流體力學試題及答案

1、全國2015年4月高等教育自學考試 -工程流體力學試題一、單項選擇題(每小題1分，共20分)在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。1.若流體的密度僅隨(    )變化而變化，則該流體稱為正壓性流體。 A.質量         B.體積 C.溫度         D.壓強2.亞聲速流動，是指馬赫數(shù)(    

2、)時的流動。 A.等于1         B.等于臨界馬赫數(shù) C.大于1         D.小于13.氣體溫度增加，氣體粘度(    ) A.增加           B.減小 C.不變       

3、0;   D.增加或減小4.混合氣體的密度可按各種氣體(    )的百分數(shù)來計算。 A.總體積      B.總質量      C.總比容      D.總壓強5.某單位購買了一臺提升汽車的油壓升降機(如圖一所示)，原設計操縱方法是：從B管進高壓油，A管排油時平臺上升(圖一的左圖)；從A管進高壓油，B管排油時平臺下降。在安裝現(xiàn)場工人不了解原設計意圖，將A、B兩管聯(lián)在一起成為C管

4、(圖一的右圖)。請你判斷單靠一個C管通入高壓油或排油，能操縱油壓機升降嗎?你的判斷：(    ) A.可以       B.不能動作       C.能升不能降    D.能降不能升6.在一個儲水箱的側面上、下安裝有兩只水銀U形管測壓計(如圖二)，當箱頂部壓強p0=1個大氣壓時，兩測壓計水銀柱高之差h=h1-h2=760mm(Hg)，如果頂部再壓入一部分空氣，使p0=2個大氣壓時。則h應為(  &

5、#160; ) A.h=-760mm(Hg)       B.h=0mm(Hg) C.h=760mm(Hg)        D.h=1520mm(Hg)7.流體流動時，流場各空間點的參數(shù)不隨時間變化，僅隨空間位置而變，這種流動稱為(    ) A.定常流        B.非定常流  C.非均勻流  

6、0;   D.均勻流8.流體在流動時，根據(jù)流體微團(    )來判斷流動是有旋流動還是無旋流動。 A.運動軌跡是水平的      B.運動軌跡是曲線 C.運動軌跡是直線        D.是否繞自身軸旋轉9.在同一瞬時，流線上各個流體質點的速度方向總是在該點與此線(    ) A.重合       

7、 B.相交     C.相切      D.平行10.圖示三個油動機的油缸的內徑D相等，油壓P也相等，而三缸所配的活塞結構不同，三個油動機的出力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的大小關系是(忽略活塞重量)(    ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1<F2<F3 D.F1=F3>F211.三個容積完全相等的容器，聯(lián)接如圖示，先將閥門a,b關閉，閥門c開啟。壓強計p指示為0。將容器I充入壓縮空氣

8、，絕對壓強為300KPa，容器抽成真空度為30KPa。先關閉閥門c,再開啟閥門a和b。這時，壓強計p的讀數(shù)應該是(設當?shù)卮髿鈮菏?00KPa) A.56.7KPa B.76.7KPa C.90.0KPa D.110.0Kpa12.下列說法中，正確的說法是(    ) A.理想不可壓均質重力流體作定?；蚍嵌ǔＡ鲃訒r，沿流線總機械能守恒 B.理想不可壓均質重力流體作定常流動時，沿流線總機械能守恒 C.理想不可壓均質重力流體作非定常流動時，沿流線總機械能守恒 D.理想可壓縮重力流體作非定常流

9、動時，沿流線總機械能守恒13.在緩變流的同一有效截面中，流體的壓強分布滿足(    ) A.+Z=C         B.p=C    C. +      D. +Z+14.當圓管中流體作層流流動時，動能修正系數(shù)等于(    )  A.1       B.2   

10、60;  C.3      D.200015.如圖所示，容器若依次裝著水與汽油，假定二者均為理想流體，且H=常數(shù)，液面壓強為大氣壓，則從管口流出的水與汽油之間的速度關系是(    )  A.v水>v油   B.v水<v油  C.v水=v油  D.難以確定的16.粘性流體繞流平板時，邊界層內的流態(tài)由層流轉變?yōu)槲闪鞯呐R界雷諾數(shù)Rexcr值為(    )  A.

