全國2002年4月高等教育自學考試工程流體力學試1

1、全國2002年4月高等教育自學考試工程流體力學試題一、單項選擇題(每小題1分，共20分)在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1.若流體的密度僅隨( )變化而變化，則該流體稱為正壓性流體。 A.質(zhì)量 B.體積 C.溫度 D.壓強2.亞聲速流動，是指馬赫數(shù)( )時的流動。 A.等于1 B.等于臨界馬赫數(shù) C.大于1 D.小于13.氣體溫度增加，氣體粘度( ) A.增加 B.減小 C.不變 D.增加或減小4.混合氣體的密度可按各種氣體( )的百分數(shù)來計算。 A.總體積 B.總質(zhì)量 C.總比容 D.總壓強5.某單位購買了一臺提升汽車的油壓升降機(

2、如圖一所示)，原設計操縱方法是：從B管進高壓油，A管排油時平臺上升(圖一的左圖)；從A管進高壓油，B管排油時平臺下降。在安裝現(xiàn)場工人不了解原設計意圖，將A、B兩管聯(lián)在一起成為C管(圖一的右圖)。請你判斷單靠一個C管通入高壓油或排油，能操縱油壓機升降嗎?你的判斷：( ) A.可以 B.不能動作 C.能升不能降 D.能降不能升6.在一個儲水箱的側面上、下安裝有兩只水銀U形管測壓計(如圖二)，當箱頂部壓強p0=1個大氣壓時，兩測壓計水銀柱高之差h=h1-h2=760mm(Hg)，如果頂部再壓入一部分空氣，使p0=2個大氣壓時。則h應為( ) A.h=-760mm(Hg) B.h=0mm(Hg) C.

3、h=760mm(Hg) D.h=1520mm(Hg)7.流體流動時，流場各空間點的參數(shù)不隨時間變化，僅隨空間位置而變，這種流動稱為( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均勻流 D.均勻流8.流體在流動時，根據(jù)流體微團( )來判斷流動是有旋流動還是無旋流動。 A.運動軌跡是水平的 B.運動軌跡是曲線 C.運動軌跡是直線 D.是否繞自身軸旋轉(zhuǎn)9.在同一瞬時，流線上各個流體質(zhì)點的速度方向總是在該點與此線( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行10.圖示三個油動機的油缸的內(nèi)徑D相等，油壓P也相等，而三缸所配的活塞結構不同，三個油動機的出力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的大小關系是(忽略活塞重量)( ) A.

4、F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1<F2<F3 D.F1=F3>F211.三個容積完全相等的容器，聯(lián)接如圖示，先將閥門a,b關閉，閥門c開啟。壓強計p指示為0。將容器I充入壓縮空氣，絕對壓強為300KPa，容器抽成真空度為30KPa。先關閉閥門c,再開啟閥門a和b。這時，壓強計p的讀數(shù)應該是(設當?shù)卮髿鈮菏?00KPa)12.下列說法中，正確的說法是( ) A.理想不可壓均質(zhì)重力流體作定?；蚍嵌ǔＡ鲃訒r，沿流線總機械能守恒 B.理想不可壓均質(zhì)重力流體作定常流動時，沿流線總機械能守恒 C.理想不可壓均質(zhì)重力流體作非定常流動時，沿流線總機械能守恒 D.理

5、想可壓縮重力流體作非定常流動時，沿流線總機械能守恒13.在緩變流的同一有效截面中，流體的壓強分布滿足( ) A.+Z=C B.p=C C. + D. +Z+14.當圓管中流體作層流流動時，動能修正系數(shù)等于( ) A.1 B.2 C.3 D.200015.如圖所示，容器若依次裝著水與汽油，假定二者均為理想流體，且H=常數(shù)，液面壓強為大氣壓，則從管口流出的水與汽油之間的速度關系是( ) A.v水>v油 B.v水<v油 C.v水=v油 D.難以確定的16.粘性流體繞流平板時，邊界層內(nèi)的流態(tài)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐R界雷諾數(shù)Rexcr值為( ) A.2000 B.200013800 C.5

6、15;1053×106 D.2×1053×10517.當某管路流動在紊流粗糙管平方阻力區(qū)范圍內(nèi)時，則隨著雷諾數(shù)Re的增大，其沿程損失系數(shù)將( ) A.增大 B.減小 C.不變 D.增大或減小18.水自水箱經(jīng)管路流出如圖所示，若把管路閥門再關小一些，則在閥門前后的測壓管1與2的液面高度變化將是( ) A.h1升高，h2降低 B.h1降低，h2升高 C.h1與h2都降低 D.h1與h2都升高19.流體在管內(nèi)作層流流動時，其沿程損失hf值與斷面平均流速v的( )次方成正比。 A.1 B.1.75 C.1.752 D.220.管路水力計算中的所謂長管是指( ) A.長度很

