1、流体力学自考题真题 2017年 04月及答案解析(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.质量力只有重力时，水、水银和酒精所受的单位质量力关系为（分数：2.00）A.Z水银Z 水Z 酒精B.Z水银=Z 水=Z 酒精C.Z水Z 水银Z 酒精D.Z水银Z 水Z 酒精2.如图所示，在密闭容器上装有 U形水银测压计，其中 1、2、3 点位于同一水平面上，其压强关系为_ （分数：2.00）A.p1=p2=p3B.p1p2p3C.p1=p2p3D.p1p2p33.如图所示，等径弯管流段的流动一定是_ （分数：2.00）A.恒定流B.均匀流C.渐变流
2、D.急变流4.动量修正系数 的表达式为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.5.均匀流基本方程式 0 =gRJ_（分数：2.00）A.适用于层流，不适用于紊流B.适用于紊流，不适用于层流C.既适用于层流，也适用于紊流D.既不适用于层流，也不适用于紊流6.在短管的水力计算中，其_（分数：2.00）A.沿程阻力和局部阻力均不能忽略B.沿程阻力和局部阻力均可以忽略C.沿程阻力可以忽略，局部阻力不能忽略D.沿程阻力不能忽略，局部阻力可以忽略7.明渠均匀流只可能发生在_（分数：2.00）A.逆坡渠道中B.平坡渠道中C.顺坡渠道中D.天然河道中8.圆管层流运动，实测管轴线上流速为 u=0.
3、6m/s，则断面平均速度为_（分数：2.00）A.0.6m/sB.0.5m/sC.0.4m/sD.0.3m/s9.在渗流模型中，假定_（分数：2.00）A.过流断面面积与实际相同B.流动速度与实际相同C.土壤孔隙率与实际相同D.渗流阻力与实际相同10.速度 v、直径 d、密度 P和动力粘度 的无量纲组合是_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：20.00)11.已知大气压强为 110 5 Pa，若液体内某点的真空度为 0.510 5 Pa，则该点的绝对压强为 1Pa。 （分数：2.00）12.如图所示矩形平板闸门，倾斜 60放置。若闸前水
4、深为 3m，则静水总压力的作用点到水面的垂直距离为 1m。 （分数：2.00）13.质点加速度由 1 和迁移加速度两部分组成。 （分数：2.00）14.如图所示水平射流，密度为 ，流量为 Q，以速度 v垂直射向固定平板，则射流对平板的水平作用力大小为 1。 （分数：2.00）15.紊流流动中，瞬时流速等于时均流速与 1 之和。 （分数：2.00）16.紊流切应力由粘性切应力和 1 两部分组成。 （分数：2.00）17.无压圆管均匀流在充满度 h=0.81 时， 1 达到最大值。 （分数：2.00）18.临界底坡作为流动状态的判别标准只适用于明渠 1。 （分数：2.00）19.达西定律是表征 1
5、 某过流断面上平均流速与水力坡度的关系。 （分数：2.00）20.圆管层流模型试验，模型和原型采用同温度水流，若长度比尺为 100，则原型水管的流量应为模型水管实测流量的 1 倍。 （分数：2.00）三、名词解释题(总题数：5，分数：15.00)21.单位质量力 （分数：3.00）_22.均匀流 （分数：3.00）_23.湿周 （分数：3.00）_24.渗流模型 （分数：3.00）_25.模型试验 （分数：3.00）_四、简答题(总题数：3，分数：15.00)26.某矩形断面长直渠道，底坡 i=0.0008，底宽 b=0.8m，均匀流动水深 h=0.5m，粗糙系数 n=0.025，试求渠道的流
