2020年10月自考03347流體力學試題及答案含解析

流體力學年月真題

03347202010

1、【單選題】根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，當流體粘度一定時，影響流體剪應力大小的因素是

速度

壓強

A:

速度梯度

B:

壓強梯度

C:

答D:案：C

解析：根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，當流體粘度一定時，影響流體剪應力大小的因素是速度梯

度。牛頓內(nèi)摩擦定律描述了流體內(nèi)部的剪切流動現(xiàn)象，它表明流體的剪應力與速度梯度成

正比。速度梯度是指流體中不同位置的速度差與位置差之比，表示了流體速度的變化率。

當速度梯度較大時，即流體速度的變化較快，剪應力也會相應增大。而當速度梯度較小

時，即流體速度的變化較緩，剪應力也會相應減小。流體的粘度是一個物質(zhì)的固有屬性，

表示了流體內(nèi)部的黏性阻力大小。在牛頓內(nèi)摩擦定律中，假設(shè)流體的粘度是恒定的，因此

影響剪應力大小的主要因素是速度梯度?？偨Y(jié)起來，當流體粘度一定時，剪應力的大小取

決于速度梯度的大小。速度梯度越大，剪應力越大；速度梯度越小，剪應力越小。

2、【單選題】某點的真空度為65kPa，當?shù)卮髿鈮簭姙?.1MPa，該點的絕對壓強為

165kPa

65kPa

A:

35kPa

B:

25kPa

C:

答D:案：C

3、【單選題】如圖所示，水箱的水經(jīng)等徑彎管流出，水位H恒定，管軸線A點處質(zhì)點的

時變加速度為零，位變加速度也為零

時變加速度為零，位變加速度不為零

A:

時變加速度不為零，位變加速度為零

B:

時變加速度不為零，位變加速度也不為零

C:

答D:案：A

4、【單選題】在沒有能量輸入輸出的管流中，沿流動方向，一定會減小的物理量是

測壓管水頭

壓強水頭

A:

流速水頭

B:

總水頭

C:

答D:案：D

解析：在沒有能量輸入輸出的管流中，沿流動方向，總水頭是一定會減小的物理量?？偹?/p>

頭是指流體在管道中的總能量，包括壓力能和動能。在沒有能量輸入輸出的情況下，根據(jù)

能量守恒定律，總水頭在流動過程中保持不變。然而，在實際的管流中，由于存在摩擦阻

力和其他能量損失，總水頭會逐漸減小。這是因為摩擦阻力會將一部分流體的動能轉(zhuǎn)化為

熱能，從而導致總水頭的減小。因此，在沒有能量輸入輸出的管流中，沿流動方向，總水

頭是一定會減小的物理量。這也是為什么在長距離輸送流體的管道中，需要考慮能量損失

和壓力降的原因之一。

5、【單選題】紊流附加剪應力的產(chǎn)生是由于

壁剪切速度引起的動量交換

斷面平均流速引起的動量交換

A:

B:

時均流速引起的動量交換

脈動流速引起的動量交換

C:

答D:案：D

解析：紊流附加剪應力的產(chǎn)生是由于脈動流速引起的動量交換。在流體中，當流速發(fā)生脈

動時，流體分子之間會發(fā)生相互碰撞和交換動量的過程。這種動量交換導致了流體中的紊

流運動，即流體中存在著各種尺度的渦旋和湍流結(jié)構(gòu)。在紊流中，流體分子的運動變得無

規(guī)律且混亂，導致了附加的剪應力。這種附加剪應力是由于脈動流速引起的動量交換所產(chǎn)

生的。紊流附加剪應力的大小與流體的性質(zhì)、流速的大小以及流體的粘性有關(guān)。在高速流

動和粘性較大的流體中，紊流附加剪應力會更加顯著。紊流附加剪應力的存在對于流體的

運動和傳輸過程具有重要影響。它可以增加流體的阻力和能量損失，并且在一些情況下可

能導致流體的混合和攪拌。因此，在流體力學和工程中，對于紊流附加剪應力的研究和理

解是非常重要的。

6、【單選題】已知圓柱形外管嘴（流量系數(shù)μn=0.82)的流量為3L/s，則與其直徑相同、作

用水頭相同的薄壁小孔口的流量為

1.86L/s

2.27L/s

A:

2.46L/s

B:

3.96L/s

C:

答D:案：B

7、【單選題】有兩條梯形斷面棱柱形渠道，邊坡系數(shù)、底寬、粗糙系數(shù)和流量均相等，

底坡i>i>0，兩渠道中的臨界水深和正常水深的關(guān)系為

??

