《流体力学》模拟题解析.docx
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《流体力学》模拟题解析
《流体力学》模拟题
（一）
选择题
1.堰流流量Q与堰上全水头H0的关系是（）。
（a）1/2次方的关系（b）1次方的关系
（c）3/2次方的关系（d）2次方的关系
2.理想流体与实际流体的主要区别在于（）。
（a）是否考虑粘滞性（b）是否考虑易流动性
（c）是否考虑重力特性（d）是否考虑惯性
3.在均质孔隙介质中，渗流流速u与水力坡降J的几次方成比例
（）。
（a）1/2次方（b）1次方
（c）3/2次方（d）2次方
4.对于实际流体，总水头线是（）的线。
（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、判断题
判断下列说法是否正确。
若正确在括号内划"，否则划。
1.动能修正系数与断面流速分布有关。
（）
2.临界雷诺数的大小与流体的性质无关。
（）
3.长短是指管道几何长度长的管道。
（）
4.谢齐（Chezy）公式适用于紊流粗糙区。
（）
5.按程沿程阻力系数的变化规律，尼古拉滋试验曲线分为三个
区0（）
6.对于以重力为主导因素的流动，可按佛劳德准则进行模型设
计。
（）
三、简答题
1.等压面是水平面的条件有那些？
2.流体静压强的有那两个特性？
3.明渠均匀流有那些特性？
4.说明描述流体运动的两种方法（拉格朗日法与欧拉法）的主
要区别。
四、绘图题
1.绘出下面图中平面上相对压强分布图
V
P権
2.绘出下面图中曲面上的压力体图
五、计算题
1.在封闭水箱中，h=1.5m，z=0.5m（如图），压力表读数为
4.9KN/m2，求A点和水面压强。
2.圆形有压涵管穿过路基，管长l=50m，管径d=1.0m，上下游水位差H=3m,管路沿程阻力系数=0.03，局部阻力系数：
进口1=0.5,弯管；".65，水下出口；e=1.0，求通过流量？
1
3.宽为1m的矩形闸门AB,倾角45°,水深h^3m,h^2m，求作用于闸门上的静水压力和作用点。
《流体力学》模拟题
（一）参考答案
一、选择题
1.（c）2.
（a）3.（b）4.（a）
二、判断题
1.（V）
2.（）3.（）4.（V）5
6.（V）
三、简答题
1.答：
①同一介质②连续③质量力只有重力。
2.答：
（1）流体静压强方向垂直且指向受压面
（2）流体静压强大小与受压面方位无关。
3.答：
（1）过流断面面积、水深沿程不变。
（2）过流断面平均流速、流速分布不变。
（3）底坡线、总水头线、水面线三线平行。
（4）沿水流方向重力分量与摩擦力平衡。
4.答：
拉格朗日法描述的是质点系法，跟踪流体质点，研究其在空间的运动规律；欧拉法是在空间设点，描述任意空间位置上流体质点的运动规律。
四、绘图题（略）
五、计算题
1.解：
（1）A点的压强：
Pa=Pb「gZ=4.919.80.5=9.8kpa
（2）水面压强：
Po=Pa〜-gh=9.8-19.81.5二-4.9kpa
2.解：
（绘出上下游过流断面1-1、2-2）因为河道较宽，忽略上下游流速的影响，以下游水面为基准面列能量方程:
H00=000hw
2乱|严尸尸v
H=hw=（'一e2b•se）——
d2g
2
“03]2。
65吃
流速:
A
v=一、.29.813=3.936m/s也.8
3.解：
（1）绘出闸门上下游的压强分布图
（3）闸门上的合力作用中心（对闸门下端之矩）
b1b1
lcPgh|h|/sin—0/sin—gh2h2/sin-h2/sinr
2323
lc冷-®sin=（h13—h；）
P6
11233
lc19.8/sin2（45）（3-23^1.79m
34.656
he=lcsinv-1.79sin（45）=1.27m
合力作用中心he距闸门下端垂直距离为1.27m
4.解：
（1）求Fr
（2）判断急流还是缓流
因为Fr：
1
所以该水流是缓流
《流体力学》模拟题
（二）
一、选择题在下列命题中选择出正确的说法，添在括号内。
1.流体中粘性摩擦力的大小与（）无关
（a）两流层间速度差（b）流体种类
（c）流层的接触面积（d）接触面压力
2.理想流体与实际流体的主要区别在于（）。