11、2000      B.200013800      C.5×1053×106   D.2×1053×10517.當某管路流動在紊流粗糙管平方阻力區(qū)范圍內時，則隨著雷諾數(shù)Re的增大，其沿程損失系數(shù)將(    )  A.增大        B.減小      C.不變 &

12、#160;   D.增大或減小18.水自水箱經管路流出如圖所示，若把管路閥門再關小一些，則在閥門前后的測壓管1與2的液面高度變化將是(    )  A.h1升高，h2降低  B.h1降低，h2升高  C.h1與h2都降低  D.h1與h2都升高19.流體在管內作層流流動時，其沿程損失hf值與斷面平均流速v的(    )次方成正比。  A.1      

13、60; B.1.75       C.1.752     D.220.管路水力計算中的所謂長管是指(    )  A.長度很長的管路    B.總能量損失很大的管路  C.局部損失與沿程損失相比較可以忽略的管路  D.局部損失與沿程損失均不能忽略的管路二、名詞解釋(每小題2分，共10分)21.流體的密度22.等壓面23.定常流動24.水力光滑管與水力粗糙管25.氣體一

14、維定常等熵流動的極限狀態(tài)三、簡答題(每小題5分，共20分)26.混合氣體密度如何計算，并列出計算公式。27.對于靜止液體，當作用在液體上的質量力僅有重力時，則液體中的哪些面是等壓面?28.什么是有效截面?流道中流線互相平行時，有效截面形式如何?29.什么是紊流的時均速度?寫出紊流時均速度軸向分量的定義式，指出式中各符號的含義。四、計算題(50分)30.(6分)飛機在10000m高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h飛行，燃燒室的進口擴壓通道朝向前方，設空氣在擴壓通道中可逆壓縮，試確定相對于擴壓通道的來流馬赫數(shù)和出口壓力。(空氣的比熱容為Cp=1006J/(kg&#

15、183;K)，等熵指數(shù)為k=1.4，空氣的氣體常數(shù)R為287J/(kg·K)31.(6分)一截面為圓形風道，風量為10000m3/h，最大允許平均流速為20m/s，求：(1)此時風道內徑為多少?(2)若設計內徑應取50mm的整倍數(shù)，這時設計內徑為多少?(3)核算在設計內徑時平均風速為多少?32.(7分)離心式風機可采用如圖所示的集流器來測量流量，已知風機入口側管道直徑d=400mm,U形管讀數(shù)h=100mmH2O，水與空氣的密度分別為水=1000kg/m3，空=1.2kg/m3，忽略流動的能量損失，求空氣的體積流量qv。33.(7分)要為某容器底部設計一個帶水封的疏水管，結構如圖示：

16、容器內部的壓強值，最高時是表壓強pe=1500Pa,最低時是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位應低于容器底部聯(lián)接法蘭下a=0.1m，最低水位應在疏水管口上b=0.2m(水密度=1000kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2)求：(1)疏水管長度L。  (2)水封水面到疏水管口的深度H。34.(12分)有一水平放置的90°漸縮彎管，管內徑d1=15cm,d2=7.5cm,入口處平均流速v1=2.5m/s,表壓強p1=6.86×104Pa，若不計阻力損失，求水流對彎管的作用力。水的密度=1000kg/m3。35.(12分)用虹吸管輸水，如圖所示，

17、已知：水位差H=2m,管頂高出上游水位h=1m，虹吸管內徑d=200mm，管長為LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程損失系數(shù)=0.026，局部損失系數(shù)有：管路進口濾網(帶底閥)一個，濾網=12,B、C兩處90°圓彎兩個，每個彎頭=0.5，管路出口出口=1.0，水的密度=1000kg/m3。試求：(1)虹吸管的流量qv。(2)虹吸管中壓強最低點的位置及其真空值。全國2002年4月高等教育自學考試工程流體力學試題參考答案課程代碼：02250一、單項選擇題(每小題1分，共20分)1.D        2.D

18、        3.A        4.A        5.A  6.C        7.A        8.D        9.C  &#

19、160;     10.A   11.A       12.B       13.A       14.B       15.C   16.C       17.C   

20、    18.A       19.A       20.C二、名詞解釋(每小題2分，共10分)   21.單位體積流體的質量。   22.在流體中壓強相等的點組成的面稱為等壓面。   23.流場中各空間點上所有物理參數(shù)均與時間變量t無關，稱作定常流動。   24.流體在管內作紊流流動時，用符號表示管壁絕對粗糙度，0表