7、長的管路 B.總能量損失很大的管路 C.局部損失與沿程損失相比較可以忽略的管路 D.局部損失與沿程損失均不能忽略的管路二、名詞解釋(每小題2分，共10分)21.流體的密度22.等壓面23.定常流動24.水力光滑管與水力粗糙25.氣體一維定常等熵流動的極限狀態(tài)三、簡答題(每小題5分，共20分)26.混合氣體密度如何計算，并列出計算公式。27.對于靜止液體，當作用在液體上的質(zhì)量力僅有重力時，則液體中的哪些面是等壓面?28.什么是有效截面?流道中流線互相平行時，有效截面形式如何?29.什么是紊流的時均速度?寫出紊流時均速度軸向分量的定義式，指出式中各符號的含義。四、計算題(50分)30.(6分)飛機

8、在10000m高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h飛行，燃燒室的進口擴壓通道朝向前方，設空氣在擴壓通道中可逆壓縮，試確定相對于擴壓通道的來流馬赫數(shù)和出口壓力。(空氣的比熱容為Cp=1006J/(kg·K)，等熵指數(shù)為k=1.4，空氣的氣體常數(shù)R為287J/(kg·K)31.(6分)一截面為圓形風道，風量為10000m3/h，最大允許平均流速為20m/s，求：(1)此時風道內(nèi)徑為多少?(2)若設計內(nèi)徑應取50mm的整倍數(shù)，這時設計內(nèi)徑為多少?(3)核算在設計內(nèi)徑時平均風速為多少?32.(7分)離心式風機可采用如圖所示的集流器來測量流量，已知風機

9、入口側管道直徑d=400mm,U形管讀數(shù)h=100mmH2O，水與空氣的密度分別為水=1000kg/m3，空=1.2kg/m3，忽略流動的能量損失，求空氣的體積流量qv。33.(7分)要為某容器底部設計一個帶水封的疏水管，結構如圖示：容器內(nèi)部的壓強值，最高時是表壓強pe=1500Pa,最低時是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位應低于容器底部聯(lián)接法蘭下a=0.1m，最低水位應在疏水管口上b=0.2m(水密度=1000kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2)求：(1)疏水管長度L。(2)水封水面到疏水管口的深度H。34.(12分)有一水平放置的90°漸縮彎管，管內(nèi)徑d1=15

10、cm,d2=7.5cm,入口處平均流速v1=2.5m/s,表壓強p1=6.86×104Pa，若不計阻力損失，求水流對彎管的作用力。水的密度=1000kg/m3。35.(12分)用虹吸管輸水，如圖所示，已知：水位差H=2m,管頂高出上游水位h=1m，虹吸管內(nèi)徑d=200mm，管長為LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程損失系數(shù)=0.026，局部損失系數(shù)有：管路進口濾網(wǎng)(帶底閥)一個，濾網(wǎng)=12,B、C兩處90°圓彎兩個，每個彎頭=0.5，管路出口出口=1.0，水的密度=1000kg/m3。試求：(1)虹吸管的流量qv。(2)虹吸管中壓強最低點的位置及其真空值。全國

11、2002年4月高等教育自學考試工程流體力學試題參考答案一、單項選擇題(每小題1分，共20分)5.A10.A 14.B15.C 16.C 17 C 18.A 19.A 20.C二、名詞解釋(每小題2分，共10分) 21.單位體積流體的質(zhì)量。 22.在流體中壓強相等的點組成的面稱為等壓面。 23.流場中各空間點上所有物理參數(shù)均與時間變量t無關，稱作定常流動。 24.流體在管內(nèi)作紊流流動時，用符號表示管壁絕對粗糙度，0表示粘性底層的厚度，則當0>時，叫此時的管路為水力光滑管。 0 < 時，叫此時的管路為水力粗糙管。 25.在絕熱流動的過程中，氣流的絕對壓強與熱力學溫度為零，氣流的總能量全

12、部轉(zhuǎn)化為宏觀運動的動能的狀態(tài)。三、簡答題(每小題5分，共20分) 26.可按各種氣體所占氣體總體積的百分數(shù)來計算。=11+22+33+nn=i各組成氣體所占混合氣體總體積的百分數(shù)； i各組成氣體的密度，kg/m3；混合氣體密度，kg/m3 27.屬于等壓面的是以下水平面。 (1)自由表面(或氣液分界面)。 (2)兩種不互溶液體的交界面。 (3)液體內(nèi)能互相連通(或不被隔斷)的同一種液體內(nèi)的各水平面。 28.(1)在流場中(或流道中)存在這樣橫截面，穿過該截面的每一條流線均與該截面垂直，這樣的橫截面稱為有效截面(又稱過流截面)。 (2)當流線互相平行時，有效截面為平面。 當流線互相不平行時，有效

13、截面為曲面。 29.紊流真實速度在一定時間間隔內(nèi)的統(tǒng)計平均值叫紊流的時均速度。 式中：t初始時刻 T時間間隔 u瞬時速度 時均速度四、計算題(共50分)30T0=T+ =247.69K M= P0=p =0.26431.依連續(xù)方程（=C）v1A1=v2A2=qv(1) v1 d1=0.42m=420mm(2) 設計內(nèi)徑應取450mm為50mm的9倍，且風速低于允許的20m/s(3) 在設計內(nèi)徑450mm時，風速為 32.由伯努利方程 0+0+0=+0+ 得v= 由靜力學方程p+水gh=0p=-水gh代入 得 v=40.43m/s qv=v 33.根據(jù)流體靜力學基本方程 表壓強pe=gh或h=

