2022年04月自考03347流体力学试题及答案.docx

1、2022年4月高等教育自学考试全国统一命题考试流体力学试卷(课程代码03347)一、单项选择题:本大题共10小题，每小题2分，共20分。1.流体的密度为，运动粘度为v，则动力粘度等于（ D ）A./v B.v/C.2v D.v2.如图所示，矩形闸门AB,闸门单位宽度所受的静水总压力为（ B ）A.g(h1+h2)h2 B.g(h1+h2/2)h2C.g(h1+h2/3)h2 D.g(h1+h2/4)h23.动能修正系数等于（ C ）4.如图所示，倾斜放置的圆管，过流断面A-A上1、2、3点的位置高度z1z2z3,由压强有如下关系（ D ）A.P1=P2=P3 B.P1P2P3C.P2P1P3

2、D.P3P2P15.圆管层流的沿程水头损失与断面平均流速的（ A ）A.1次方成正比 B.1.5次方成正比C.1.75次方成正比 D.2次方成正比6.关于减小水击压强的方法，以下表述中错误的是（ C ）A.减小管道长度 B.减小管中水流流速C.缩短阀门启闭时间 D.采用弹性模量较小管材7.明渠均匀流的特征是（ B ）A.JJpi B.J=Jp=iC.JJpi D.JpJi8.顶角=90的三角形薄壁堰自由出流，堰上水头为0.1m,若需溢流量增加0.5倍,则堰上水头应增加至（ A ）A.0.118m B.0.152mC.0.176m D.0.247m9.达西定律表明，均匀渗流的速度u与水力坡度J的

3、（ D ）A.0.5次方成反比 B.0.5次方成正比C.1次方成反比 D.1次方成正比10.模型实验中，若模型和原型的弗劳德数相等，其相似的力是:（ B ）A.粘滞力 B.重力C.压力 D.表面张力二、填空题:本大题共10小题，每小题2分，共20分。11.作用在所取流体体积内每个质点上的力称为（ 质量力 ）12.流体静力学基本方程 表示的物理意义为静止液体中各点单位重量液体具有的（ 势能 ）相等。13.无分支的变直径管流，1断面d1=60mm，1=1.2m/s,2断面d2=30mm,则2=（ 4.8 ）m/s.14.紊流的剪应力由粘性剪应力和（ 附加剪应力 ）组成。15.尼古拉兹实验表明，在紊

4、流（ 过渡 ）区，沿程摩阻系数与管壁相对粗糙ks/d和雷诺数Re有关。16.长管1、2并联，若两管段阻抗S1/S2=0.5，则两管段流量Q1/Q2( )17.缓坡明渠均匀流的流动状态是（ 缓流 ）18.曲线形实用堰流量系数m1与折线型实用堰流量系数m2相比，m1（ 大于 ）m2.19.在渗流模型中，流量Q与实际渗流量Q1相比,Q（ 等于 ）Q1.20.运动粘度的量纲为( L2T-1 )三、名词解释题:本大题共5小题，每小题3分，共15分。21.阿基米德原理：液体作用于潜体（或浮体）上的总压力，只有铅垂向上的浮力，大小等于所排开的液体重量，作用线通过潜体的几何中心。22.非恒定流：流场空间点上的

5、运动参数随时间变化的流动。23.边界层：贴近绕流物体表面，速度梯度很大，粘性影响不能忽略的薄流层。24.临界底坡：正常水深等于该流量相应的临界水深时渠道的底坡。25.无量纲量：或称无因次量、无维量、无维度量、无维数量、无次元量等，指的是在量纲分析中，没有量纲的量。四、简答题:本大题共3小题，每小题5分，共15分。26.如图所示，等直径水管，应用皮托管原理测量A点流速。测得H=20cm，不计水头损失，试求A点流速。答：沿流线列A点到弯管前端点的元流伯努利方程 27.水管直径d=75mm，沿程摩阻系数=0.023，管道长度l=40m,流量Q=7.25L/s。求该管段的沿程水头损失hf.答： 28.

6、矩形明渠，粗糙系数n= 0.025，底坡i= 0.0001，底宽b=4m.在发生均匀流时，过水断面的宽深比满足水力最优条件，求此时的弗劳德数Fr。答：水力最优断面时，水深h=2m，则水力半径：R=A/x=1m,因此 五.计算题：本大题共3小题，每小题10分，共30分。29.如图所示，用双U型管测压计测量A、B两点的压强差。已知h1=600mm,h2=250mm,h3=200mm,h4=300mm,h5=500mm,1=1000kg/m3,2=800kg/m3,3=13600kg/m3,试求A、B两点的压强差。答：30.如图所示，水平放置的等直径输水弯管，管径d= 200mm，转角=60，压力表

7、读数p1=19.6kPa，流量Q=0.2m3/s，不计水头损失，试求水流对弯管的作用力。答：在弯管段前后取两断面，由连续方程，管径不变则流速不变： 由伯努利议程有：P1=P2列动量方程，弯管对水体作用力的坐标分量分别为FX和FYX方向： y方向： 水流对弯管的作用力与弯管对水流的作用力大小相等、方向相反，即RX=0.945kN RY=-1.636kN31.如图所示，A、B两水箱用隔板分隔，隔板上有一直径d1 = 40mm的圆形薄壁小孔口，B箱底部外接一直径d2= 30mm、长度l= 10cm的圆柱形外管嘴。已知A箱水深H1= 3m，孔口流量系数= 0.62，管嘴流量系数n=0.82，若管嘴保持为恒定出流，求：(1)B箱中水深H2；(2)孔口和管嘴的出流流量Q1和Q2。答：(1)隔板上的小孔口为淹没出流：B箱底部为管嘴出流：管嘴保持为恒定出流：Q1=Q2可得：H2=1.89m(2)Q1=Q2=3.6210-3m3/s