《流体力学》模拟题

1《流体力学》模拟题(一)一、选择题1.堰流流量Q与堰上全水头H0的关系是（）。（a）1/2次方的关系(b)1次方的关系（c）3/2次方的关系(d)2次方的关系2．理想流体与实际流体的主要区别在于()。(a)是否考虑粘滞性(b)是否考虑易流动性(c)是否考虑重力特性(d)是否考虑惯性3．在均质孔隙介质中,渗流流速u与水力坡降J的几次方成比例()。（a）1/2次方(b)1次方（c）3/2次方(d)2次方4．对于实际流体,总水头线是（）的线。（a）沿程下降。（b）沿程升高。。（c）沿程可升可降。（d）沿程不升不降。二、判断题判断下列说法是否正确。若正确在括号内划√，否则划。1．动能修正系数与断面流速分布有关。（）2．临界雷诺数的大小与流体的性质无关。（）3．长短是指管道几何长度长的管道。（）4．谢齐（Chezy）公式适用于紊流粗糙区。（）5．按程沿程阻力系数的变化规律,尼古拉滋试验曲线分为三个2区。（）6．对于以重力为主导因素的流动，可按佛劳德准则进行模型设计。（）三、简答题1.等压面是水平面的条件有那些？2.流体静压强的有那两个特性？3.明渠均匀流有那些特性？4.说明描述流体运动的两种方法（拉格朗日法与欧拉法）的主要区别。3四、绘图题1.绘出下面图中平面上相对压强分布图。2.绘出下面图中曲面上的压力体图。五、计算题1.在封闭水箱中，m5.1h，mz5.0（如图），压力表读数为4.9KN/m2，求A点和水面压强。2．圆形有压涵管穿过路基，管长ml50，管径md0.1，上下游水位差mH3，管路沿程阻力系数03.0，局部阻力系数：进口5.0e，弯管65.0b，水下出口0.1se，求通过流量？4H1122路基3．宽为1m的矩形闸门AB，倾角45°，水深mhmh2,321，求作用于闸门上的静水压力和作用点。《流体力学》模拟题(一)参考答案一、选择题1.（c）2．(a)3．(b)4．（a）二、判断题1．（√）2．（）3．（）4．（√）5．（）6．（√）三、简答题１．答:①同一介质②连续③质量力只有重力。２．答:（1）流体静压强方向垂直且指向受压面。（2）流体静压强大小与受压面方位无关。53.答:（1）过流断面面积、水深沿程不变。（2）过流断面平均流速、流速分布不变。（3）底坡线、总水头线、水面线三线平行。（4）沿水流方向重力分量与摩擦力平衡。4.答:拉格朗日法描述的是质点系法，跟踪流体质点，研究其在空间的运动规律；欧拉法是在空间设点，描述任意空间位置上流体质点的运动规律。四、绘图题（略）五、计算题1.解：（1）A点的压强：kpagZppbA8.95.08.919.4（2）水面压强：kpaghppA9.45.18.918.902．解：（绘出上下游过流断面1-1、2-2）因为河道较宽，忽略上下游流速的影响，以下游水面为基准面列能量方程：whH00000gvdlhHsebew2)2(2gv2)165.0215003.0(2流速：smv/936.3381.928.316通过流量：smdvQ/09.34114.3936.343223．解：（1）绘出闸门上下游的压强分布图（2）闸门上的合力sin/2sin/22211hghbhghbPkNP65.34)45sin(/228.9121)45sin(/338.9121（3）闸门上的合力作用中心（对闸门下端之矩）sin/31sin/2sin/31sin/2222111hhghbhhghbPlc)(sin/6132312hhgbPlcmlc79.1)23()45(sin/8.916165.341332mlhcc27.1)45sin(79.1sin合力作用中心ch距闸门下端垂直距离为m27.1。4．解：（1）求Fr44.07.08.97.026.1mmmghbhQghvFr（2）判断急流还是缓流因为1Fr所以该水流是缓流《流体力学》模拟题(二)一、选择题在下列命题中选择出正确的说法，添在括号内。1.流体中粘性摩擦力的大小与（）无关。7(a)两流层间速度差(b)流体种类(c)流层的接触面积(d)接触面压力2．理想流体与实际流体的主要区别在于()。(a)是否考虑粘滞性(b)是否考虑易流动性(c)是否考虑重力特性(d)是否考虑惯性3.均匀流特征不包括（）。（a）流线平行(b)过流断面上符合静水压强分布(c)流速及流速分布流程不变(d)流速缓慢4.圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的（）。（a）1/2（b）1/3（c）2/3（d）1/4二、判断题1．恒定流一定是均匀流。（）2．静压强大小与受压面方位无关。（）3．无论流体作何种运动，水平面都是等压面。（）4．真空压强是指没有大气存在时的压强。（）5．总流伯努利能量方程只适用于恒定流。（）6．动量修正系数与速度平方成正比。（）三、简答题1.写出流场中流体质点加速度的表达式，并说明其各项的意义。2.试根据尼古拉兹试验,说明紊流各区沿程阻力系数与Re和dK的关系。83.薄壁小孔口恒定自由出流，流量Q与孔口全水头H0是几次方的关系？4.写出明渠均匀流形成的条件？四、绘图题1.绘出下面图中平面上相对压强分布图。2.绘出下面图中曲面上的压力体图。五、计算题1．如图所示，一端封闭的容器中装有水，求A，B，C三点的相对压强。92.水泵系统如图，管径mmd200，流量为smQ/1.03，吸水管与压水管的总长为30m，沿程阻力系数02.0；吸水管设有带阀门的莲蓬头0.2阀，所有弯头3.0弯，两水面高差mz.10，求水泵扬程。（22分）3．有一矩形底孔闸门，高mh3，宽mb2，上游水深mh61，下游水深mh52，求作用于闸门上的静水压力和作用点。（16分）4．检验xyzyxzyuyxuyx)(4u,2,2z22不可压缩流体运动是否存在？（10分）10《流体力学》模拟题(二)参考答案一、选择题1.（d）2．(a)3.（d）4.（a）。二、判断题1．（）2．（√）3．（）4．（）5．（√）6．（）三、简答题（每小题3分，共12分）1.答:zuuyuuxuutudtduazuuyuuxuutudtduazuuyuuxuutudtduazzzyzxzzyyzyyyxyyyxzxyxxxxx以上三式中等号右边第一项tux、tuy、tuz表示在每个固定点上流速对时间的变化率，称为时变加速度（当地加速度）。等号右边的第二项至第四项之和zuuyuuxuuxzxyxx、zuuyuuxuuyzyyyx、zuuyuuxuuzzzyzx是表示流速随坐标的变化率，称为位变加速度（迁移加速度）。因此，一个流体质点在空间点上的全加速度应为上述两加速度之和。２．答:(1)紊流光滑区(Re)3f（2）紊流过渡区)/(Re,4dKf（3）紊流粗糙（阻力平方）区)/(5dKf３．答:Q与H01/2成比例。114．答:（1）恒定流。（2）长直棱柱形渠道，糙率n不变。（3）无支流汇入、流出。（4）渠道顺坡。四、绘图题（答略）2.绘出下面图中曲面上的压力体图。（答略）五、计算题1.解：（1）A点的相对压强：kNghppA4.2938.9100（2）B点的相对压强：00ppB（3）C点的相对压强：kNghppC6.1928.91002.解：（1）管中流速smdQv/18.32.01.04422（2）列1-1到2-2能量方程12gvdlgvgvgpzHgvgpz22)(222222222111出口弯阀（10分）(3)求扬程mgvdlzzH25.138.9218.3)2.03002.00.13.00.2(102)(22212弯阀（8分）3．解：（1）绘出闸门上下游的压强分布图（2）闸门上的合力hghhhgbhghhhgbP])([2])([22211kNP8.583]58.91)35(8.91[223]68.91)36(8.91[22（3）闸门上的合力作用中心（对闸门下端之矩）上游压强分布图上底边长4.29)36(8.91)(11hhga上游压强分布图下底边长8.5868.9111ghb下游压强分布图上底边长6.19)35(8.91)(22hhga下游压强分布图下底边长4958.9122ghb)22(3)222()22(2)11(3)112()11(2babahhbabbabahhbabPhc2)]222()112[(61hbababPhcmhc5.13)]496.192()8.584.292[(628.5812合力作用中心ch距闸门下端为m5.1。或直接用解析法求解。4．解：（1）不可压缩流体连续方程130zuyuxuzyx（2）方程左面项xxux4yyuy4)(4yxzuz（2）方程左面=方程右面，符合不可压缩流体连续方程，故运动存在。