14、在最高壓強時，管內(nèi)水面應低于O-O面 h1=在最低壓強時，管內(nèi)水面應高于0-0面 h2= 故疏水管長度 L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m 水封水面到疏水管口深度 H=h1+b=0.153+0.2=0.353m 答：疏水管長度應為0.574m，水封水面到疏水管口深度為0.353m。34. 35（1）求虹吸管的流量：列進、出口水池水面的伯努利方程： H= 把已知參數(shù)代入：求得v=1.59m/s 所以qv=vA=0.05m3/s (2)求最低壓強點及其真空度： 最低壓強應是虹吸管內(nèi)的C點（見圖）列進水池水面及C斷面的伯努利方程：0=h-得pvc=28200

15、Pa=28.2KPa全國2003年4月高等教育自學考試工程流體力學試題一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的。請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1.對氣體而言，其壓縮性要比液體( )A.大得多 B.小得多C.相同 D.可能大也可能小2.流體的相對密度定義為：某種流體的密度與( )的密度的比值。A.標準大氣壓下4水B.標準大氣壓下15水C.標準大氣壓下4空氣 D.標準大氣壓下15空氣3.一輛儲滿油的運油汽車，從停車點啟動后直線向前行駛，這過程我們將它分成三個階段：(1)階段：汽車還停在原地未動；(2)階段：汽

16、車作等加速度前進；(3)階段：汽車作等速度前進。請判斷在哪些階段時，箱中的油能處于平衡狀態(tài)。A.只有(1) B.只有(1)和(2)C.只有(1)和(3) D.(1)、(2)和(3)都是4.給定某一瞬間，如果流場中每一空間點上流體相對應的物理參數(shù)均相等，這種流場稱之為( )A.定常流場 B.非定常流場C.均勻流場 D.非均勻流場5.流體在作定常流動時，過流場同一固定點的流線和跡線相互( )A.平行 B.相交C.重合 D.不確定6.動量方程=pqv(的適用條件是( )A.僅適用于理想流體作定常流動B.僅適用于粘性流體作定常流動C.適用于理想流體與粘性流體作定常流動D.適用于理想流體與粘性流體作定常

17、或非定常流動7.在列伯努利方程時，方程兩邊的壓強項必須( )A.均為表壓強 B.均為絕對壓強C.同為表壓強或同為絕對壓強 D.一邊為表壓強一邊為絕對壓強8.粘性流體總流的伯努利方程( )A.僅適用于緩變流截面 B.僅適用于急變流截面C.緩變流截面急變流截面均適用 D.僅適用于紊流的截面9.對粘性流體的管內(nèi)流動，可以證明，動能修正系數(shù)是( )A.恒小于1 B.恒大于1C.恒等于1.5 D.恒大于210.一般情況下，無因次阻力系數(shù)CD的大小取決于( )A.物體的體積 B.物體的體積、方位角C.物體的形狀、方位角、雷諾數(shù)的大小 D.物體的體積、方位數(shù)、雷諾數(shù)的大小11.已知管內(nèi)水流流動處于紊流粗糙管

18、平方阻力區(qū)，此時，若增大流量，則管路沿程損失hf與沿程損失系數(shù)的相應變化為( )A.hf與都增大 B.hf與都減小C.不變，hf增大 D.減小，hf變12.粘性流體總流的伯努利方程中，單位重量流體從1截面到2截面的能量損失公式是( )A.B.C.D.13.動量方程表示，對不可壓流體作定常流動時，作用在控制體內(nèi)流體上的合外力等于( )A.控制體的流出動量減去流入動量B.控制體的動量對時間的變化率C.單位時間流出與流入控制體的流體動量的差值D.體積流量乘以流出與流入控制體的流體速度的差值14.當流體沿x方向流動時，邊界層分離的必要條件是( )A.B.C.D.或15.管路截面突然擴大的局部損失公式為

19、( )A. B.C. D.16.繞流平板形成邊界層的厚度，其沿流動方向的增厚速率，層流時的層與紊流時的紊相比較，則( )A.層增厚速率大B.層增厚速率小C.兩者增厚速率相等D.有時層增厚速率大，有時層增厚速率小17.有兩條水平的直長管路輸送氣體，一條為等截面正方形，另一條為等截面圓形，若此兩管路兩端的壓降p、管長l，管路截面面積A及沿程損失系數(shù)均對應相等，則正方形截面管路與圓截面管路所輸送流量qv關系是( )A.qv方>qv圓B.qv方<qv圓C.qv方=qv圓D.qv方>qv圓或qv方<qv圓18.粘性流體繞成平板形流邊界層，其厚度沿流動方向的變化是( )A.不斷增厚

20、 B.不斷變薄C.厚度不變 D.可能增厚，也可能變薄或不變19.某輸送氣體管路的流動阻力能量損失以hw表示時，hw為一高度值，此高度值是指( )A.常溫水的水柱高度值B.所輸送氣體溫度下的水柱高度值C.常溫、常壓下所輸送氣體的氣柱高度值D.與所輸送氣體相對應溫度、壓強下的氣柱高度值20.氣體一維定常等熵流動的能量方程表明：當氣體作定常絕熱流動時，單位質(zhì)量的氣體( )沿流線守恒。A.焓和內(nèi)能之和 B.動能和勢能之和C.焓和動能之和 D.焓和勢能之和二、名詞解釋(本大題共5小題，每小題2分，共10分)21.流體的力學定義22.真空值23.流線24.當量管長le(寫出定義及定義的計算式)25.超聲速

