《流體力學(xué)》模擬題

1、 流體力學(xué)模擬題（一）一、選擇題堰流流量Q與堰上全水頭H。的關(guān)系是（）。（a）1/2次方的關(guān)系（b）1次方的關(guān)系（c）3/2次方的關(guān)系（d）2次方的關(guān)系理想流體與實(shí)際流體的主要區(qū)別在于（）。（a）是否考慮粘滯性（b）是否考慮易流動(dòng)性（c）是否考慮重力特性（d）是否考慮慣性在均質(zhì)孔隙介質(zhì)中，滲流流速u與水力坡降J的幾次方成比例（）。（a）1/2次方（b）1次方（c）3/2次方（d）2次方對(duì)于實(shí)際流體，總水頭線是（）的線。（a）沿程下降。（b）沿程升高。（c）沿程可升可降。（d）沿程不升不降。二、判斷題判斷下列說法是否正確。若正確在括號(hào)內(nèi)劃V,否則劃。動(dòng)能修正系數(shù)與斷面流速分布有關(guān)。（）臨界雷諾數(shù)

2、的大小與流體的性質(zhì)無關(guān)。（）長(zhǎng)短是指管道幾何長(zhǎng)度長(zhǎng)的管道。（）謝齊（Chezy）公式適用于紊流粗糙區(qū)。（）按程沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律,尼古拉滋試驗(yàn)曲線分為三個(gè)區(qū)。（）對(duì)于以重力為主導(dǎo)因素的流動(dòng)，可按佛勞德準(zhǔn)則進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。（）三、簡(jiǎn)答題等壓面是水平面的條件有那些？流體靜壓強(qiáng)的有那兩個(gè)特性？明渠均勻流有那些特性？說明描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法（拉格朗日法與歐拉法）的主要區(qū)別。四、繪圖題繪出下面圖中平面上相對(duì)壓強(qiáng)分布圖。V尸油繪出下面圖中曲面上的壓力體圖。五、計(jì)算題在封閉水箱中，h二1.5m，Z二0.5m（如圖），壓力表讀數(shù)為4.9KN/m2，求A點(diǎn)和水面壓強(qiáng)。2.圓形有壓涵管穿過路基，管長(zhǎng)l二50m

3、，管徑d二1.0m，上下游水位差H二3m，管路沿程阻力系數(shù)“0.03，局部阻力系數(shù)：進(jìn)口:=0.5，e彎管:=0.65，水下出口:=1.0，求通過流量？bse寬為1m的矩形閘門AB,傾角45，水深h=3m,h=2m，求作用12于閘門上的靜水壓力和作用點(diǎn)。流體力學(xué)模擬題(一)參考答案一、選擇題(c)2.(a)3.(b)4.(a)二、判斷題(V)2.(x)3.(x)4.(V)5.(x)6.(V)三、簡(jiǎn)答題1答:同一介質(zhì)連續(xù)質(zhì)量力只有重力。2.答：(1)流體靜壓強(qiáng)方向垂直且指向受壓面。流體靜壓強(qiáng)大小與受壓面方位無關(guān)。答：(1)過流斷面面積、水深沿程不變。過流斷面平均流速、流速分布不變。底坡線、總水頭

4、線、水面線三線平行。沿水流方向重力分量與摩擦力平衡。答：拉格朗日法描述的是質(zhì)點(diǎn)系法，跟蹤流體質(zhì)點(diǎn)，研究其在空間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；歐拉法是在空間設(shè)點(diǎn)，描述任意空間位置上流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。四、繪圖題(略)五、計(jì)算題解：A點(diǎn)的壓強(qiáng)：p=p+pgZ=4.9+1x9.8x0.5=98kpaAb水面壓強(qiáng)：p=p-pgh=9.8一1x9.8x1.5=一49kpa0A解：(繪出上下游過流斷面1-1、2-2)因?yàn)楹拥垒^寬，忽略上下游流速的影響，以下游水面為基準(zhǔn)面列能量方程：H+0+0二0+0+0+hwH=h=(九+匚+2匚+匚)wdebse2g50v2二(0.03+2x0.65+1)12g流速：v=丄2x9.81x

5、3=3.936m/sv3.8通過流量：Q=嚀=3.936営1=3.09m3/s解：(1)繪出閘門上下游的壓強(qiáng)分布圖閘門上的合力TOC o 1-5 h zbbP=pghh/sin0-pghh/sin0211222P=x1x9.8x3x3/sin(45)-x1x9.8x2x2/sin(45)=34.65kN22(3)閘門上的合力作用中心(對(duì)閘門下端之矩)iilP=pghh/sin0h/sin0-pghh/sin0h/sin0c21131222321l=-pg/sin20(h3-h3)cp612l=11x1x9.8/sin2(45)x(33-23)=1.79mc34.656h=lsin0=1.79x

6、sin(45)=1.27mcc合力作用中心h距閘門下端垂直距離為1.27m。c1.62x0.7x、9.8x0.74.解：(1)求Fr=0.44(2)判斷急流還是緩流因?yàn)镕r1所以該水流是緩流流體力學(xué)模擬題(二)一、選擇題在下列命題中選擇出正確的說法，添在括號(hào)內(nèi)。流體中粘性摩擦力的大小與()無關(guān)。（a）兩流層間速度差（b）流體種類（c）流層的接觸面積（d）接觸面壓力理想流體與實(shí)際流體的主要區(qū)別在于（）。（a）是否考慮粘滯性(b)是否考慮易流動(dòng)性（c）是否考慮重力特性(d)是否考慮慣性3.均勻流特征不包括（）。（a）流線平行（b）過流斷面上符合靜水壓強(qiáng)分布（c）流速及流速分布流程不變（d）流速緩慢

