流體力學(xué)試題（含答案）

流體力學(xué)試題（含答案）全國2002年4月高等教育自學(xué)考試工程流體力學(xué)試題課程代碼：02250一、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)。若流體的密度僅隨（）變化而變化，則該流體稱為正壓性流體。入質(zhì)量B體積仁溫度D壓強亞聲速流動，是指馬赫數(shù)（）時的流動。等于1等于臨界馬赫數(shù)大于1D.小于1氣體溫度增加，氣體粘度（）增加日.減小C.不變D增加或減小混合氣體的密度可按各種氣體（）的百分數(shù)來計算。總體積總質(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（如圖一所示），原設(shè)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(shè)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:（）可以不能動作C.能升不能降。.能降不能升在一個儲水箱的側(cè)面上、下安裝有兩只水銀U形管測壓計(如圖二)，當(dāng)箱頂部壓強p0=1個大氣壓時，兩測壓計水銀柱高之差^h二hl-h2=760mm(Hg)，如果頂部再壓入一部分空氣使pO=2個大氣壓時。Mh應(yīng)為()A.△h=-760mm(Hg)B.Ah=0mm(Hg)Ah=760mm(Hg)Dnh=1520mm(Hg)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。運動軌跡是水平的運動軌跡是曲線運動軌跡是直線。.是否繞自身軸旋轉(zhuǎn)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()人重合B.相交C.相切D.平行.圖示三個油動機的油缸的內(nèi)徑。相等，油壓P也相等，而三缸所配的活塞結(jié)構(gòu)不同，三個油動機的出力F1,F2,F3的大小關(guān)系是(忽略活塞重量)()A.F1=F2=F3B.F1>F2>F3F1<F2<F3F1=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(guān)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B抽成真空度為30KPa。先關(guān)閉閥門c,再開啟閥門a和b。這時壓強計p的讀數(shù)應(yīng)該是（設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?0OKPa）56.7KPa76.7KPa90.0KPaD.110.OKpa12.下列說法中，正確的說法是（）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。理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電流體的壓強分布滿足（）+Z=CB.p=CC.+D.+Z+14.當(dāng)圓管中流體作層流流動時，動能修正系數(shù)以等于（）1B.2C.3D.20O0如圖所示溶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(guān)系是（）v水〉v油v水叩油<bdsfid="125"p=''"></v油<>v水^▽油難以確定的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（）20002O00?138O05x105?3x1062x105~3x10517.當(dāng)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)入將（）A.增大B.減小C.不^D.增大或減小8.水自水箱經(jīng)管路流出如圖所示，若把管路閥門再關(guān)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（）h1升高，h2降低h1降低,h2升高hl與h2都降低D.hl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。1B.1.75C.1.75?2D.20.管路水力計算中的所謂長管是指（）A.長度很長的管路B.總能量損失很大的管路局部損失與沿程損失相比較可以忽略的管路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管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）混合氣體密度如何計算，并列出計算公式。對于靜止液體，當(dāng)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？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）（6分）飛機在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(shè)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/（kgK））（6分）一截面為圓形風(fēng)道，風(fēng)量為10000m3/h，最大允許平均流速為20m/s,求:（1）此時風(fēng)道內(nèi)徑為多少？（2）若設(shè)計內(nèi)徑應(yīng)取50mm的整倍數(shù)這時設(shè)計內(nèi)徑為多少？⑶核算在設(shè)計內(nèi)徑時平均風(fēng)速為多少？（7分）離心式風(fēng)機可采用如圖所示的集流器來測量流量，已知風(fēng)機入口側(cè)管道直徑d=400mm,U形管讀數(shù)h=100mmH20,水與空氣的密度分別為P水=1000kg/m3,p空二1.2kg/m3，忽略流動的能量損失，求空氣的體積流量qv。