A

B

A:

C

B:

D

C:

答D:案：B

8、【單選題】設(shè)堰頂厚度為δ，堰上水頭為H，則薄壁堰符合條件

A

B

A:

C

B:

D

C:

答D:案：A

9、【單選題】在滲流模型中，假定

土壤顆粒大小均勻

土壤顆粒排列整齊

A:

土壤顆粒為球形

B:

土壤顆粒全部略去

C:

答D:案：D

解析：在滲流模型中，通常會假定土壤顆粒全部略去，將土壤視為一個連續(xù)介質(zhì)。這是因

為土壤顆粒的尺寸相對于滲流過程中的尺度來說非常小，可以被視為點狀或線狀的存在。

通過將土壤視為連續(xù)介質(zhì)，可以簡化滲流模型的描述和計算。連續(xù)介質(zhì)假設(shè)允許我們使用

連續(xù)介質(zhì)力學和流體力學的理論來描述土壤中的滲流現(xiàn)象。這樣，我們可以使用偏微分方

程（如達西定律和理查森方程）來描述土壤中的水流運動，并通過求解這些方程來預測水

分的分布和流動。當然，這種假設(shè)也有一定的局限性。在某些情況下，土壤顆粒的存在可

能會對滲流過程產(chǎn)生影響，例如在細顆粒土壤中的毛細吸力效應。在這種情況下，需要考

慮土壤顆粒的影響，使用更復雜的模型來描述滲流過程?？傊?，在滲流模型中，假定土壤

顆粒全部略去是一種常見的簡化假設(shè)，可以有效地描述和計算土壤中的滲流現(xiàn)象。

10、【單選題】按雷諾相似準則設(shè)計模型，采用同種流體進行試驗，流速比尺λv與長度

比尺λL的關(guān)系是

A

B

A:

C

B:

C:

D

答D:案：A

11、【問答題】

答案：理想流體、恒定流、質(zhì)量力僅為重力、沿流線、不可壓縮流體。

12、【問答題】如圖所示輸水長管，管1、管2和管3的長度均為1，直徑均為d，比阻

均為a。已知作用水頭H恒定不變，求總流量。

答案：

13、【問答題】水管管長L=500m，管徑d=300mm，沿程摩阻系數(shù)=0.02，通過的流量

Q=60L/s，水的運動粘度v=1.01×10-6m2/s。試判別流態(tài)并計算沿程水頭損失。

答案：

14、【問答題】如圖所示半徑r=0.4m的圓柱體，四分之三柱面與水接觸，試求作用于該

圓柱體單位寬度上靜水總壓力的水平分力和鉛垂分力。

答案：

15、【問答題】如圖所示一輸水管道，管道直徑d=0.1m，管道末端接一噴嘴，噴嘴出口

直徑d=0.05m，U型測壓管中汞柱高差△h=0.2m，測得h=0.72m，H=5m，若不計水頭損

?

失，試求管道中的流量Q。(ρ泵=13.6x103kg/m3)

??

答案：

16、【問答題】無粘性流體元流的能量方程為ρgz+p+ρu2/2=C，試將方程中各項的量綱以

基本量綱M(質(zhì)量)、L(長度)、T(時間)的組合形式表示出來，并判斷該方程是否符合量綱和諧

原理。

答案：

17、【填空題】靜止流體受到任何微小的_______作用，都會發(fā)生流動。

答案：剪切力

18、【填空題】如圖所示，兩高程差z=20cm的水管A和B，已知測壓管液面差h=10cm，

兩管的壓強差(PA-PB)為_______kPa。

答案：2.94

19、【填空題】均勻流中，流線是相互平行的_______。

答案：直線

20、【填空題】圓管流動中，粘性底層厚度隨雷諾數(shù)的增大而_______。

答案：減小

21、【填空題】素流粗糙區(qū)，沿程摩阻系數(shù)λ只與_______有關(guān)。

答案：相對粗糙度（或：k/d)

?

22、【填空題】繞流阻力系數(shù)一般取決于_______、物體形狀以及表面的粗糙情況。

答案：雷諾數(shù)

23、【填空題】在有壓管流水力計算中，如果沿程水頭損失和局部水頭損失兩者所占比重相

當，計算時都不能忽略，這類管道稱為_______。

答案：短管

24、【填空題】在有壓管道內(nèi)，由于某種原因使水流流速突然發(fā)生變化，同時引起_______

大幅波動的現(xiàn)象，稱為水擊。

答案：壓強

25、【填空題】達西滲流實驗中，已知過流斷面面積（圓筒面積）A=500cm2，滲流量

Q=5cm3/s，水力坡度J=0.6，則均勻砂土的滲透系數(shù)k值為_______cm/s。

答案：0.0167

26、【填空題】流動處于紊流粗糙區(qū)時，要做到模型與原型流動的重力和阻力相似，則進行

模型設(shè)計時用_______準則。

答案：弗勞德

27、【名詞解釋】相對壓強

答案：絕對壓強與當?shù)卮髿鈮旱牟钪怠?/p>

28、