1、流体力学自考题模拟 1 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：10，分数：20.00)1.连续性介质概念中的流体质点是指_（分数：2.00）A.流体的分子B.流体内的固体颗粒C.几何的点D.几何尺寸与流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体2.作用在流体的质量力包括_（分数：2.00）A.压力B.摩擦阻力C.重力D.表面张力3.当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为_（分数：2.00）A.1/20000B.1/10000C.1/4000D.1/20004.静止流体中应力的方向沿作用面的_方向。（分数：2.00）A.切线B.外法线C.内法线D
2、.任意5.露天水池，水深 5m 处的相对压强为_（分数：2.00）A.5kPaB.49kPaC.147kPaD.2.5kPa6.如图所示，垂直放置的矩形平板挡水，水深 3m，静水总压力 P 的作用点到水面的距离 y D 为_ （分数：2.00）A.1.25mB.1.5mC.2mD.2.5m7.如图所示，一等直径水管，AA 为过流断面，BB 为水平面，1、2、3、4 为面上各点，各点的运动参数的关系是_ Ap 1 =p 2 Bp 3 =p 4 C D （分数：2.00）A.B.C.D.8.伯努利方程中 （分数：2.00）A.单位重量流体具有的平均机械能B.单位质量流体具有的平均机械能C.单位体积
3、流体具有的平均机械能D.通过过流断面流体的总机械能9.如图所示，圆管均匀流过流断面上的切应力分布为_ （分数：2.00）A.(a)在过流断面上是常数B.(b)管轴处是零，且与半径成正比C.(c)管壁处是零，向管轴线性增大D.(d)按抛物线分布10.在圆管紊流中，紊流的断面流速分布符合_（分数：2.00）A.均匀规律B.直线变化规律C.抛物线规律D.对数曲线规律二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：20.00)11.流体力学的研究方法大体上有理论、数值和 1 三种。 （分数：2.00）12.水的体积模量 K=2.1610 9 Pa，则使水的体积减小 1%的压强增量应为 1。 （分数：2.00
4、）13.如图所示，在密封室内装有一压强表并外接一水银测压计，当测压计的读数 h 2 =150mm，而 h 1 =2.5m 时，则压强表所示的读数为 1Pa。 （分数：2.00）14.如图所示的密闭水箱，压力表测得压强为 4900N/m 2 ，压力表中心比 A 点高 0.4m，A 点在液面下1.5m，则液面压强为 1。 （分数：2.00）15.如图所示，应用皮托管测量 A 点流速，若两测压管液柱差为 h，则 A 点流速为 u A = 1。 （分数：2.00）16.已知速度场为 u x =(4y-6x)tm/s，u y =(6y-9x)tm/s，试求：t=2s，求坐标(2，4)质点加速度为 1。
5、（分数：2.00）17.无粘性流体运动微分方程沿流线积分式(即伯努利方程)为 1。 （分数：2.00）18.水力半径是 1 与湿周的比值。 （分数：2.00）19.流体质点在流动过程中不断相互掺混，质点掺混使得空间各点的速度随时间无规则地变化，与之相关联的 1、浓度等量也随时间无规则地变化，这种现象称为紊流脉动。 （分数：2.00）20.在紊流光滑区，若 （分数：2.00）三、名词解释题(总题数：5，分数：15.00)21.真空高度 （分数：3.00）_22.流量 （分数：3.00）_23.水头损失 （分数：3.00）_24.紊流运动中的断面平均流速 （分数：3.00）_25.粘性底层 （分数
6、：3.00）_四、简答题(总题数：3，分数：15.00)26.在山顶上气压计测得压强为 60cm 水银柱，而在山脚下测得压强为 74cm 水银柱。假设空气具有恒定的密度 =1.22kg/m 3 。试估算该山的高度。 （分数：5.00）_27.渐变流有哪些重要性质? （分数：5.00）_28.雷诺数的物理意义是什么? （分数：5.00）_五、计算题(总题数：3，分数：30.00)29.为了量测锅炉中的蒸汽压强，采用量程较大的复式水银测压计，如图所示，已知各液面高程如下：h 1 =2.3m，h 2 =1.2m，h 3 =2.5m，h 4 =1.4m，h 5 =3.5m，求水管自由表面 p 0 的相