7、圓管層流中斷面平均流速等于管中最大流速的（）。(a)1/2(b)1/3(c)2/3(d)1/4二、判斷題TOC o 1-5 h z恒定流一定是均勻流。（）靜壓強(qiáng)大小與受壓面方位無關(guān)。（）無論流體作何種運(yùn)動(dòng)，水平面都是等壓面。（）真空壓強(qiáng)是指沒有大氣存在時(shí)的壓強(qiáng)。（）總流伯努利能量方程只適用于恒定流。（）動(dòng)量修正系數(shù)與速度平方成正比。（）三、簡(jiǎn)答題寫出流場(chǎng)中流體質(zhì)點(diǎn)加速度的表達(dá)式，并說明其各項(xiàng)的意義。試根據(jù)尼古拉茲試驗(yàn)，說明紊流各區(qū)沿程阻力系數(shù)與Re和勺的關(guān)系。薄壁小孔口恒定自由出流，流量Q與孔口全水頭H。是幾次方的關(guān)系？寫出明渠均勻流形成的條件？四、繪圖題繪出下面圖中平面上相對(duì)壓強(qiáng)分布圖。繪出

8、下面圖中曲面上的壓力體圖。V五、計(jì)算題1.如圖所示，一端封閉的容器中裝有水，求A,B,C三點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)?；痭ErmE(N111水泵系統(tǒng)如圖，管徑d=200mm，流量為Q二0.1m3/s，吸水管與壓水管的總長(zhǎng)為30m,沿程阻力系數(shù)九=0.02;吸水管設(shè)有帶閥門的蓮蓬頭:=2.0，所有彎頭:=0.3，兩水面高差z=10.m，求水泵揚(yáng)程。（22閥彎分）有一矩形底孔閘門，高h(yuǎn)二3m，寬b二2m，上游水深h=6m，下游1水深h=5m，求作用于閘門上的靜水壓力和作用點(diǎn)。（16分）24.檢驗(yàn)ux=2x2+y,uyz否存在？（10分）流體力學(xué)模擬題(二)參考答案、選擇題dudxduduix+uydudu+ux

9、zdzduduz+uzdyzdz以上三式中等號(hào)右邊第一項(xiàng)表示在每個(gè)固定點(diǎn)上1.(d)2.(a)3.(d)4.(a)。二、判斷題1.(x)2.(V)3.(X)4.(X)5.(V)6.(X)三、簡(jiǎn)答題(每小題3分，共12分)1.答:TOC o 1-5 h zdudua=x=x+uxdtdtxdudua=y=y+uydtdtxdudua=z=z+uydtdtx流速對(duì)時(shí)間的變化率，稱為時(shí)變加速度(當(dāng)?shù)丶铀俣?。等號(hào)右邊的第二項(xiàng)至第四項(xiàng)之和dududuux+ux+ux、xdxydyzdzduu竺+u竺+u竺是表示流速隨坐標(biāo)的變化率，稱為位變加速度xdxydyzdz(遷移加速度)。因此，一個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)在空間

10、點(diǎn)上的全加速度應(yīng)為上述兩加速度之和。2.答：紊流光滑區(qū)九=f(Re)3紊流過渡區(qū)x=f4(Re,K/d)紊流粗糙(阻力平方)區(qū)x=f(K/d)答：Q與H1/2成比例。0答：(1)恒定流。長(zhǎng)直棱柱形渠道，糙率n不變。無支流匯入、流出。渠道順坡。四、繪圖題(答略)繪出下面圖中曲面上的壓力體圖。(答略)五、計(jì)算題1.解：A點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)：p=p一pgh=0一1x9.8x3=-294NA0B點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)：P0(3)C點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng):p=p+pgh=0+1x9.8x2=19.6kNC0解：（1）管中流速nd24x0.1兀0.22二3.18m/s(2)列1-1到2-2能量方程z+旦+二+H=z+厶+二+(匚+

11、匚+匚)二+九丄匸(101Pg2g2Pg2g閥彎岀口2gd2g分)求揚(yáng)程lv2303182H二z-z+(匚+C+九-)二10+(2.0+0.3+1.0+0.02)二13.25m21閥彎d2g0.22x9.8(8分)解：(1)繪出閘門上下游的壓強(qiáng)分布圖(2)閘門上的合力TOC o 1-5 h zbbP=2Pg(h1-h)+叫h-2Pg(h2-h)+Pgh2h22P=1x9.8(6-3)+1x9.8x6x3-1x9.8(5-3)+1x9.8x5x3=58.8kN22閘門上的合力作用中心(對(duì)閘門下端之矩)上游壓強(qiáng)分布圖上底邊長(zhǎng)a1=Pg(件-h)=1x9.8x(6-3)=29.4上游壓強(qiáng)分布圖下底邊長(zhǎng)b1=pgh=1x9.8x6=58.8下游壓強(qiáng)分布圖上底邊長(zhǎng)a2=pg(h-h)=1x9.8x(5-3)=19.62下游壓強(qiáng)分布圖下底邊長(zhǎng)b2=pgh=1x9.8x5=492hP=b(a1+b1)hh(2a1+b1)-b(a2+b2)h心2+b2)c