21、流動三、簡答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)26.為降低繞流物體的壓差阻力，可采取哪些措施?27.(絕對)靜止流體靜力學方程p=p0+gh的適用條件是什么?28.什么是有旋流動?什么是無旋流動?29.簡述液體和氣體隨溫度增加，粘性變化趨勢及原因。四、計算題(本大題共6小題，共50分)30.(6分)用內(nèi)徑d=100mm的管道向容積為4m3的水箱充水，若充滿水的時間為2分鐘，求：(1)管道流過水的質(zhì)量流量(取水密度=1000kg/m3);(2)管道內(nèi)平均流速。31.(6分)飛機在20000米高度(-56.5)中以2400km/h的速度飛行，求氣流相對于飛機的馬赫數(shù)。(空氣的等熵指數(shù)為1.

22、4，氣體常數(shù)為287J/(kg·k)32.(7分)一變直徑管段AB，內(nèi)徑dA=0.2m,dB=0.4m，高度差h=1m，壓強表指示pA=40kPa，pB=70kPa，已知管中通過的流量qv=0.2m3/s，水的密度p=1000kg/m3，試判斷管中水流的方向。33.(7分)一倒置U形管，上部為密度為800kg/m3的油，用來測定水管中的點流速，若讀數(shù)h=200mm，水的密度為1000kg/m3，求管中流速u。34.(12分)有一變直徑彎管，軸線位于同一水平面，轉(zhuǎn)角=60°，直徑dA=200mm,dB=150mm，當流量qv=0.m3/s時，表壓強pA=28kPa，若彎管AB

23、段的水頭損失hw=1m,水的密度=1000kg/m3，求水流對彎管的作用力。35.(12分)圖示為一測試閥門局部阻力系數(shù)的管路裝置。測得當流量qv=12m3/h時，水銀差壓計的讀數(shù)為150mmHg。已知：水銀=13600kg/m3，水=1000kg/m3，管路內(nèi)徑均為50mm，管路全長14.5m，管路沿程損失系數(shù)=0.037,管路上共有90°圓彎頭4個，彎=0.，h=0.2m。(1)求通過閥門的壓力降；(2)計算閥門的局部損失系數(shù)；(3)不計水泵損失，求通過該管路系數(shù)的總損失，并計算水泵供給水的功率。全國2004年4月高等教育自學考試工程流體力學試題一、單項選擇題（本大題共20小題，

24、每小題1分，共20分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1流體在葉輪內(nèi)的流動是軸對稱流動，即認為在同一半徑的圓周上（）A流體質(zhì)點有越來越大的速度B流體質(zhì)點有越來越小的速度C流體質(zhì)點有不均勻的速度D流體質(zhì)點有相同大小的速度2流體的比容表示（）A單位流體的質(zhì)量B單位質(zhì)量流體所占據(jù)的體積C單位溫度的壓強D單位壓強的溫度3對于不可壓縮流體，可認為其密度在流場中（）A隨壓強增加而增加B隨壓強減小而增加C隨體積增加而減小D與壓強變化無關4流管是在流場里取作管狀假想表面，流體流動應是（）A流體能穿過管側壁由管內(nèi)向管外流動B流體能穿過管側

25、壁由管外向管內(nèi)流動C不能穿過側壁流動D不確定5在同一瞬時，位于流線上各個流體質(zhì)點的速度方向總是在該點，與此流線（）A相切B重合C平行D相交6判定流體流動是有旋流動的關鍵是看（）A流體微團運動軌跡的形狀是圓周曲線B流體微團運動軌跡是曲線C流體微團運動軌跡是直線D流體微團自身有旋轉(zhuǎn)運動7工程計算流體在圓管內(nèi)流動時，由層流變?yōu)槲闪鞑捎玫呐R界雷諾數(shù)取為（）A13800 B2320C2000 D10008動量方程是個矢量方程，要考慮力和速度的方向，與所選坐標方向一致為正，反之為負。如果力的計算結果為負值時（）A說明方程列錯了B說明力的實際方向與假設方向相反C說明力的實際方向與假設方向相同D說明計算結果一

26、定是錯誤的9動量方程（）A僅適用于理想流體的流動B僅適用于粘性流體的流動C理想流體與粘性流體的流動均適用D僅適用于紊流10如圖所示，有一沿垂直設置的等截面彎管，截面積為A，彎頭轉(zhuǎn)角為90°，進口截面11與出口截面在22之間的軸線長度為L，兩截面之間的高度差為Z，水的密度為，則作用在彎管中水流的合外力分別為（）ABCD11用皮托靜壓管測量得出的物理量是（）A總壓B靜壓C總壓與靜壓的差值D流量12如圖所示，管段1與管段2直徑相同，長度相同且對稱布置。若在管段2上裝一調(diào)節(jié)閥，則管段1與管段2的下列流動參數(shù)關系為（）ABC D13在粘性流體總流的伯努利方程的計算中，若取動能修正系數(shù)等于1，則