7、对压强是多少。 （分数：10.00）_30.有一圆形输水管，直径 d 为 2.0cm，管中水流的断面平均流速为 1m/s，水温 t 为 15，试判别管中水流的流态；当通过石油时，若其他条件相同，问流态是层流还是紊流?(t=15时，v 石油 =0.6cm 2 /s；v 水 =0.0114cm 2 /s) （分数：10.00）_31.水在直径 d=600mm，l=500m 的新铸铁管中作有压流动，水温 15即 =0.020，断面平均流速v=1.7m/s，试求管中水流的沿程水头损失。 （分数：10.00）_流体力学自考题模拟 1 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题
8、(总题数：10，分数：20.00)1.连续性介质概念中的流体质点是指_（分数：2.00）A.流体的分子B.流体内的固体颗粒C.几何的点D.几何尺寸与流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体 解析：考点 本题主要考查的知识点为连续性介质中的流体质点定义。 连续性介质中的流体质点是指大小同所有流动空间相比微不足道，又含有大量分子，具有一定质量的流体微元。2.作用在流体的质量力包括_（分数：2.00）A.压力B.摩擦阻力C.重力 D.表面张力解析：考点 本题主要考查的知识点为质量力的定义及其特性。 质量力是作用在所取流体体积内每个质点上的力，因力的大小与流体的质量成比例，故称为质量力。重力是最常
9、见的质量力，除此之外，在运用达朗伯原理求解动力学问题中，假想加在质点上的惯性力也归为质量力。3.当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为_（分数：2.00）A.1/20000 B.1/10000C.1/4000D.1/2000解析：考点 本题主要考查的知识点为液体的压缩性变化。 当水的压强增加一个大气压时，水的体积压缩率约为 1/20000，由密度公式可得出密度增大约 1/20000。4.静止流体中应力的方向沿作用面的_方向。（分数：2.00）A.切线B.外法线C.内法线 D.任意解析：考点 本题主要考查的知识点为静止流体中应力的特性。 静止流体中的应力具有两个特性。其中之一就是应力的方向
10、沿作用面的内法线方向。5.露天水池，水深 5m 处的相对压强为_（分数：2.00）A.5kPaB.49kPa C.147kPaD.2.5kPa解析：考点 本题主要考查的知识点为相对压强的计算。 p=gh=9.85=49(kPa)。6.如图所示，垂直放置的矩形平板挡水，水深 3m，静水总压力 P 的作用点到水面的距离 y D 为_ （分数：2.00）A.1.25mB.1.5mC.2m D.2.5m解析：考点 本题主要考查的知识点为矩形平板的总压力作用点计算。 7.如图所示，一等直径水管，AA 为过流断面，BB 为水平面，1、2、3、4 为面上各点，各点的运动参数的关系是_ Ap 1 =p 2 B
11、p 3 =p 4 C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：考点 本题主要考查的知识点为总流伯努利方程。 由伯努利方程，其中 1，2 点流速相同，则正确答案为 C。8.伯努利方程中 （分数：2.00）A.单位重量流体具有的平均机械能 B.单位质量流体具有的平均机械能C.单位体积流体具有的平均机械能D.通过过流断面流体的总机械能解析：考点 本题主要考查的知识点为伯努利方程的物理意义。 在伯努利方程中， 是过流断面上单位重量流体的平均势能。而 是过流断面上单位重量流体的平均动能。故三项之和 9.如图所示，圆管均匀流过流断面上的切应力分布为_ （分数：2.00）A.(a)在过流断面上是常数B
12、.(b)管轴处是零，且与半径成正比 C.(c)管壁处是零，向管轴线性增大D.(d)按抛物线分布解析：考点 本题主要考查的知识点为圆管过流断面的剪应力分布。 根据圆管过流断面的剪应力分布公式 10.在圆管紊流中，紊流的断面流速分布符合_（分数：2.00）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 解析：考点 本题主要考查的知识点为圆管紊流的流速分布。 紊流的流速分布按对数曲线规律，其流速分布用普朗特-卡门对数分布律表示。二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：20.00)11.流体力学的研究方法大体上有理论、数值和 1 三种。 （分数：2.00）解析：实验12.水的体积模量 K
13、=2.1610 9 Pa，则使水的体积减小 1%的压强增量应为 1。 （分数：2.00）解析：2.1610 7 Pa13.如图所示，在密封室内装有一压强表并外接一水银测压计，当测压计的读数 h 2 =150mm，而 h 1 =2.5m 时，则压强表所示的读数为 1Pa。 （分数：2.00）解析：450814.如图所示的密闭水箱，压力表测得压强为 4900N/m 2 ，压力表中心比 A 点高 0.4m，A 点在液面下1.5m，则液面压强为 1。 （分数：2.00）解析：-5880Pa15.如图所示，应用皮托管测量 A 点流速，若两测压管液柱差为 h，则 A 点流速为 u A = 1。 （分数：2