（7分）要為某容器底部設(shè)計一個帶水封的疏水管，結(jié)構(gòu)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(yīng)低于容器底部聯(lián)接法蘭下a=0.1m,最低水位應(yīng)在疏水管口上b=0.2m（水密度p=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。4.（12分）有一水平放置的90°漸縮彎管，管內(nèi)徑d1=15cm,d2=7.5cm,入口處平均流速v1=2.5m/s,表壓強p1=6.86x104Pa，若不計阻力損失求水流對彎管的作用力。水的密度p=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=lm,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)入=0.026，局部損失系數(shù)有：管路進口濾網(wǎng)（帶底閥）一個，Z濾網(wǎng)二12,B、C兩處90°圓彎兩個每個Z彎頭=0.5,管路出口Z出口=1.0，水的密度p=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2002年4月高等教育自學(xué)考試工程流體力學(xué)試題參考答案課程代碼：02250一、 單項選擇題（每小題1分共20分）1.D2.D3.A4.A5.ATOC\o"1-5"\h\zCADC10.A.A12.B13.A14.B15.CC17.C18.A19.A20.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。在流體中壓強相等的點組成的面稱為等壓面。流場中各空間點上所有物理參數(shù)均與時間變量t無關(guān)，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,8。表示粘性底層的厚度則當(dāng)80*時，叫此時的管路為水力光滑管。80v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(xué)溫度為零，氣流的總能量全部轉(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）可按各種氣體所占氣體總體積的百分數(shù)來計算。p=lp1+2p2+3p3+...+npn二i—各組成氣體所占混合氣體總體積的百分數(shù)；pi—各組成氣體的密度kg/m3;p一混合氣體密度kg/m3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。⑶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。（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(dāng)流線互相平行時，有效截面為平面。當(dāng)流線互相不平行時，有效截面為曲面。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："一初始時刻T一時間間隔u—瞬時速度一時均速度四、 計算題（共50分）30.T0=T8+二247.69KM8=P0=p8=0.264依連續(xù)方程（p=C）v1A1=v2A2二qvv1d1==0.42m=420mm設(shè)計內(nèi)徑應(yīng)取450mm為50mm的9倍，且風(fēng)速低于允許的20m/s在設(shè)計內(nèi)徑450mm時,風(fēng)速為32.由伯努利方程0+0+0=+0+得曰由靜力學(xué)方程P+P水gh=0p=-p水9^弋入得v==40.43m/sqv=v33.根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程表壓強pe=pgh或h=在最高壓強時，管內(nèi)水面應(yīng)低于O-O面h1==在最低壓強時，管內(nèi)水面應(yīng)高于0-0面h2=二故疏水管長度L=a+h2+hl+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(yīng)為0.574m,水封水面到疏水管口深度為0.353m。34.(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二vA=0.05m3/s(2)求最低壓強點及其真空度：最低壓強應(yīng)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：0二h-得pvc=28200Pa=28.2KPa?全國2011年1月自學(xué)考試流體力學(xué)試題課程代碼：03347一、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.不可壓縮流體是指（）平衡流體B.運動流體C.無粘性流體D忽略密度變化的流體2.如題2圖所示，用U形水銀壓差計測量水管A、B兩點的壓強差，水銀面高差hp=10cm,pA-pB為（）13.33kPa12.35kPa9.8kPa6.4kPa關(guān)于水流流向的正確說法是（）水一定是從高處往低處流題2圖水一定是從流速大處往流速小處流水一定是從機械能大處往機械能小處流。水一定是從測壓管水頭高處往測壓管水頭彳氐處流.實際液體的水力坡度J為（）J<0B.J=OJ>0?J=Jp5如題5圖所示，排水管的斷面平均流速v=2.0m/s,則管道出口的局部水頭損失為（）A.0.102m0.204m0.306m0.408m題5圖欲使水力最優(yōu)梯形斷面渠道的水深和底寬相等，則渠道的邊坡系數(shù)m應(yīng)為（）A.1/4l/23/4D.1棱柱形渠道發(fā)生M2型水面曲線時，水流的特性為()A.Fr<lh>hcB.Fr>lh>hcFr<lh<=""p="">Fr>lh<hc寬頂堰的淹沒系數(shù)s隨淹沒程度hg/H的增大而()A.減小?日.增大C.先減小后增大。先增大后減小.