27、管內(nèi)流體按截面平均流速計算的動能要比實際動能在數(shù)值上（）A大一些B小一些C相等D有時大一些，有時小一些14動量方程中，表示作用在控制體內(nèi)流體上的力是（）A總質(zhì)量力B總表面力C合外力D總壓力15當某管路流動在紊流水力光滑管區(qū)范圍內(nèi)時，隨著雷諾數(shù)Re的增大，其沿程損失系數(shù)將（）A增大B減小C不變D增大或減小16在攔水壩上有三條高低不同泄水道、，各水道的長度、直徑、壁面粗糙度均相等，則此三條泄水道所輸送的流量關系為（）ABCD17管內(nèi)流動時，為克服阻力產(chǎn)生的管路能量損失，若用壓強損失p表示時，其物理意義是（）A單位重量流體的能量損失B單位質(zhì)量流體的能量損失C單位體積流體的能量損失D單位時間經(jīng)管路流體

28、的能量損失18在紊流水力粗糙管過渡區(qū)范圍內(nèi)的管路流動，當雷諾數(shù)不變時，則其沿程損失系數(shù)將隨管壁相對粗糙度d的增大而（）A增大B減小C不變D增大或減小19某水箱內(nèi)水由一管路流出，水位差H，管長l，管徑d。管路損失為hw，水的密度為，現(xiàn)若密度改變?yōu)?gt;，則相應的管路損失將（）A>B=C<D可能大于或小于20聲音在流體中傳播的速度越小，說明流體壓縮性（）A越大B越小C相同D不一定二、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）21計示壓強22跡線23紊流附加切應力24激波25理想流體三、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）26簡述流體膨脹性的意義及其影響因素。27流體

29、力學中的系統(tǒng)是什么意思？它有哪些特點？28請寫出以下兩個方程的名稱方程一：方程二：從單位重量流體能量觀點簡要說明兩方程中各項的物理意義，以及兩方程的物理意義；這兩個方程在應用條件上有何相同和差異之處。29發(fā)生邊界層分離的必要條件是什么？為什么邊界層分離要產(chǎn)生壓差阻力？四、計算題（本大題共6小題，共50分）30（6分）密度=2.6205kg/m3的蒸汽經(jīng)內(nèi)徑d0=100mm主管道進入汽柜，質(zhì)量流量qm=2000kg/h，然后由汽柜接出兩支管路供兩用汽戶，已知兩用戶用汽量為qm1=500kg/h，qm2=1500kg/h，支管路內(nèi)平均速度為25m/s，求：（1）主管道內(nèi)汽體平均流速；（2）兩支路的

30、內(nèi)徑d1,d2。31（6分）試求空氣在噴管中的臨界速度和聲速。（已知：溫度t1=280，速度v1=205m/s，空氣的等熵指數(shù)為k=1.4，比熱容為R=287J/(kg·K)）32（7分）用汞U形管壓差計與皮托管組合測定水管中的點流速v，當讀數(shù)h=60mm時，流速為多少？（已知：水的密度=1000kg/m3，汞密度=13600kg/m3）33（7分）內(nèi)徑d=100mm的虹吸管，如圖所示，求2、3截面的表壓強，不計水頭損失。（已知：水的密度=1000kg/m3）34（12分）一突然擴大管路，其管內(nèi)徑由d1=50mm突然擴大到d2=100mm，如圖所示，在截面變化附近前和后截面處安裝之U

31、形管差壓計，上部為水，=1000kg/m3，下部為密度=1600kg/m3的四氯化碳。當管中通過流量qv=16m3/h的常溫水時，差壓計液高度差h=173mm。試求管路突然擴大的局部損失系數(shù)，并把求得結果與按理論計算的結果相比較。35（12分）流體在長為l的水平放置的等直徑圓管中作定常流動，若已知沿程損失系數(shù)為，管壁切應力為，截面平均流速為v，流體密度為，試證明：v2。全國2004年7月高等教育自學考試工程流體力學試題一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題1分，共20分)1.液體與氣體統(tǒng)稱為流體，它們在靜止時不能承受( )。A.重

32、力B.壓力C.剪切力D.表面張力2.設水的體積壓縮系數(shù)=5×10-10m2/N。當水所受壓強等溫增加2×107Pa時，其密度將增加( )。%B.0.4%C.0.8%D.1%3.下列流體的作用力中，不屬于質(zhì)量力的是( )。A.電磁力B.粘性內(nèi)摩擦力C.重力D.慣性力4.以大氣壓強為零點計量的壓強稱為( )。A.計示壓強B.絕對壓強C.臨界壓強D.滯止壓強5.液體在相對平衡時，等壓面也可能是水平面，例如，裝載液體的敞口容器作( )。A.等加速水平運動B.勻速直線水平運動C.等減速水平運動D.等角速旋轉(zhuǎn)運動6.如果在同一時刻，流場內(nèi)各點的物理量與空間坐標無關，則稱此流場為( )。

