《流体力学》模拟题解析.docx

1、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

2、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VP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

3、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？13.宽为1m的矩形闸门AB,倾角45,水深h3m,h2m，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) 56. (V)三、简答题1.答：同一

4、介质连续质量力只有重力。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 =4.9 1 9.8 0.5 =9.8kpa（2） 水面压强：Po = Pa -gh =9.8-1 9.8 1.5

5、 二-4.9kpa2.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:H 0 0=0 0 0 hw2 乱| 严 尸 尸 vH =hw =(一 e 2 b se)d 2g2“03 2。65 吃流速:A v = 一、.2 9.81 3 = 3.936m/s 也.83.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）b 1 b 1lcP gh|h| /s in 0/s in gh2h2/s in - h2 / s inr2 3 2 3lc 冷-sin=(h13 h；)P 61 1 2 3 3lc 1 9.

6、8/sin2(45) (3 -23 1.79m34.65 6he = lc sin v -1.79 sin(45)=1.27m合力作用中心he距闸门下端垂直距离为1.27m4.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

7、）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

8、。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。V1_EED 1 ” 丄皿一 L 1JD Ec*JJ2.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）03.有一矩形底孔闸门，高h = 3m，宽b

9、= 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）04.检验山=2x2 y, Uy =2y2 z, u -4(x y)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

10、） 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 =0-1 9.8 3 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 = 0 1 9.8 2 =19.6kN2.解：（1）管中流速（2）列1-1到2-2能量方程分）（3）求扬程2V22H = z2 乙(阀 弯_ 扌)30 3.182 -10 (2.0 0.3 1.0 0.02 ) 13.25m2g 0.2 2 9.8(8 分)3.解：

11、（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) Shb【、g(h2 -h) 讪2山P=|1 9.8(6-3) 1 9.8 6 3 - 1 9.8(5-3) 1 9.8 5 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a1g（m - h） = 1 9.8 （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 =1 9.8 6=58.8a2=g(h2_h)=1 9.8 (5 3) =19.6hc 二 1b【(2a1 b1) -(2a2 b2)h21 2hc (2 29.4 58.8) -(2 19.6 49) 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 ；u y Uz 十 十 =0:x :：y ：z(2)方程左面项.:uxx =4x:x.：Uy_ = 4y-:y.:Uz _ = _4(x y):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。