21、示粘性底層的厚度，則當   0>時，叫此時的管路為水力光滑管。   0 < 時，叫此時的管路為水力粗糙管。   25.在絕熱流動的過程中，氣流的絕對壓強與熱力學溫度為零，氣流的總能量全部轉化為宏觀運動的動能的狀態(tài)。三、簡答題(每小題5分，共20分)   26.可按各種氣體所占氣體總體積的百分數(shù)來計算。    =11+22+33+nn=    i各組成氣體所占混合氣體總體積的百分數(shù)；&#

22、160;   i各組成氣體的密度，kg/m3；    混合氣體密度，kg/m3   27.屬于等壓面的是以下水平面。    (1)自由表面(或氣液分界面)。    (2)兩種不互溶液體的交界面。    (3)液體內能互相連通(或不被隔斷)的同一種液體內的各水平面。   28.(1)在流場中(或流道中)存在這樣橫截面，穿過該截面的每一條流線均與該截面

23、垂直，這樣的橫截面稱為有效截面(又稱過流截面)。    (2)當流線互相平行時，有效截面為平面。       當流線互相不平行時，有效截面為曲面。   29.紊流真實速度在一定時間間隔內的統(tǒng)計平均值叫紊流的時均速度。           式中：t初始時刻  T時間間隔  u瞬時速度 時均速度四、計算題(共50分)30T0=T+&

24、#160;  =247.69K  M= P0=p   =0.26431.依連續(xù)方程（=C）v1A1=v2A2=qv1. v1  d1=0.42m=420mm 2. 設計內徑應取450mm為50mm的9倍，且風速低于允許的20m/s 3. 在設計內徑450mm時，風速為         32.由伯努利方程   0+0+0=+0+   得v=  

25、60;由靜力學方程p+水gh=0p=-水gh代入   得 v=40.43m/s   qv=v 33.根據(jù)流體靜力學基本方程    表壓強pe=gh或h=     在最高壓強時，管內水面應低于O-O面     h1=   在最低壓強時，管內水面應高于0-0面   h2=    故疏水管長度&

26、#160;   L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m    水封水面到疏水管口深度     H=h1+b=0.153+0.2=0.353m    答：疏水管長度應為0.574m，水封水面到疏水管口深度為0.353m。34.       35（1）求虹吸管的流量：列進、出口水池水面的伯努利方程：   

27、  H=   把已知參數(shù)代入：求得v=1.59m/s   所以qv=vA=0.05m3/s  (2)求最低壓強點及其真空度：   最低壓強應是虹吸管內的C點（見圖）   列進水池水面及C斷面的伯努利方程：   0=h-   得pvc=28200Pa=28.2KPa?全國2011年1月自學考試流體力學試題課程代碼：03347一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

28、在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分。1.不可壓縮流體是指( )A.平衡流體B.運動流體C.無粘性流體D.忽略密度變化的流體2.如題2圖所示，用U形水銀壓差計測量水管A、B兩點的壓強差，水銀面高差hp=10cm，pA-pB為( )A.13.33kPaB.12.35kPaC.9.8kPaD.6.4kPa3.關于水流流向的正確說法是( )A.水一定是從高處往低處流 題2圖B.水一定是從流速大處往流速小處流C.水一定是從機械能大處往機械能小處流D.水一定是從測壓管水頭高處往測壓管水頭低處流4.實際液體的水力坡度J為( )A.J<

29、;0B.J=0C.J>0D.J=Jp5.如題5圖所示，排水管的斷面平均流速v=2.0m/s，則管道出口的局部水頭損失為( )A.0.102mB.0.204mC.0.306mD.0.408m題5圖6.欲使水力最優(yōu)梯形斷面渠道的水深和底寬相等，則渠道的邊坡系數(shù)m應為( )A.14B.12C.34D.17.棱柱形渠道發(fā)生M2型水面曲線時，水流的特性為( )A.Fr<l h>hcB.Fr>l h>hcC.Fr<l h<hcD.Fr>l h<hc8.寬頂堰的淹沒系數(shù)隨淹沒程度hgH的增大而( )A.減小B.增大C.先減小后增大D.先增大后減小9.地下