33、A.定常場B.不定常場C.均勻場D.不均勻場7.流線與跡線一定重合的流動是( )。A.無旋流動B.均勻流動C.平面流動D.定常流動8.連續(xù)性方程的實質(zhì)是在運動流體中應用( )。A.動量定理B.質(zhì)量守恒定律C.能量守恒定律D.動量矩定理9.當理想不可壓縮均質(zhì)重力流體作定常流動時，沿流線始終保持不變的是( )。A.動能B.相對位能C.壓強能D.總機械能10.當氣體以亞聲速繞流擾動源時，擾動波( )。A.只能順流傳播B.只能逆流傳播C.既能順流，也能逆流傳播D.不能傳播11.管壁的粗糙度對流動的能量損失起主要作用的管道稱為( )。A.粗糙管B.光滑管C.水力粗糙管D.水力光滑管12.在連續(xù)介質(zhì)假設下

34、，流體的物理量( )。A.只是時間的連續(xù)函數(shù)B.只是空間坐標的連續(xù)函數(shù)C.與時間無關D.是空間坐標及時間的連續(xù)函數(shù)13.流體靜力學的基本方程p=p0+( )。A.只適用于液體B.只適用于理想流體C.只適用于粘性流體D.對理想流體和粘性流體均適用14.相對靜止（平衡）流體中的等壓面( )。A.既可是平面，也可是曲面B.一定是平面C.一定是水平面D.一定是曲面15.已知流動速度分布為vx=x2y，vy=-xy2，vz=xy，則此流動屬于( )。A.三維定常流B.二維定常流C.三維非定常流D.二維非定常流16.理想流體的歐拉運動微分方程( )。A.只適用于不可壓縮流體B.只適用于可壓縮流體C.對可壓

35、縮和不可壓縮流體都適用D.只適用于正壓性流體17.在管道的粘性總流中，按截面平均流速計算的動能比實際動能在數(shù)值上( )。A.要大一些B.要小一些C.完全相等D.可能大，也可能小18.對于等直水平圓管中的粘性流動，用壓降p來表示的能量損失是( )。A.單位體積流體的能量損失B.單位質(zhì)量流體的能量損失C.單位重量流體的能量損失D.單位時間內(nèi)流體的能量損失19.在圓管中，粘性流體的流動是層流還是紊流狀態(tài)，主要依據(jù)于( )。A.流體粘性大小B.流速大小C.流量大小D.流動雷諾數(shù)的大小20.長為b、高為h的充滿運動流體的矩形截面管道，其當量直徑為( )。A.b+hB.C.D.二、名詞解釋（每小題2分，共

36、10分）21.流體的膨脹性22.質(zhì)量流量23.控制體24.邊界層分離25.極限速度狀態(tài)三、簡答題（每小題4分，共20分）26.研究流體運動的方法有哪兩種？它們的著眼點各是什么？27.什么是流線？它有哪些基本特征？28.簡述伯努利方程=const的物理意義和幾何意義。29.什么是并聯(lián)管路？它有哪些特點？30.什么是壓差阻力？產(chǎn)生壓差阻力的主要原因是什么？四、計算題（共50分）31.（8分）如圖所示，軸在滑動軸承中同心地等速轉(zhuǎn)動。已知轉(zhuǎn)軸直徑d=0.2m，軸承長度l=0.5m，軸與軸承的徑向間隙=0.2mm，間隙中充滿動力粘度=0.8Pa·s的油。若軸的轉(zhuǎn)速為n=3轉(zhuǎn)/秒，試求：（1）軸

37、表面上的粘性摩擦切應力；（2）克服油的粘性阻力所需要的功率N。32.（8分）如圖所示測量裝置，裝滿油的容器上方活塞的底面積A=12cm2，底部的位高h=0.7m，活塞與容器壁間無泄漏和摩擦。油的密度=900kg/m3，U形測壓計中水銀的密度=13600kg/m3，U形管右邊上方通大氣。若U形管的讀數(shù)h=0.1m，試求活塞的重量W。33.（12分）如圖所示，密度為的理想不可壓縮流體定常通過一水平分岔管道。已知進口截面積為A，出口通大氣，兩個出口截面積均為A/4，分岔角為；進出口流動參數(shù)均勻，進口截面上的計示壓強p1，兩出口截面上的計示壓強均為零，且出口速度也相同。（1）試求證：進口速度v1=；（

38、2）試求流體作用于分岔管道上的力Fx和Fy（方向如圖所示）。34.（14分）圖示虹吸管自敞口大水箱中吸引水流入大氣。已知管道直徑d=25mm，AB段管長l1=6m，BC段管長l2=14m，B點比水面高2m，出口比水面低4.5m，管路沿程損失系數(shù)=0.025，進口處局部損失系數(shù)1=0.8，直角彎頭處2=0.15，B點后折管處3=0.07。試求：（1）通過虹吸管的體積流量qv；（2）最高點B處的真空壓強pv（用水柱高度表示）。35.（8分）一架飛機在絕對壓強p=90kPa、溫度t=-20的高空以v=200m/s的速度飛行，試求飛行馬赫數(shù)及飛機頭部流體的滯止壓強。（取空氣的等熵指數(shù)=1.4，氣體常數(shù)

