流体力学试卷与答案期末考试.pdf

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1、 考试方式：闭卷 考试时间：120分钟 卷面总分：100分 一、单项选择题（每题 2 分，共 40 分）（）1、作用在液体上的力按其作用的特点一般可分为哪两种力？A.重力、压力 B.惯性力、表面力 C.摩擦力、弹性力 D.质量力、表面力（）2、下列哪个物理量的大小与流体内摩擦力 F 成正比？A.正压力 B.压力梯度 C.流速梯度 D.温度（）3、水的动力粘度随温度的升高而变化的规律是什么？A.增大 B.减小 C.不变 D.不定（）4、对牛顿流体的定义下列哪项正确？A.可压缩流体 B.不可压缩流体 C.满足牛顿内摩擦定律的流体 D.满足牛顿第二定律的流体（）5、某点的真空压强为 65000Pa，

2、当地大气压为 0.1MPa，该点的绝对压强为多少？A.65000Pa B.55000Pa C.35000Pa D.165000Pa（）6、已知流场二维速度分布 x xy ux 2，y y uy 2，密度不变，对此流动的描述下列哪项是正确的？A.恒定不可压缩流 B.非恒定理想流 C.恒定均匀流 D.恒定可压缩流（）7、露天水池，水深 5m处的相对压强为多少？A.5kPa B.49kPa C.147kPa D.205kPa（）8、在测量液体压强时，小直径测压管出现上升或下降的现象，主要是受到下列哪种力的作用影响？A.重力 B.表面张力 C.粘滞力 D.压力（）9、下列哪项符合实际流体一元恒定总流能

3、量方程所取断面的要求？A.非均匀过流断面 B.渐变流过流断面 C.渐变流横断面 D.均匀流横断面（）10、下列哪项符合定常流的定义？A.流动随时间按一定规律变化的流动 B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化的流动 C.各过流断面的速度分布相同的流动 D.各过流断面的压强相同的流动（）11、在定常流动条件下，下列哪项描述正确？A.流线和迹线正交 B.流线和迹线重合 C.流线是平行直线 D.迹线是平行直线（）12、有一变直径管，直径由 100mm扩大到 200mm，直径变大后的流速为 1.5m/s,直径变化前的流速为多少？A.2m/s B.3m/s C.6m/s D.9m/s（）13、粘性流体

4、总水头线沿程的变化规律是什么？A.沿程下降 B.沿程上升 C.保持水平 D.前三种情况都有可能（）14、变直径管流，细断面直径为1d,粗断面直径1 22d d，粗细断面雷诺数的比值是多少？A.1:2 Re:Re 细 粗 B.1:1 Re:Re 细 粗 C.2:1 Re:Re 细 粗 D.4:1 Re:Re 细 粗（）15、相对压强的起点是？A.绝对真空 B.1 个标准大气压 C.当地大气压 D.液面压强（）16、采用毕托管测量空气的流速，测量介质用水，现改为密度为水的 0.8倍的酒精，流速不变，则比压计读数 h 变为原来的多少倍？A.0.8 倍 B.2 倍 C.1.25 倍 D.1.5 倍 题

5、 号 一 二 三 四 总成绩 合分人 得 分 流体力学期末试卷及答案 2021 学年大学试卷 密封线 学号：姓名：年级：专业：流体力学 试卷 B卷 得 分 评阅人 第 1 页 共 6 页 第 2 页 共 6 页（）17、两等长管，阻力系数相同为常数，流过的流量也相同，两者的直径比为1:2，则其沿程损失之比为多少？A.1:2 B.1:4 C.32:1 D.16:1（）18、关于圆管层流流动切应力分布下列哪项说法正确？A.圆心处切应力为零，随半径成线性分布 B.圆心处切应力为零，随半径成抛物线分布 C.管壁处切应力为零，随半径成线性分布 D.管壁处切应力为零，随半径成抛物线分布（）19、伯努利方程

6、中 g p z 22 的物理意义是什么？A.单位重量流体具有的机械能 B.单位质量流体具有的机械能 C.单位体积流体具有的机械能 D.通过过流断面流体的总机械能（）20、下列哪项是水力半径 R 的定义？A.渠道断面的半径 B.断面面积与湿周之比 C.断面面积与断面周长之比 D.断面面积与水深之比 二、判断题（请在每题前面的括号中作答，对的填 T，错的填 F，每题 2 分，共 10 分）（）1、断判流场有旋或无旋，主要取决于流体微团本身的运动轨迹，而与流场的速 度 分布无关。（）2、流体 静压强 的 特 性 仅适用 于流体 内部，不适用 于流体与 固 体 接触的壁面。（）3、静止液 体作 用 在

7、 弯曲 壁面 上 的 垂 直分力的方 向 总是 向 下的。（）4、流体的 形变 是 遵循“应 变 与应力成正比”这一规律 的。（）5、质量力 可以从远距离 作 用 于流体 内部 的每 一个 流体质 点上。三、解答题（每题 5分，共 20 分）1、有 一 方程 组 为)9 6()6 4(y xx y u x y u，该 方程 组可以用来描述不可压缩 流体的 平 面流动 吗？请 导出 流线方程。（不可压缩 流体 连续 性微分方程为0 zuyuxuzyx）2、有 一矩形截 面的 小排 水 沟，水深 180mm，底宽 200mm，流速 0.15m/s，水的运动 粘度 为 1.0 10-6m2/s，试