（a）是否考虑粘滞性（b）是否考虑易流动性
（c）是否考虑重力特性（d）是否考虑惯性
3.均匀流特征不包括（）。
（a）流线平行（b）过流断面上符合静
水压强分布
（c）流速及流速分布流程不变（d）流速缓慢
4.圆管层流中断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、判断题
1.恒定流一定是均匀流。
（）
2.静压强大小与受压面方位无关。
（）
3.无论流体作何种运动，水平面都是等压面。
（）
4.真空压强是指没有大气存在时的压强。
（）
5.总流伯努利能量方程只适用于恒定流。
（）
6.动量修正系数与速度平方成正比。
（）
三、简答题
1.写出流场中流体质点加速度的表达式，并说明其各项的意义。
2•试根据尼古拉兹试验，说明紊流各区沿程阻力系数与Re和Kd的
关系。
3.薄壁小孔口恒定自由出流，流量Q与孔口全水头H0是几次方的关
系？
4.写出明渠均匀流形成的条件？
四、绘图题
1.绘出下面图中平面上相对压强分布图。
Q木
2.绘出下面图中曲面上的压力体图
V
五、计算题
1.如图所示，一端封闭的容器中装有水，求A,B,C三点的相对
压强。
V
1
_
E
E
D•
1”丄—皿一L1
JD■
E
c*——
J
J
2.水泵系统如图，管径d=200mm,流量为Q=0.1m3/s，吸水管与压
水管的总长为30m沿程阻力系数一0.02；吸水管设有带阀门的莲蓬头阀=2.0，所有弯头弯二0.3，两水面高差z=10.m，求水泵扬程。
（22
分）
—0
3.有一矩形底孔闸门，高h=3m，宽b=2m,上游水深0=6m，下游
水深h2=5m，求作用于闸门上的静水压力和作用点。
（16分）
0
4.检验山=2x2•y,Uy=2y2z,u^-4（xy）z-xy不可压缩流体运动是
否存在？
（10分）
《流体力学》模拟题
（二）参考答案
、选择题
二、判断题
ux竺7y竺U如是表示流速随坐标的变化率，称为位变加速度:
x:
y:
z
（迁移加速度）。
因此，一个流体质点在空间点上的全加速度应为上
述两加速度之和。
2.答：
（1）紊流光滑区，f3（Re）
（2）紊流过渡区■=f4（Re,K/d）
（3）紊流粗糙（阻力平方）区■-f5（K/d）
3.答:
Q与H01/2成比例。
4.答：
（1）恒定流。
（2）长直棱柱形渠道，糙率n不变
（3）无支流汇入、流出。
（4）渠道顺坡。
四、绘图题（答略）
2.绘出下面图中曲面上的压力体图。
（答略）
五、计算题
1.解：
（1）A点的相对压强：
Pa=Po-:
?
gh=0-19.83二-29.4kN
（2）B点的相对压强：
Pb=Po=0
（3）C点的相对压强：
Pc二Po「gh=019.82=19.6kN
2.
解：
（1）管中流速
（2）列1-1到2-2能量方程
分）
（3）求扬程
2
V2
2
H=z2—乙（阀弯_扌）
303.182-10（2.00.31.00.02）13.25m
2g0.229.8
（8分）
3.解：
（1）绘出闸门上下游的压强分布图
（2）闸门上的合力
P誇[9（0-h）S]h—b【、g（h2-h）讪2山
P=|[19.8（6-3）19.86]3-£[19.8（5-3）19.85]3=58.8kN
（3）闸门上的合力作用中心（对闸门下端之矩）
上游压强分布图上底边长a1」g（m-h）=19.8（6—3）=29.4
下游压强分布图上底边长
上游压强分布图下底边长b1==19.86=58.8
a2=》g（h2_"h）=19.8（5—3）=19.6
hc二1b【（2a1b1）-（2a2b2）]h2
12
hc[（229.458.8）-（219.649）]32二1.5m
合力作用中心hc距闸门下端为1.5m。
或直接用解析法求解
4.解：
（1）不可压缩流体连续方程
■ux；uy「Uz
十十=0
:
x:
：
y：
z
（2）方程左面项
.:
ux
x=4x
:
x
.：
Uy
_=4y
-:
y
.:
Uz_=_4（xy）
:
z
（2）方程左面二方程右面，符合不可压缩流体连续方程，故运动
存在
。
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