39、R=287J/(kg·k)）全國2006年10月高等教育自學考試流體力學試題一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1.水的密度為1000kg/m3，運動粘度為1×10-6m2/s，其動力粘度為（）A.1×10-9Pa·s B.1×10-6Pa·s C.1×10-3Pa·sD.1×10-1Pa·s2.如圖所示一靜止容器內(nèi)盛兩種不相混合液體（密度分別為1，2，并且1<2）

40、，容器兩側安裝有兩個測壓管，容器和測壓管液面高度分別為1、2、3，三個高度的關系為（）A.1=2=3B.1>2>3C.1=2>3D.1=2<33下列各組壓強值中，完全等值的是（）A.5mH2O，0.5atm，49kPa B.5mH2O，0.5at，49kPaC.5mH2O，0.5at，50kPaD.5mH2O，0.5atm，50kPa4.不可壓縮流體恒定總流的連續(xù)性方程是（）A.u1dA1=u2dA2B.v1A1=v2A2C.1u1dA1=2u2dA2D.1 v1A1=1v2A25.管道斷面突然擴大的局部水頭損失等于（）A.B.C.D.6.在相同作用水頭下，圓柱形外管嘴

41、的過流能力是相同直徑孔口過流能力的（）A.0.81倍B.0.95倍C.1.00倍D.1.32倍7.某輸水管道，流速v=1.2m/s，閥門突然關閉引起直接水擊，若水擊波速c=1100m/s，其直接水擊壓強為（）A.1.00×106Pa B.1.22×106PaC. 1.32×106PaD.1.42×106Pa8.微幅干擾水面波在急流和緩流中（）A.均能向上游傳播B.均不能向上游傳播C.緩流中能向上游傳播，急流中能向下游傳播D.急流中能向上游傳播，緩流中能向下游傳播9.在寬頂堰非淹沒溢流時，水流進入堰口水面降落，在距堰口不遠處的水深（）A.小于臨界水深B.等

42、于臨界水深C.大于臨界水深D.等于正常水深10.角速度，長度l，重力加速度g的無量綱組合是（）A.B.C.D.二、填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。11.越易于壓縮的流體，它的壓縮系數(shù)值越_。12.作用在曲面上的靜水總壓力鉛垂分力的大小等于_中的液體重量。13.任意空間點上的運動參數(shù)都不隨時間變化的流動稱為_。14.漸變流流線的特征為_。15.渠道中的水深h與臨界水深hc相比較，可以判別明渠水流的流動狀態(tài)，當h<hc時，流動為_。16.兩節(jié)點間的并聯(lián)管路系統(tǒng)的總水頭差_各支管的水頭損失。17.在水躍函數(shù)曲線上對應水躍函數(shù)最小

43、值的水深為_。18.圓柱形外管嘴正常工作條件是（1）作用水頭H09m，（2）管嘴長度l=_。19.滲透系數(shù)越大，井的產(chǎn)水量越_。20.裘皮依公式適用于_滲流。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）21質(zhì)量力22真空度23明渠均勻流24完全井25，二元流動四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）26公式在靜止液體中與在漸變流中使用的條件有何不同？27如圖所示兩條管道連接在兩個水箱之間，管1與管2長度相同，沿程阻力系數(shù)相同，直徑d2=2d1，不計局部損失，求其流量比Q2/Q1 .28某梯形斷面渠道，已知底寬b=2.2m，邊坡系數(shù)m=1.5，渠道的粗糙系數(shù)n=0.0225，

44、底坡i=0.002，實測均勻流水深h=2m，求渠道通過的流量Q.29.如圖所示，用達西實驗裝置測定某種土壤的滲透系數(shù)，將土樣裝在直徑D=30cm的圓筒中，在H1-H2=80cm的水頭差作用下，6小時的滲透水量為85L，兩測壓管的距離l=40cm，求該土壤的滲透系數(shù)k.五、計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）30如圖所示，在盛有密度為的液體箱底部有一圓孔，被圓形平板閥蓋住，閥的直徑為d，閥用繩子與漂浮在液面上的浮子相連，浮子上部為圓柱形，下部為半球形，直徑為D，浮子與閥之間的繩長為Z，浮子、繩索和閥共重為G. 問H多大時可開啟閥門（球體積為）。31如圖所示，一平板垂直置于自由射流的水

45、中，該平板將水流分成兩股，一股斜向流動，與水平面的夾角=30º，另一股沿平板流動，不計摩擦力及重力的影響，設流速v=v1=v2=30m/s，流量Q=36L/s，求：（1）水流對平板的作用力；（2）水流沖擊平板后的流量Q1和Q2.32如圖所示，水流自上而下通過一垂直放置的變徑管。已知流量Q=0.01m3/s，上壓力表讀數(shù)p1=69kPa，下壓力表讀數(shù)p2=85kPa，兩塊壓力表高差H=1.5m，管徑d1=75mm，d2=150mm，試由能量方程求該變徑管的阻力系數(shù)的值。33如圖所示輸水系統(tǒng)中，管路直徑D=0.5m，長l=100m，作用水頭H=8m, 出口端裝一噴嘴，直徑d=0.3m，管

