、（16分）（1）试判断不可压缩液体的流动：ux=1，uy=2是否存在流函数，如果存在，求流函数并绘出流动图形。

（2）已知不可压缩液体平面流动的速度场为：ux=xt+2y，uy=xt2-yt试求：在t=1s时，点A(1,2)处液体质点的加速度。

四、（16分）一容器侧壁装一喷管，直径d=50mm，喷管中心距水面高H=1.5m，喷管进口局部阻力系数ζ=0.244，计算当容器中水为恒定、容器静止时喷射水流对容器的作用力。

并计算反作用力所作的功率。

题四图五、（16分）如图所示，一沿程均匀出流管路AB长L=1000m，AB段单位长度泻出的流量q=0.1L/s，当管道末端流量Q2=0时，AB段的水头损失为0.8m。

求当末端流量Q2=100L/s时AB段的水头损失。

题五图六、一巨型水槽底宽50cm，Q=500cm3/s，粗糙系数n=0.01，求临界水深hk和临界底坡ik。

若水深h=10cm求io和Fr。

一、名词解释：（3小题共15分）1.连续介质模型2.流线3.临界水深二、填空题：（每空2分，共20分）1、某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为100kpa，则该点的绝对压强为。

2、圆管层流中，层流的断面流速分布符合规律。

3、尼古拉兹实验将流动分为五个区域，在各个区域内影响沿程阻尼系数的因素不同，其中紊流光滑区影响的因素为，紊流粗糙区影响的因素为。

4、动能修正系数反映，紊流运动中，一般取=。

5、理想流体能量方程为：，方程中z的物理意义为，方程的物理意义为。

6、在明渠流动中，Fr=1时流动为临界流，Fr<1时流动为，Fr>1时流动为。

三、计算题（本题65分）1.在封闭容器上部有一半球曲面如图1，内盛满密度为的液体。

试求该曲面上所受的液体压力的大小和方向。

其中，，，。

（15分）2.在水平放置的输水管道中，有一个转角的变直径弯头如图2所示，已知上游管道直径，下游管道直径，上游流速，压强，求水流对这段弯头的作用力，不计损失。

（20分）图23.图3示管路系统，已知：d1=400mm，d2=300mm，l1=400m，l2=300m，通过A、B两点的总流量Q=0.0314m3/s，λ2=λ1=0.025。

求：通过l1、l2管段的流量和A、B两点沿程水头损失。

（10分）图34．有一平面流动：ux=2xyuy=a2+x2-y2试问：(1)是否是不可压缩流体的流动？(2)是无旋流还是有旋流？若是无旋流，确定其流速势函数φ(3)求流函数ψ（10分）5.已知梯形渠道底宽b=1.5m，底坡i=0.0006，边坡系数＝1.0，当流量时，测得水深，试求粗糙系数n。

（10分）流体力学模拟试题一．填空题等（共45分）填空题（共4小题，每小题3分，共12分）1．煤气管上某点的压强为100mm水柱，相当于N/m2。

2．在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为。

3．只要比较总流中两个渐变流过流断面上单位重量流体的大小，就能判断出流动方向。

4．设管道的直径为d，半满管流的水力半径R=。

名词解释题（共3小题，共8分）5．理想流体（2分）6．流线（3分）7．过流断面（3分）单项选择题（共5小题，每小题4分，共20分）8．一封闭容器，水表面上气体压强的真空度，水深2m处的相对压强为A.–10 kPaB. 9.6 kPa C. 19.6 kPa D. 29.6 kPa9．园管层流中，沿程水头损失与速度的A.0.5次方成正比B.1.0次方成正比C.1.75次方成正比D.2.0次方成正比10.紊流附加切应力等于A.B.C.D.11．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.B.C.D.hl1 =hm阀12．弗劳德数的物理意义为A.惯性力与重力之比B.惯性力与黏滞力之比C.压力与惯性力之比D.黏滞力与重力之比作图题（1小题，5分）13．试画出曲面AB和CD的压力体，并分别标明这两个曲面液体总压力竖向分力的方向。

二．计算题（共55分）1、如图所示，用多管水银测压计测水箱表面的压强。

图中高程的单位为m。

试求水箱表面的相对压强。

（水银的密度）（15分）2、文丘里流量计倾斜安装如图示。

已知收缩前断面处的直径为，喉部处的直径为，计算断面的管壁上各有一测压孔，与型水银压差计连接起来。

设水银的密度为，管道内水的密度为。

不计损失，求水银压差计的读数为时，管道内通过的流量.（15分）3、如图，水流自消防龙头水平地喷入大气环境。

已知水流量为，密度为，管道内径为D，喷嘴出口直径为d，不计摩擦，求喷嘴与管道连接处所受的水平作用力。

（15分）4、空气气流在收缩管内作等熵流动，截面1处的马赫数Ma1=0.3,截面2处的马赫数Ma2=0.7，试求两处的面积比A2 /A1。

（10分）重庆大学《流体力学》课程试题题号一二三四五六七八九十总分得分一、填空题（20分，每空1分）1、流体的粘性是流体处于___状态的特性；而流体的易流性是流体处于___状态的特性。

