全國2023年10月流體力學試題及答案

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全國2023年10月高等教育自學考試

流體力學試題

（課程代碼：03347）

一、單項選擇題（本大題共10小題，每題2分，共20分）

在每題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其選出并將“答題卡〞的相應代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。

1．如下圖，在油面上作水平運動的平板引起油層內油的速度分布為u?2y已知油的動力粘度為?，則作用在油層內剪應力的分布為

A．??y

B．???D．??2?

C．??2y

2．露天水池，水深2m處的相對壓強為A．2.OkPa

B．9.8kPaD．25.OkPa

C．19.6kPa

3．如下圖變直徑水管。已知管徑d1?50n，d2?80mm，斷面平均流速v1?3.5m/s，則v2為A.1.37m/sC.2.19m/s

B.1.73m/sD.2.77m/s

h?1.2m4．水管長l?10m，直徑d?50mm，沿程阻力系數(shù)??0.0283，沿程水頭損失f

水管的流速為A．0.21m/sC．2.04m/s

B．0.46m/sD．4.16m/s

5．閥門突然關閉時，水擊波傳播過程的第一階段為

A．增壓波從管道進口向閥門傳播C．增壓波從閥門向管道進口傳播

B．減壓波從管道進口向閥門傳播D．減壓波從閥門向管道進口傳播

6．已知矩形斷面渠道底寬為4m，其水力最優(yōu)斷面水深應為A．1mC．4m

B．2mD．8m

7．明渠均勻流為急流時A．Fr?1C．

B．D．

v?vCi?ic

h?hc

8．實用堰堰頂厚度?與堰上水頭何比值的范圍為A．?/H?0.67

B．0.67??/H?2.5D．?/n10

C.2.5??/H?10

9．自由溢流的矩形薄壁堰，堰寬b?1.0m，流量系數(shù)時，通過的流量為A．0.1m/sC．1.0m/s

33m0?0.46，當堰上水頭H?0.392m

B．0.5m/sD．5.0m/s

3310．達西定律與裘皮依公式分別適用于A．均勻滲流與漸變滲流C．急變滲流與均勻滲流

B．漸變滲流與均勻滲流D．均勻滲流與急變滲流

二、填空題（本大題共10小題，每題2分，共20分）請在每題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。11．靜止流體中，任意點壓強的大小與無關。

12.如下圖垂直放置的矩形平板閘門。若閘前水深為3m，靜水總壓力的作用點到水面的距離yD為________m.

13．流線是表示某時刻滾動方向的曲線，曲線上各質點的流速矢量都與該曲線____。14．圓管層流沿程水頭損失與斷面平均流速v的________次方成正比。

15.輸水管中水流速為1.70m/s，閥門的局部水頭損失為12m，其局部阻力系數(shù)為。

16.在邊界層內，速度梯度du/dy很大，的影響不能忽略。17．圖示孔口出流的作用水頭為________。

18.棱柱形平坡渠道的水躍函數(shù)曲線上，對應于水躍函數(shù)最小值的水深是________。19.為安全起見，可以把雷諾數(shù)等于____作為滲流線性定律適用的上限。

20．根據(jù)量綱和諧原理，凡正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項的定是一致的。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每題3分，共15分）21.真空度22．一元滾動23．水力半徑24．斷面單位能量25．滲流

四、簡答題（本大題共3小題，每題5分，共15分）

26.已知圖示水箱出水管直徑d?50mm，末端閥門關閉時，壓力表讀數(shù)為35kPa;若閥門開啟后該讀數(shù)降至16kPa，不計水頭損失，試求通過出水管的流量。

27.水平通風管長l?200m，直徑d?1.0m，沿程阻力系數(shù)??0.012，氣流密度

p?1.2kg/m3測得兩端壓強差?p?78.4Pa，試求通風管中的空氣流量。

28.通過模型試驗研究某工程溢流壩的布置。已知溢流壩的最大下泄流量為197m/s試驗室的供水能力為0.04m/s，試根據(jù)供水能力確定模型的最大長度比尺。五、計算題（本大題共3小題，每題10分，共30分）

29.如下圖充滿水的密閉水罐，頂面AB與側面CD均為半徑R?1m的半球形。已知E點處壓力表讀數(shù)為98kPa，水箱高h?3m，試分別求作用在頂面AB上和側面CD上總壓力

33

43?R的水平分力和鉛垂分力。（提醒：球的體積為3)

30．如下圖，水流經噴嘴水平噴射至垂直平板。已知水管直徑d1?50mm，噴嘴出口直徑d2?30mm，壓力表讀數(shù)pM?90kPa．不計水頭損失，試求水流對平板的沖擊力。

31.如下圖。已知兩水箱水面高差H?2m，兩水箱間并聯(lián)兩根標高一致、長度均為30m、直徑均為100mm的管道，(1)試求通過兩根管道的總流量：(2)若改為直徑d?125mm單管，通過的總流量不變，試求管長。（假定管道沿程阻力系數(shù)均為0.032，局部水頭損失忽略不計）

全國2023年10月高等教育自學考試

流體力學試題答案

（課程代碼：03347）

一、單項選擇題（本大題共10小題，每題2分，共20分）

1．D2．C3．A4．C5．C6．B7．D8．B9．B10．A二、填空題（本大題共10小題，每題2分，共20分）11．作用面方位

12.213．相切14．一15.8.1416．粘性17．H1?H218.臨界水深19.120.量綱

三、名詞解釋題（本大題共5小題，每題3分，共15分）

21．真空度是指絕對壓強不足于當?shù)卮髿鈮旱牟钪?，即相對壓強的負值?2.一元滾動是運動參數(shù)只是流場中一個空間坐標和時間變量的函數(shù)的滾動。23．水力半徑是過流斷面面積與濕周的比值。

24.斷面單位能量是單位重量流體相對于通過該斷面最低點為基準面的機械能，即

av2e?h?.2g

25.滲流是流體在孔隙介質中的滾動。

四、簡答題（本大題共3小題，每題5分，共15分）

p35H??M?g9.8?3.57m26.關閥時，壓力表處水深

開閥后，取液面和壓力表斷面列伯努利方程

2p2v2H??z2?2gpg

（1分）

（1分）

216v23.57??9.