46、路進口局部阻力系數(shù)，沿程阻力系數(shù)=0.02，噴嘴的局部阻力系數(shù)（相對于出口流速），求噴嘴出口流速及流量。全國2007年1月高等教育自學考試流體力學試題一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1無粘性流體是（ ）A符合=RT的流體B=0的流體C.=0的流體D實際工程中常見的流體2水流由水箱流經(jīng)管徑d1=200mm，d2=100mm的管路后流入大氣中，已知出口處v2=lm/s，則d1管段的斷面平均流速v1為（ ）A. 0.25m/sB. 0.5m/sC. 1m/sD. 2m/s

47、3某變徑管的雷諾數(shù)之比Re1Re2=14，則其管徑之比d1d2，為（ ）A14B12C21D414如圖所示密閉水箱，壓力表讀數(shù)為9800Nm2，表中心至水箱底的高度h=0.5m，液面距箱底H=2m，則液面相對壓強為（ ）A-9800Nm2B-4900Nm2C4900Nm2D9800Nm25對于水箱水位恒定為4.9m的薄壁小孔口(孔徑為10mm)自由出流，流經(jīng)孔口的流量為（ ）A0.48L/sB0.63L/sC1.05L/sD1.40L/s6壓力表測得城市給水干管(長管，比阻a=1.07s2m6)某處的水壓P=9.8Ncm2，從此處引出一根水平輸出管，如要保證通過的流量Q=l00Ls，該水壓能將

48、水流輸送至（ ）A9.8mB93.5mC915.9mD934.6m7實用堰溢流堰頂厚度與堰上水頭H符合的條件是（ ）A<0.67B0.67<<2.5C2.5<<10D>108若明渠水流為急流時，則（ ）AFr<lB>0Ch<hcDi<ic9在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸一定時，隨底坡的減小，臨界水深將（ ）A增大B減小C不變D以上都有可能10進行水力模型實驗，要實現(xiàn)堰流的動力相似，應選的相似準則是（ ）A雷諾準則B弗勞德準則C歐拉準則D其它準則二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、

49、不填均無分。11任何微小的剪切力作用都使流體流動，只要剪切力存在，流動就持續(xù)進行，流體的這種力學特性就是_。12絕對壓強是以沒有氣體分子存在的_為基準起算的壓強。13流線上各質(zhì)點的_都與該流線相切。14均勻流動方程式給出了圓管均勻流沿程水頭損失與剪應力成_關系。15沿程直徑不變，流量也不變的管道稱為_。16孔口自由出流和淹沒出流基本公式的形式相同，各項系數(shù)相同，但_不同。17量綱和諧原理：凡正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項的量綱一定是_。18若矩形渠道中臨界水深為2m，則斷面單位能量有極小值emin=_m。19當寬頂堰的堰上水深大于臨界水深時，則整個堰頂?shù)乃鳡顟B(tài)為_。20滲流量Q與過流斷面

50、面積、_成正比，并與土的透水性能有關。三、名詞解釋（本大題共5小題，每小題2分，共10分）21阿基米德原理22紊流23水躍現(xiàn)象24滲透系數(shù)25動力相似四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）26有一灌溉渠道，斷面為梯形，底寬b=2.5m，邊坡系數(shù)m=1.5，均勻流水深h=2.0m，流量Q=10m3/s，渠道底坡i=0.0003，求渠道的粗糙系數(shù)n。（小數(shù)點后保留四位有效數(shù)字）27元流伯努利方程為z+，請說明該方程各項的物理意義。28總流動量方程的應用條件是什么？29流體在管道內(nèi)流動產(chǎn)生的阻力可分為兩類，是哪兩類？它們分別由什么原因產(chǎn)生？五、計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40

51、分）30如圖所示的混凝土海堤，靠海一側為拋物線曲面z=0.2x2。水深h=5m，海水密度=1025kg/m3。試求作用在單位長度海堤上的靜水總壓力。31如圖所示，水在變徑豎管中從下往上流動，已知z=0處的直徑d(0)=0.5m，通過的流量Q=0.9m3/s，不計粘性作用，為使管中各斷面的壓力都相同，即p(z)=p(0)，試求豎管的直徑d(z)與z的關系式。32有一圓管，在管內(nèi)通過運動粘度v=1.118×10-6m2/s的水，測得通過的流量Q=3.8×10-5m3/s，在管長l=30m的管段上測得水頭損失為0.03m，試求該圓管的直徑d。33如圖所示，水箱通過內(nèi)徑d=0.1m

52、，l=120m水平管道向大氣中排水，已知入口處局部損失系數(shù)=0.5，管道沿程阻力系數(shù)為=0.013，試求通過管內(nèi)的流量Q=0.04m3/s時水箱中應維持的水面高度h。（小數(shù)點保留四位有效數(shù)字）全國2007年10月高等教育自學考試流體力學試題一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1.流體靜止時，不能承受( )A.壓力B.剪切力C.重力D.表面張力2.如圖所示，垂直放置的矩形平板閘門，寬度lm，水深2m，靜水總壓力P的大小為( )A.B.C. D.23.如圖所示，當水箱水位恒定時，直管段中的A點和收縮管中的B點加速度大小分別為( )A.aA=0， aB=0B.aA=0， aB>0C.aA>0， aB>0D.aA