浙大工程流体力学试卷及答案Word下载.doc
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(a)压强、速度和粘度;
(b)流体的粘度、切应力与角变形率;
(c)切应力、温度、粘度和速度;
(d)压强、粘度和角变形。
5、流量模数K的量纲是_____。
(a)L3T-2
(b)L3T-1
(c)L2T-1
(d)L2T-1
6、设模型比尺为1:
100,符合重力相似准则,如果模型流速为0.6m/s,则原型流速
(a)60m/s
(b)0.006m/s
(c)60000m/s
(d)6m/s
7、在孔口的水头值与孔口的面积相同的情况下,通过管嘴的流量
孔口的流量。
(a)等于
(b)大于
(c)小于
(d)不能判定
8、圆管流中判别液流流态的下临界雷诺数为
(a)2300
(b)3300
(c)13000
(d)575
9、已知流速势函数,求点(1,2)的速度分量为
(a)2
(b)3
(c)-3
(d)以上都不是
10、按
与之比可将堰分为三种类型:
薄壁堰、实用堰、宽顶堰
(a)堰厚堰前水头(b)堰厚堰顶水头(c)堰高堰前水头(d)堰高堰顶水头
二、简答题(共24分)
1.静水压强的特性(6分)
2.渐变流的定义及水力特性(6分)
3.边界层的定义及边界层中的压强特性(6分)
4.渗流模型简化的原则及条件(6分)
三、计算题(共56分)
1、(本小题14分)
有一圆滚门,长度L=10m,直径D=4m,上游水深H1=4m,下游水深H2=2m,求作用在圆滚门上的水平和铅直分压力。
题1图
题2图
2、(本小题12分)
设导叶将水平射流作的转弯后仍水平射出,如图所示。
若已知最大可能的支撑力为F,射流直径为d,流体密度为r,能量损失不计,试求最大射流速度V1。
3、(本小题16分)
由水箱经变直径管道输水,H=16m,直径d1=d3=50mm,d2=70mm,各管段长度见图,沿程阻力系数,突然缩小局部阻力系数(对应细管流速),其他局部阻力系数自定。
(1)试求流量。
Q=10L/S,V1=5.1m/s,v2=2.6m/s
(2)定性绘制出管道的测压管水头线与总水头线。
4、(本小题14分)
某梯形断面棱柱体密实粘土渠道,底坡i=0.0002,边坡系数m=2.0,糙率n=0.023,设计底宽b=14m,设计水深h0=2.5m。
不冲允许流速u¢
=0.85R0.25,不淤允许流速u¢
¢
=0.4~0.6m/s。
(1)求渠道的设计流量;
(3)校核渠道是否满足不冲不淤要求。
试卷答案
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2002-2003学年工程流体力学期末试卷答案
c
d
c
b
bd
a
1.一个特性,3分
2.定义3分,特性:
平面1分;
符合静水压强分布2分
3.定义4分,特性:
2分
4.原则,2分,条件:
4分
左边水平力:
3分,方向:
1分,右边水平力:
1分,Fx=588KN
垂直压力:
5分,方向:
1分,Fz=923KN
V12=2F/(D2×
π×
ρ)
公式:
6分,结果:
6分
(1)10分,能量方程:
4分;
连续性方程:
2分,水头损失系数计算2分,结果:
(2)6分,错一处,扣1分
水力半径R的计算:
2分,R=1.886m;
Q的计算公式和结果:
6分,Q=44.6m3/s
平均流速V的计算:
2分,V=0.938m/s
不冲流速计算:
2分,V’=0.996m/s
比较结果:
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2003-2004学年工程流体力学期末试卷
一、填空题(除8、9、10小题每空2分外,其余每空1分,共18分)
1.浮体的稳定平衡条件为,潜体的稳定平衡条件为。
2.两根直径不等的圆形管道,通过的液体不同,它们的临界雷诺数(相等,不等)。
3.要使圆柱形外管嘴正常工作(管内真空度不超过水柱),则管嘴的最大作用水头H为。
4.半满圆管流,直径,则其水力半径为。
5.圆管层流的动能修正系数与动量修正系数均(大于、小于、等于)圆管紊流,这是因为紊流过水断面上流速分布比层流过水断面上流速分布更。
(均匀、不均匀)
6.欧拉加速度包括位变加速度和时变加速度,而在恒定流中加速度为零。
7.满足重力相似准则(佛汝德准则),流量、流速、时间比尺同长度比尺的关系是=,=。
8.有一矩形无侧收缩薄壁堰,已知堰宽B=0.5m,堰上水头H=0.2m,流量系数为0.42。
当堰流为自由出流时,通过薄壁堰的流量为。
9.煤油管路上的文丘利流量计中通过的流量为100,煤油运动粘度为4.5×
10。
现用运动粘度为1×
10的水在缩小为原型1/3的模型上试验,则模型上的流量为。
10.已知流速势,则可得流速分布场为:
ux= ,uy= 。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确的,并将其号码写在题后的括号内,每小题2分,共24分)
1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是()。
A.压强、速度和粘度
B.流体的粘度、切应力和角变形率
C.切应力、温度、粘度和速度D.压强、粘度和角变形
2.满足下列哪个条件,方程常数(为流体的密度,为断面平均流速,A为总流的过流断面面积)就能成立。
()
A.理想流体B.恒定流动
C.流体不可压缩D.流动无旋
3.圆管紊流核心处的流速分布呈分布。
()
A.抛物线型B.对数或指数规律C.线性D.均匀
4.明渠非均匀流的三种流态:
急流、缓流和临界流,可用下列哪种方法来进行判别?