14、.00）解析：16.已知速度场为 u x =(4y-6x)tm/s，u y =(6y-9x)tm/s，试求：t=2s，求坐标(2，4)质点加速度为 1。 （分数：2.00）解析：7.21m/s 217.无粘性流体运动微分方程沿流线积分式(即伯努利方程)为 1。 （分数：2.00）解析：18.水力半径是 1 与湿周的比值。 （分数：2.00）解析：过流断面面积19.流体质点在流动过程中不断相互掺混，质点掺混使得空间各点的速度随时间无规则地变化，与之相关联的 1、浓度等量也随时间无规则地变化，这种现象称为紊流脉动。 （分数：2.00）解析：压强20.在紊流光滑区，若 （分数：2.00）解析：1.7
15、5三、名词解释题(总题数：5，分数：15.00)21.真空高度 （分数：3.00）_正确答案：()解析：真空高度：当某点的绝对压强小于当地大气压，即处于真空状态时， 22.流量 （分数：3.00）_正确答案：()解析：流量：单位时间通过流束某一过流断面的流体量称为该断面的流量。23.水头损失 （分数：3.00）_正确答案：()解析：水头损失：总流单位重量流体平均的机械能损失称为水头损失。24.紊流运动中的断面平均流速 （分数：3.00）_正确答案：()解析：紊流运动中的断面平均流速：是指过流断面上各点流速(紊流是时均流速)的断面平均值，即25.粘性底层 （分数：3.00）_正确答案：()解析：
16、粘性底层：紧靠壁面存在一个粘性剪应力起控制作用的薄层，这一薄层称为粘性底层。四、简答题(总题数：3，分数：15.00)26.在山顶上气压计测得压强为 60cm 水银柱，而在山脚下测得压强为 74cm 水银柱。假设空气具有恒定的密度 =1.22kg/m 3 。试估算该山的高度。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：设山高为 h，由静压强基本公式，则 27.渐变流有哪些重要性质? （分数：5.00）_正确答案：()解析：因渐变流是接近于均匀流的非均匀流，故均匀流的各项性质对渐变流都近似成立，则渐变流有以下性质： (1)由于流线是平行直线，故过流断面是平面，面上各点的速度方向平行。 (2)渐变流
17、同一流线上各点的速度相等，从而各过流断面上的速度分布相同，断面平均速度相等。 (3)渐变流同一过流断面上，动压强的分布规律与静压强分布规律相同，即面上各点 28.雷诺数的物理意义是什么? （分数：5.00）_正确答案：()解析：雷诺数的物理意义是以宏观特征量表征的质点所受惯性作用和粘性作用之比。五、计算题(总题数：3，分数：30.00)29.为了量测锅炉中的蒸汽压强，采用量程较大的复式水银测压计，如图所示，已知各液面高程如下：h 1 =2.3m，h 2 =1.2m，h 3 =2.5m，h 4 =1.4m，h 5 =3.5m，求水管自由表面 p 0 的相对压强是多少。 （分数：10.00）_正确
18、答案：()解析：解：运用等压面的概念，由已知的点压强去推出待求点的压强。图中一共有三个等压面：过水银 U形管的 h 2 及其右支的水平面；过倒 U 形水管的 h 3 及其右支的水平面；过左水银 U 形管 h 4 及其右支的水平面。 由重力作用下压强分布规律公式及等压面概念得 p h2 = m (h 1 -h 2 ) 由等压面特点，得 p h3 =p h2 - w (h 3 -h 2 ) p h4 =p h3 + m (h 3 -h 4 ) p h5 =p h4 - w (h 5 -h 4 ) 也可以综合写出： p h5 =p 0 = m (h 1 -h 2 )- w (h 3 -h 2 )+
19、m (h 3 -h 4 )- w (h 5 -h 4 ) 式中， m 、 w 分别为水银和水的容重。 代入数据得 p 0 =133.28(1.1+1.1)-9.8(1.3+2.1) 259.9(kN/m 2 )30.有一圆形输水管，直径 d 为 2.0cm，管中水流的断面平均流速为 1m/s，水温 t 为 15，试判别管中水流的流态；当通过石油时，若其他条件相同，问流态是层流还是紊流?(t=15时，v 石油 =0.6cm 2 /s；v 水 =0.0114cm 2 /s) （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：当管中为水流时 则该管流是紊流。 当管中为石油时 31.水在直径 d=600mm，l=500m 的新铸铁管中作有压流动，水温 15即 =0.020，断面平均流速v=1.7m/s，试求管中水流的沿程水头损失。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：
