流体力学自考题模拟4.docx

1、流体力学自考题模拟4流体力学自考题模拟4第部分 选择题一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。)1. 单位质量力是指作用在_A.单位面积流体上的质量力B.单位质量流体上的质量力C.单位重量流体上的质量力D.单位体积流体上的质量力答案：B考点 本题主要考查的知识点为单位质量力。解答 质量力的大小用单位质量力表示。 设均质流体的质量为m，所受质量力为FB，则单位质量力为 ，可知正确答案为B。2.表示在静止液体中，各点的_A.测压管水头均相等B.位置水头均相等C.压强水头均相等D.测压管高度均相等答案：A考点 本题主要考查的知识点为测压管高度与测压管水头。解答 在液体静力

2、学基本方程中，z为位置高度或位置水头，为测压管高度或压强水头，两项之和为测压管水头，表示静止液体中各点的测压管水头相等。3. 如图所示，倾斜放置的矩形平板挡水闸门，水深为3m，作用在闸门上的静水总压力p的作用点到水面的距离hD为_ A.1.25mB.1.5mC.2mD.2.5m答案：C考点 本题主要考查的知识点为惯性矩的平移轴定理。解答 根据惯性矩的平行移轴定理，代入公式可知：故正确答案为C。4. 理想流体元流伯努利方程表示无粘性流体恒定流动，沿元流单位重量流体的_A.势能守恒B.动能守恒C.压能守恒D.机械能守恒答案：D5. 半圆形明渠中，半径r=4m，水力半径为_A.4mB.3mC.2mD

3、.1m答案：C考点 本题主要考查的知识点为水力半径。解答 水力半径为，A为过流断面面积，半圆形明渠过流断面面积为，湿周=r，则水力半径。6. 在圆管流中，层流的断面流速分布符合_A.均匀规律B.直线变化规律C.抛物线规律D.对数曲线规律答案：C7. 如图所示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系为_ A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.不确定答案：C考点 本题主要考查的知识点为长管的流量。解答 由于长管的流量为，又因为两管道其他条件相同，所以，Q1=Q2。8. 宽顶堰形成淹没溢流的充分条件是_A.hs0B.h-p0.8H0C.hs0.8H0D.hs0.5H0答案：B考点

4、本题主要考查的知识点为淹没溢流的充分条件。解答 根据实验得到淹没溢流的充分条件是hs=h-p0.8H0。9. 普通完全井的出水量_A.与抽水深度成正比B.与井的半径成正比C.与井水深成正比D.与井的半径除以影响半径的对数成正比答案：A10. 进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，且重力起主要作用，应选的相似准则是_A.雷诺准则B.弗劳德准则C.欧拉准则D.其他答案：B考点 本题主要考查的知识点为模型实验的选择。解答 模型实验做到完全相似是困难的，一般只能达到近似相似，就是保证对流动起作用的力相似。若明渠流动中的重力起主要作用，应按弗劳德准则设计模型。第部分 非选择题二、填空题1. 牛顿内

5、摩擦定律表明，决定流体内部切应力的因素是粘度和_。答案：剪切变形速度(或速度梯度)2. 均质不可压缩流体是指_为常数的流体。答案：密度3. 静止流体内任一点上压强的大小与_方位无关。答案：作用面4. 动量修正系数是修正以断面平均速度计算的动量与实际动量的差异而引入的修正系数，它的数学表达式为=_。答案：5. 如图所示，矩形断面明渠流的水力半径R=_。 答案：6. 水由孔口直接流入另一部分水体中称为_。答案：淹没出流7. 某圆形污水管管径d=600mm，管壁粗糙系数n=0.014，管道底坡i=0.0024，则最大设计充满度时的流量为_。答案：0.23m3/s8. 由于堰流的受力性质和_都相同，则