()
A.弗劳德数B.临界底坡
C.临界水深D.以上三种方法均可
5.压力表的读值是( )
A.绝对压强;
B.绝对压强减去当地大气压;
C.绝对压强加当地大气压;
D.当地大气压减去绝对压强。
6.水在等直径垂直管道内流动,相距的两断面间的水头损失等于()
7.作为均匀流的定义,下面几种提法中哪一种是正确的?
A.断面平均流速沿流程不变的流动
B.流线皆为平行直线的流动
c.过流断面上各点的流速相互平行的流动
D.各点流速皆相等的流动
8.圆管均匀流中,过流断面上切应力分布为()
9.作用水头和直径都相同的孔口、管嘴,其出流流速和出流流量之间的关系是()。
A.V孔<
V嘴Q孔<
Q嘴B.V孔<
V嘴Q孔>
Q嘴
C.V孔>
Q嘴D.V孔>
Q嘴
10.渗透系数反映土的透水性,其量纲是()
A.与流速相同B.与流量相同C.与面积相同D.无量纲
11.粘性底层的厚度随雷诺数的而。
A减小,减小 B.增大,增大C.增大,减小 D.以上三种情况都不对
12.一封闭容器水面的绝对压强p=85kPa,中间玻璃管两端开口,当既无空气通过玻璃管进入容器,又无水进入玻璃管时,玻璃管应深入水面下的深度h为()
三、简答题(共22分)
1.简述渗流模型及其应满足的条件。
(6分)
2.试述明渠均匀流、非均匀流时的断面单位能量Es和单位重量流体所具有的总机械能E沿程变化情况。
3.试述流函数的两个特性。
(4分)
4.设定性画出图示管道的测压管水头线和总水头线。
(管径沿程不变)(6分)
四、计算题(共36分)
1、钢制空心圆柱一侧挡水,园柱直径,挡水高度,求每米长的圆柱所受的水平压力和垂直水压力的大小及作用位置,并说明此水平压力和垂直压力的合力通过圆心。
(半圆的重心离半圆圆心的距离为半径)。
(12分)
(题1图)
(题3图)
2.有一土质渠道,其底坡i=0.005,边坡系数m=1.5,粗糙系数n=0.025,流量Q=3m3/s,不冲流速为1.5m/s。
如果按水力最优断面条件设计,断面尺寸如何?
是否符合不冲条件。
3.有一中等直径钢管并联管路,流过的总流量为0.08m3/S,d1=200mm,d2=200mm,长度l1=200m,l2=800mml1=l2=0.024(12分)
(1)求并联管中的流量Q1、Q2;
A、B两点间的水头损失;
(2)若将两管道改为串联,并且管道两端A、B间的水头损失维持不变,求管道中所通过的流量Q。
2003-2004学年工程流体力学期末试卷参考答案
1.定倾中心在重心之上,浮心在重心之上。
2.相等。
3.10m。
4.100mm。
5.大于,均匀。
6.时变。
7.,。
8.0.00376m3/s。
9.7.41L/s。
10.2x,1-2y。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确的,并将其号码写在题后的括号内,每小题2分,共24分)
1、B
2、B
3、B
4、D
5、B
6、A
7、B
8、B
9、A
10、A
11、C
12、C
1.答:
渗流模型是忽略了土壤颗粒的存在,认为水充满整个渗流空间的模型,且满足:
(1)对