2、1米水柱等于___MPa等于___标准大气压。

3、流体的均匀流与非均匀流的区别在于______；而恒定流与非恒定流的区别在于________。

4、水击根据水击时间长短分为____、____。

5、当量粗糙度是指_______________。

6、质量力只有重力作用的液体的等压面判别条件为____、___、___、___。

7、液体的层流与紊流的区别在于_________；根据____与____大小差别将紊流分为三个区。

8、管嘴的工作条件是________，和______。

9、无限空间射流的特征有：几何特征、___、___。

二、选择题（10分，每题1分）1、液体静压强的特征是（）。

A、静压强的方向为作用面的内法线方向；B、静压强的大小与压强的方向无关；C、静压强的方向为作用面的垂线方向；D、静压强的大小与压强的位置无关；2、如图所示，其中为恒定均匀流的管段为（）。

A、A--B；B、B--C；C、C--D；D、D--E；3、关于xx的描述正确的有（）。

A、雷诺数表示的是液体的粘性力与惯性力的比值；B、雷诺数的大小与流速、管径、液体种类、液体温度有关；C、临界雷诺数的大小也与流速、管径、液体种类、液体温度有关；D、上临界xx为2300；4、下述说法正确的有（）。

A、紊流中水力光滑是指管道内表面光滑；B、液流的流动方向与液流各断面的机械能的大小有关；C、毕托管是用于测定液流的点流速的仪器；D、以上答案均正确；5、如图所示，如增加一并联管线（虚线所示）：则（）。

A、Q1增大，Q2减小；B、Q1减小，Q2增大；C、Q1减小，Q2减小；D、Q1增大，Q2增大；三、画图题（20分，每题10分）1、定性画出下图中曲面的压力体。

2、绘出下图AB管道上的总水头线和测压管水头线。

四、计算题（50分，2、3每题15分，1、4题每题10分）1、图示平面板AB，宽b=1m，倾角a=45度，左侧水深3m，右侧水深2m，试求静水总压力及其作用点的位置。

2、已知管径d=200mm，温度为10℃（ν=1.003×10-6m2/s），流量为0.01m3/s；管壁的当量粗糙度为0.1mm。

试求：沿程水头损失。

3、如图所示某铸铁管供水系统，以知水塔处地面标高为104m，用水点D 处的地面标高为100m、流量为15L/S、要求自由流出水头HZ=8mH2O，节点B 处分出的流量为40L/S，各管道直径分别为d1=d2=150mm,d3=300m,d4=200mm,管长为L1=350m,L2=700m,L3=500m,L4=300m,比阻为A1=A2=41.85s2/m6，A3=1.025s2/m6，A4=9.03s2/m6。

试求：水塔高度H；管道1，管道2的流量。

4、已知空气淋浴地带要求射流半径为1.2m，质量平均流速为3m/s。

圆形喷嘴直径为0.3m。

求：（1）喷口至工作地带的距离；（2）喷嘴流量。

(a=0.08)重庆大学《流体力学》试题（A 卷）题号一二三四五六七总分分数一简答题（15分）1简要叙述附面层的概念，并说明附面层分离条件。

2简述尼古拉兹实验曲线中五个阻力分区的沿程阻力系数的影响因素。

3说明气体射流中的质量平均流速和断面平均流速的概念。

4写出由参数F、、L、V 组成的无因次数。

5简要说明音速和马赫数的概念,并说明他们之间的关系.二水由水位相同的两贮水池A、B沿着L1＝200m，L2＝100m，d1＝200mm，d2＝100mm的两根管子流入L3＝720m，d3＝200mm的总管，并注入水池水中。

求：当H＝16m，λ1＝λ3＝0.03，λ2＝0.025时，排入C中的总流量（不计阀门损失）。

（15分）三设宽度B＝1m的平板闸门开启时，上游水位，下游水位，试求固定闸门所需的水平力F。

（15分）四如图所示，密度的油在管中流动。

用水银压差计测量长度的管流的压差，其读数为。

已知管径，测得的油的流量，试求油的运动粘性系数。

（15分）五设有速度分布，，求势函数和加速度。

（10分）六输送氩气的管路中装置一毕托管，测得某点的全压为158KN/m2，静压为104KN/m2，管中气体温度t＝20℃。

试按等熵流动求流速V。

已知氩气k＝1.67，R＝208J/kgK。

（15分）七如图所示，一个有盖的圆柱形容器，底半径R＝2m，容器内充满水，顶盖上距中心为r0处开一个小孔通大气。

容器绕其主轴作等角速度旋转。

试问当r0多少时，顶盖所受的水的总压力为零。

（15分）八平面闸门AB倾斜放置，已知α＝45°，门宽b＝1m，水深H1＝3m，H2＝2m，求闸门所受水静压力的大小及作用点。

（15分）注意：题七、八任意选做一题。

(考试时间120分钟)。