2012工程流体力学(C卷)

西南交通大学2011－2012学年第(2)学期考试试卷课程代码0137400课程名称工程流体力学(C)卷考试时间120分钟题号一二三四五六七八九十总成绩得分阅卷教师签字：一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）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，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.一列火车在水平直道上匀速行使时，车内质量为m的液体所受单位质量力为（）。A、0；B、-g；C、mg；D、-mg2.如图所示，垂直放置的矩形挡水平板，水深为3m，静水总压力P的作用点到水面的距离Dy为（）。A、1.25m；B、1.5m；C、2.0m；D、2.5m。3mDyP3.压强差Δp、密度ρ、长度l和流量Q的无量纲组合是（）。A、lpQ2B、2pQlC、plQD、2lQp。4.变直径管流，细断面直径为1d，粗断面直径为122dd，粗、细断面雷诺数的关系是（）。A、21Re5.0ReB、21ReReC、21Re5.1ReD、21Re2Re5.在圆管紊流中，过水断面流速分布符合（）。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6.圆柱形外管嘴的正常出流条件是（）。A、L=(3-4)dH09mB、L=(3-4)dH09mC、L(3-4)dH09mD、L(3-4)dH09m班级学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线7.对于平坡（0i）和逆坡（0i）棱柱形明渠流动，必有（）。A、d0desB、d0desC、d0desD、dd0ddeEss8.图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、不定9.圆管流动过流断面上的切应力分布为（）。A、在过流断面上是常数B、管轴处是零，且与半径成正比C、管壁处为零，向管轴线性增大D、抛物线分布。10.半圆形明渠，半径r0=4m，水力半径为（）。A、4mB、3mC、2mD、1mro二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。1.关于质量力与等压面的表述正确的是（）。A、等压面微分方程为：0dddzfyfxfzyxB、0dsfC、0dsfD、质量力恒正交于等压面E、质量力恒与等压面相切2.长管的水力计算常采用比阻公式H=SLQ²；与比阻S有关的参数包括（）。A、管径dB、管长LC、管道摩阻系数λD、管道流量QE、重力加速度g3.根据尼古拉兹试验成果可知（）。A、层流区(Re)f，vhfB、层、紊过渡区(Re)fC、紊流光滑区(Re)f，75.1vhfD、紊流过渡区)/(Re,dfE、紊流粗糙区)/(df，2vhf4.下列关于长管水力计算的说法中，正确的有（）。A、串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和B、串联管路的总流量等于各支路的流量之和C、并联管路两节点间的总水头损失等于各支路的水头损失D、并联管路各支路的水头损失相等E、并联管路两节点间的总流量等于各支路的流量5.明渠非均匀流为缓流时（）。A、0.1FrB、chhC、cvv（vc为干扰波速度）D、ciiE、0dhde二、计算题（本大题共6小题，共65分）1.如图所示，隔水墙的倾角45，宽1bm，墙的一部分为半圆柱面AB，其半径为22Rm，弧面上端A点所在水深11hm，试求曲面所受静水总压力的分力xP和zP大小。（10分）45°RABh12.水平设置的输水弯管（如图），转角=45°，直径由1d=200mm变为2d=150mm。已知转弯前断面的压强1p=180KN/m2（相对压强），输水流量Q=0.1m3/s，不计水头损失，试求水流对弯管作用力的大小。（10分）d1yxp1v1v2d2oθ3.有一梯形渠道，在土层中开挖，边坡系数25.1m，底坡0002.0i，粗糙系数0250.n，设计流量2Qm3/s。试按水力最优条件设计渠道断面尺寸，并校核渠中流速（已知不淤流速''v为0.4m/s，不冲允许流速'v为0.7m/s）。（10分）4.流体通过孔板流量计的流量Q与孔板前、后的压差ΔP、管道的内径d1、管内流速v、孔板的孔径d、流体密度ρ和动力粘度μ有关。试用π定理导出流量Q的表达式。（10分）5.有一矩形断面变坡棱柱形渠道，底宽mbb621，粗糙系数02.021nn，底坡001.01i，0065.02i，上游渠段临界水深mhc37.11。（1）求渠道的通过能力Q；（2）求下游渠段的临界水深2ch；（3）判断各渠段均匀流是急流还是缓流；（4）定性绘出上、下游的水面线连接并求变坡断面处的水深。（15分）6.试设计一矩形断面小桥孔径B。已知河道设计流量Q=12m3/s，桥前允许雍水水深mH2.1，桥下铺砌允许流速smv/5.3，桥下游水深h=1.0m，选定小桥进口形式后知80.095.085.0，，，取动能修正系数0.1。（10分）