30、水漸變滲流的浸潤線，沿程變化為( )A.下降B.保持水平C.上升D.前述情況都可能10.橋墩繞流的模型設計應采用( )A.雷諾準則B.馬赫準則C.歐拉準則D.弗勞德準則二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。11.已知某流體的粘性切應力為5.0Nm2，動力粘度為0.1Pa·s，則其剪切變形速率為_。12.在平衡流體中，等壓面恒與質量力_。13.在恒定流中，_與跡線重合。14.直徑100mm的圓管長1000米，水頭損失lm，則管壁處的切應力為_Pa。15.水流處于紊流粗糙區(qū)時，沿程摩阻系數(shù)與_有關。16.圓柱形外管嘴作用水頭

31、為4.5m，管嘴直徑為20mm，則從管嘴流出的流量為_ls。17.底寬b=5m的長直矩形斷面渠道，通過的流量為Q=40m3s，若渠道內某斷面水深h=2m，則該斷面水流的流動狀態(tài)為_。(填急流或緩流或臨界流)18.明渠水流由急流過渡到緩流時發(fā)生_。(填水躍或水跌)19.根據(jù)堰的分類可知，堰頂厚度=0.8m，堰上水頭H=1.5m的堰屬于_堰。20.雷諾數(shù)表征慣性力與_之比。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）21.均勻流22.層流23.簡單管道24.臨界水深25.滲透系數(shù)四、簡單計算題(本大題共3小題，每小題5分，共15分)26.如題26圖所示，用真空計B測得封閉水箱液面上的真空

32、度為0.98kPa，若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m，油柱高h1=5.6m，水銀柱高h2=0.2m，求油的密度。題26圖27.某矩形斷面渠道，粗糙系數(shù)n=0.025，通過流量Q=5.0m3s，底寬b=4m，水深h=2m，問此渠道底坡應為多少?28.有一普通完全井，其半徑r0=0.36m，含水層厚度H=7m，巖土滲透系數(shù)k=0.0016m/s，井中水深h=4m，試計算井的出水量。(影響半徑R=3000s)五、計算題(本大題共3小題，每小題10分，共30分)29.如題29圖所示，在蓄水容器垂直壁的下面有一14圓柱面的部件AB，該部件的長度l=1.0m，半徑R=0.4m，水深h=1.2

33、m，試求作用在部件AB上的靜水總壓力，要求繪制水平分力的壓強分布圖和鉛垂分力的壓力體圖。題 題29圖30.如題30圖所示的分岔管水流射入大氣，干管及分岔管的軸線處于同一水平面上。已知=30°，v2=v3=12ms，d1=200mm，d2=d3=100mm，不計水頭損失，求水流對分岔管的作用力。題30圖31.如題3l圖所示為離心式水泵抽水裝置。已知流量Q=20 1/s，幾何給水高度Hg=18m。吸水管長度l1，=8m，管徑d1=150mm；壓水管長度l2=20m，管徑d2=100mm。沿程摩阻系數(shù)=0.042，局部水頭損失系數(shù)為：進口e=5.0，彎頭b=0.17。水泵的安裝高度Hs=5

34、.45m，水泵進口的允許真空度hv=7mH2O。(1)試校核水泵進口的真空度hv；(2)試求水泵的揚程H。題31圖2011年1月全國自考流體力學參考答案全國2010年10月自學考試流體力學試題課程代碼：03347一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分。1流體在靜止時()A既可以承受壓力，也可以承受剪切力B既不能承受壓力，也不能承受剪切力C不能承受壓力，可以承受剪切力D可以承受壓力，不能承受剪切力2如圖所示，密閉容器上裝有U型水銀測壓計。在同一水平面上1、2、3點上的壓強關系

35、為()Ap1=p2=p3Bp1p2p3Cp1p2p3Dp1p2=p33恒定流一定是()A當?shù)丶铀俣葹榱鉈遷移加速度為零C向心加速度為零D質點加速度為零4在總流伯努利方程中，壓強P是漸變流過流斷面上的()A某點壓強B平均壓強C最大壓強D最小壓強5圓管均勻流過流斷面上切應力符合()A均勻分布B拋物線分布C管軸處為零、管壁處最大的線性分布D管壁處為零、管軸處最大的線性分布6如圖所示，安裝高度不同、其他條件完全相同的三根長管道的流量關系為()AQ1=Q2=Q3BQlQ2Q3CQlQ2Q3DQlQ2=Q37有壓管流中，閥門瞬時完全關閉，最大水擊壓強p的計算公式為()ABCD8只適用于明渠均勻流流動狀態(tài)的判別標準是()A微波波速B