6、各堰型的基本公式相同。答案：运动形式9. 雷诺数表征惯性力与粘滞力之比，两流动相应雷诺数相等，_相似。答案：粘滞力10. 在压力输水管模型实验中，长度比尺为4，则模型流量应为原型流量的_。答案：1/4三、名词解释题(每小题3分，共15分)1. 表面力答案：表面力：是指通过直接接触，作用在所取流体表面上的力。2. 等压面答案：等压面：流体中压强相等的空间点构成的面(平面或曲面)，称为等压面。3. 临界流答案：临界流：当明渠中流速等于微幅干扰波的传播速度，即v=c时，是缓流和急流两种流态的分界，这种流动状态称为临界流。4. 渗流模型答案：渗流模型：是指渗流区域的边界条件保持不变，略去全部土颗粒，认

7、为渗流区域连续充满流体，而流量与实际渗流相同，压强和渗流阻力也与实际渗流相同的替代流场。5. 自流井答案：自流井：含水层位于两个不透水层之间，顶面的压强大于大气压强，这样的含水层是承压含水层，汲取承压地下水的井，称为承压井或自流井。四、简答题(每小题5分，共15分)1. 简述对于通大气的开敞容器，怎样绘制液体静压强分布图。答案：压强分布图是在受压面承压的一侧，以一定比例尺的矢量线段表示压强大小和方向的图形，是液体静压强分布规律的几何图示。对于通大气的开敞容器，液体的相对压强p=gh，沿水深直线分布，只要把上、下两点的压强用线段绘出，中间以直线相连，就得到相对压强分布图。2. 一矩形修圆进口无侧

8、收缩宽顶堰，流量Q=12m3/s，堰宽b=1.8m，堰高p=p=0.8m，下游水深h=1.73m，试求堰顶水头H0。答案：假定p/H3.0，则根据公式有m=0.36，则有： 则，因此根据公式需要对m进行修正： 又由公式得修正后： 3. 几何相似、运动相似、动力相似的含义是什么?答案：(1)几何相似指两个流动(原型和模型)流场的几何形状相似，即相应的线段长度成比例，夹角相等。 (2)运动相似指两个流动相应点速度方向相同，大小成比例。 (3)动力相似指两个流动相应点处质点受同名力作用，力的方向相同，大小成比例。 五、计算题(每小题10分，共30分)如图所示一封闭水箱。左下端有一半径为R、宽为b的9

9、0圆弧形柱面AB。已知：R=1m，b=1m，h1=2m，h2=3m。 试求：1. 柱面AB上所受静水总压力的水平分力和垂直分力。 答案：解：柱面AB上所受静力总压力分析如图所示。 水平分力： px=pcAx Ax=Rb 且方向向左。 垂直分力： pz=gV 方向向上。 2. 液面压强p0。答案：解：p0=g(h2-h1) =10009.8(3-2) =9.8(kPa) 3. 如图所示，润滑系统的油泵在温度t=20供给Q=60L/min的机油，机油运动粘度v1=210-4m2/s，比重为0.9，机油管直径d=35mm，长度l=5m，泵入口断面在液面下h=1m，求泵入口断面上的压强是多少?如果油温

10、升高为80时，v2=0.210-4m2/s，比重为0.85，则泵入口断面压强又是多少? 答案：解：先判断这两种情况下的流动状态： 故都是层流，沿程阻力系数=64/Re，忽略局部阻力和油箱中的液面变化，对油箱液面和泵入口前断面列伯努利方程，得： 解出 式中h、l、d、Q都是已知数值，但两种不同温度时，油液的密度，粘度(影响到雷诺数Re)发生变化，于是，当t1=20，1=900kg/m3，Re1=182时，油泵入口压强 当t2=80，2=850kg/m3，Re2=1820时，油泵入口压强 4. 自由溢流矩形薄壁堰，水槽宽B=1.5m，堰宽b=1.2m，堰高p=p=0.5m,试求堰上水头H=1.2m时的流量。答案：解：自由溢流矩形薄壁堰满足如下条件 H1.24m，p1.13m、b2m 则流量系数用修正的巴赞公式计算： 代入流量计算公式，得出