地下水漸變滲流的浸潤線，沿程變化為()A.下降B.保持水平C.上升?D.前述情況都可能.橋墩繞流的模型設(shè)計應(yīng)采用()A.雷諾準則B.馬赫準則C.歐拉準則?。.弗勞德準則二、填空題(本大題共10小題,每小題2分，共20分)請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。.已知某流體的粘性切應(yīng)力為5.0N/m2,動力粘度為0.1Pa-s,則其剪切變形速率為.在平衡流體中，等壓面恒與質(zhì)量力。13.在恒定流中 與跡線重合。14.直徑100mm的圓管長1000米，水頭損失lm，則管壁處的切應(yīng)力為Pa。水流處于紊流粗糙區(qū)時，沿程摩阻系數(shù)與 有關(guān)。圓柱形外管嘴作用水頭為4.5m,管嘴直徑為20mm,則從管嘴流出的流量為 l/s。17.底寬b=5m的長直矩形斷面渠道通過的流量為Q=40m3/s，若渠道內(nèi)某斷面水深h=2m,則該斷面水流的流動狀態(tài)為 。（填急流或緩流或臨界流）明渠水流由急流過渡到緩流時發(fā)生。（填水躍或水跌）根據(jù)堰的分類可知，堰頂厚度5=0.8m，堰上水頭H=1.5m的堰屬于 堰。20.雷諾數(shù)表征慣性力與之比。三、 名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）均勻流層流23.簡單管道24.臨界水深25.滲透系數(shù)四、 簡單計算題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）.如題26圖所示，用真空計B測得封閉水箱液面上的真空度為0.98kPa,若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m,油柱高h1=5.6m,水銀柱高h2=0.2m，求油的密度。題26圖.某矩形斷面渠道，粗糙系數(shù)n=0.025,通過流量Q=5.0m3/s，底寬b=4m,水深h=2m,問此渠道底坡應(yīng)為多少？.有一普通完全井,其半徑r0二0.36m，含水層厚度H=7m,巖土滲透系數(shù)k=0.0016m/s，井中水深h=4m,試計算井的出水量。（影響半徑R=3000sk）五、 計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）如題29圖所示，在蓄水容器垂直壁的下面有一1/4圓柱面的部件AB,該部件的長度l=1.0m，半徑R=0.4m，水深h=1.2m，試求作用在部件AB上的靜水總壓力,要求繪制水平分力的壓強分布圖和鉛垂分力的壓力體圖。題題29圖如題30圖所示的分岔管水流射入大氣干管及分岔管的軸線處于同一水平面上。已知a=3O°,v2=v3=12m/s,d1=200mm,d2=d3=100mm,不^水頭損失,求水流對分岔管的作用力。題30圖如題31圖所示為離心式水泵抽水裝置。已知流量Q=201/s,幾何給水高度Hg=18m。吸水管長度11,=8m,管徑d1=150mm;壓水管長度l2=20m，管徑d2=100mm。沿程摩阻系數(shù)入二0.042，局部水頭損失系數(shù)為:進口切=5.0，彎頭中=0.17。水泵的安裝高度Hs=5.45m，水泵進口的允許真空度[hv]=7mH20。(1)試校核水泵進口的真空度hv;(2)試求水泵的揚程H。題31圖2011年1月全國自考流體力學(xué)參考答案全國2010年10月自學(xué)考試流體力學(xué)試題課程代碼：03347一、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.流體在靜止時()A.既可以承受壓力，也可以承受剪切力既不能承受壓力，也不能承受剪切力C.不能承受壓力，可以承受剪切力D.可以承受壓力，不能承受剪切力2.如圖所示，密閉容器上裝有U型水銀測壓計。在同一水平面上1、2、3點上的壓強關(guān)系為()pl=p2=p3pl<p2<p3p1>p2>p3pl>p2=p3恒定流一定是()A.當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?B.遷移加速度為零仁向心加速度為零?D.質(zhì)點加速度為零在總流伯努利方程中，壓強P是漸變流過流斷面上的()A.某點壓強?B.平均壓強C.最大壓強。.最小壓強圓管均勻流過流斷面上切應(yīng)力符合()均勻分布拋物線分布管軸處為零、管壁處最大的線性分布管壁處為零、管軸處最大的線性分布6如圖所示，安裝高度不同、其他條件完全相同的三根長管道的流量關(guān)系為()Q1=Q2=Q3Q1<q2<q3<bdsfid="375"p=""></q2<q3<>Q1>Q2>Q3D.Ql<Q2=Q37.有壓管流中，閥門瞬時完全關(guān)閉，最大水擊壓強p的計算公式為()A.gcv0B.zgTiv02C.zTTcv0pD.0cvp8.只適用于明渠均勻流流動狀態(tài)的判別標準是（）A.微波波速?B.臨界底坡C.弗勞德數(shù)?D.臨界水深9.矩形修圓進口寬頂堰在〉HP3.0的條件下,其流量系數(shù)（）A.m<0.32B.m=0.32m=0.36?D.m>0.3610.用裘皮依公式分析普通完全井浸潤線方程時的變量是（）A.含水層厚度B.浸潤面高度C.井的半徑D.滲透系數(shù)二、填空題（本大題共10小題,每小題2分，共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。11.動力粘度M與運動粘度v的關(guān)系為叩 。.水的體積模量（體積彈性模量）K=2.1x109N/m2,壓強增加196kPa后，8m3水的體積減小量為m3..液體靜力學(xué)基本方程z+gPP=C的物理意義是靜止液體中各點單位重量液體具有白相等。14.在紊流光滑區(qū)，25.0Re3164.0=入，則沿程水頭損失hf與流速▼的次方成正比。15.繞流阻力包括摩擦阻力禾阻力。16.孔口夕卜接短管,成為管嘴出流，增加了阻力，但流量不減，反而增加，這是由于 的作用。17.共軛水深中躍前水深和躍后水深具有相同的。18.寬頂堰發(fā)生側(cè)收縮時，局