8、判 别 流 态。3、画出图 中圆 柱曲 面 上 的 压 力体，并标明 方 向。（只画出最终结果）4、写出以 下 各 物理量的 国际 单位：密度、压强、速 度、力、动力 粘度。得 分 评阅人 第 4 页 共 6 页 第 3 页 共 6 页 密封线 学号：姓名：年级：专业：得 分 评阅人 四、计算题（共 30 分）1、一底面积为 40cm 50cm，高为 5cm 的木块，质量为 8kg，沿着涂 有润滑油的斜面等速向下运动，如图所示。已知速度为 1m/s，油厚 h=1mm，求润滑油的动力粘度。（7 分）2、有一矩形平面闸门倾斜放置，已知倾角=45，门宽 b=2.0m，门重G=19.6kN，水深h1=

9、1.0m，h2=2.0m，门可绕O 点开启，求启门所必须的向上的拉力T。（水的容重39800 m N）（10 分）3、水平分岔管路，如图所示，干管直径 d1=600mm，支管直径 d2=d3=300mm，分岔角 a=300。已知分岔前断面的压力表读值 pM=70kN/m2，干管流量 Q=0.6m3/s，不计水头损失。试求水流对分岔管的作用力。（13 分）第 5 页 共 6 页 密封线 学号：姓名：年级：专业：得 分 评阅人 流体力学期末试卷及答案 2021 学年大学试卷 流体力学 B卷 参考答案及评分标准 一、单项选择题（每题 2分，共 40分）1、D 2、C 3、B 4、C 5、C 6、A

10、7、B 8、B 9、B 10、B 11、B 12、C 13、A 14、C 15、C 16、C 17、C 18、A 19、A 20、B 二、判断题（每题 2 分，共 10 分）1、F 2、F 3、F 4、F 5、T 三、解答题（每题 5 分，共 20 分）1、解：将)9 6()6 4(y xx y u x y u，带入不可压缩流体连续性微分方程，得 0 6 69 6 6 4 yx yxx y 则该方程组可以用来描述不可压缩流体的平面流动。（1 分）流线方程为y xudyudx（1 分）将)9 6()6 4(y xx y u x y u，带入流线方程，得)9 6()6 4(x ydyx ydx（1

11、分）两边积分、化简，得流线方程为0 9 24 42 2 C x xy y（2分）2、解：由已知 排水沟截面水力半径h bbhR2，其中b为底宽、h为水深，代入数据得（1 分）)(064.018.0 2 2.018.0 2.0m R（1 分）当量直径)(256.0 064.0 4 4 m R de（1分）雷诺数2300 3840010 0.1256.0 15.0Re6 eVd（1分）故为紊流。（1 分）3、解：4、解：密度：3dim ML（1 分）压强：2 1dim T ML p（1 分）速度：1dim LT u（1 分）力：2dim MLT F（1分）动力粘度：1 1dim T ML（1分）四

12、、计算题（共 30 分）1、解：根据牛顿内摩擦定律有h dy du（2分）在斜面运动方向上力平衡，有h A G/13/5（2分）故 A Gh 13/5（1分）代入数据得=0.1508 Pas（2分）2、解：由题可知，根据力矩平衡得 cos212 2 Dy P h G h T（2 分）水对闸门的作用力 sin)21(22 1hb h h A h A p PC C（1 分）带入数据，得)(11054445 sin22)2211(9800 N P（1分）水对闸门总压力作用点位置A yIy yCCC D（1分）其中)(82.245 sin2211sin212 1mh hyC（1 分）)(76.345

13、sin22121121433m bl IC（1分）代入数据，得)(364.5 82.276.382.2 m yD（1分）带入式得 45 cos 3 110544 22119600 2 T（1 分）解得 KN T 7.126（1 分）3、解：在分叉段取过流断面 1 1、2 2、3 3 及管壁所围成的空间为控制体。选直角坐标系 xoy，令 ox 轴与干管轴线方向一致。作用在控制体上的力包括：过流断面上的动水压力 P1、P2、P3；（1分）分叉管对水流的作用力，因为对称分流，只有沿干管轴向（ox）方向的分力 Rx，设 Rx方向与坐标 ox方向相反。（1分）列 ox 方向的动量方程 P1 P2cos3

14、0 P3cos30 Rx=2Qv2cos30+2Qv3cos30 Qv1（2 分）Rx=P1 2P2cos30 Q（v2cos30 v1）（1 分）其中 P1=p1421d=19.78kN（1 分）列 1 1、2 2（或 3 3）断面伯努利方程 z1+p1/r+v12/2g=z2+p2/r+v22/2g（1 分）p2=p1（v12 v22）/2 69.4 kN/m2（1 分）P2=p2422d=8.717kN（1 分）v1=214dQ=2.12m/s（1分）v2=v3=222dQ=4.25m/s（1 分）将上述各量代入总流动量方程，可解得 Rx=8.31kN（1 分）则水流对分岔管段得作用力为 8.31kN，方向与 ox 方向相同。（1 分）第 6 页 共 6 页