6、量 Q。 （分数：5.00）_27.已知梯形断面渠道底宽 b=1.8m，边坡系数 m=2.0，水深 h=0.42m，通过流量 Q=3m 3 /s，试判别渠道水流是缓流还是急流。 （分数：5.00）_28.采用无侧收缩矩形薄壁堰测量流量，非淹没(自由)溢流，流量系数 m 0 =0.48，堰宽 b=1.2m，当溢流量 Q=0.5m 3 /s时，堰上水头 H应为多少? （分数：5.00）_五、计算题(总题数：3，分数：30.00)29.如图所示，圆弧形闸门宽度 b=5m，半径 r=2m，试求 =45时作用在闸门上的静水总压力大小及作用线与水平线的夹角。 （分数：10.00）_30.如图所示水泵系统。
7、吸水管直径 d 1 =400mm，真空表读数 p 1 =29.4kPa，压水管直径 d 2 =300mm，压力表读数 p 2 =274.4kPa，流量 Q=0.15m 3 /s，试求水泵扬程。 （分数：10.00）_31.如图所示管路系统。已知各管段的管长分别为 l 1 =500m、l 2 =300m、l 3 =400m和 l 4 =500m，比阻分别为 a 1 =9.3、a 2 =43、a 3 =375和 a 4 =43。若从节点 C流出的流量 q c =5L/s，D 点流出的流量 Q D =10L/s，D 点所需自由水头为 H 2 =5m，D 点与水塔地面标高相同，试 求管段 3的流量 Q
8、 3 及水塔高度 H 1 。 （分数：10.00）_流体力学自考题真题 2017年 04月答案解析(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.质量力只有重力时，水、水银和酒精所受的单位质量力关系为（分数：2.00）A.Z水银Z 水Z 酒精B.Z水银=Z 水=Z 酒精 C.Z水Z 水银Z 酒精D.Z水银Z 水Z 酒精解析：解析 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，故称质量力。如作用在流体上的质量力只有重力，如下图所示，则单位质量力的 3个分量为 X=0，Y=0，Z=-g，负号表示重力方向与 Oz轴的方向
9、相反。 2.如图所示，在密闭容器上装有 U形水银测压计，其中 1、2、3 点位于同一水平面上，其压强关系为_ （分数：2.00）A.p1=p2=p3B.p1p2p3C.p1=p2p3 D.p1p2p3解析：3.如图所示，等径弯管流段的流动一定是_ （分数：2.00）A.恒定流B.均匀流C.渐变流D.急变流 解析：4.动量修正系数 的表达式为_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 是修正以断面平均速度计算的动量与实际动量的差异而引入的修正系数，称为动量修正系数，其表达式为：5.均匀流基本方程式 0 =gRJ_（分数：2.00）A.适用于层流，不适用于紊流B.适用于紊流
10、，不适用于层流C.既适用于层流，也适用于紊流 D.既不适用于层流，也不适用于紊流解析：解析 由于均匀流动方程式是根据作用在恒定均匀流段上的外力相平衡得到的平衡关系式，故而并没有反映流动过程中产生沿程水头损失的物理本质。公式推导未涉及流体质点的运动状况，因此，该式对层流和紊流都适用。然而层流和紊流剪应力的产生和变化有本质不同，造成两种流态水头损失的规律不同。6.在短管的水力计算中，其_（分数：2.00）A.沿程阻力和局部阻力均不能忽略 B.沿程阻力和局部阻力均可以忽略C.沿程阻力可以忽略，局部阻力不能忽略D.沿程阻力不能忽略，局部阻力可以忽略解析：解析 短管是指水头损失中，沿程水头损失和局部水头
11、损失都占相当比重，两者都不可忽略的管道。7.明渠均匀流只可能发生在_（分数：2.00）A.逆坡渠道中B.平坡渠道中C.顺坡渠道中 D.天然河道中解析：解析 明渠均匀流形成的条件是位能沿程减少值等于沿程水头损失，而水流的动能保持不变。按这个条件，明渠均匀流只能出现在底坡不变，断面形状、尺寸、壁面粗糙系数都不变的顺坡长直渠道中。8.圆管层流运动，实测管轴线上流速为 u=0.6m/s，则断面平均速度为_（分数：2.00）A.0.6m/sB.0.5m/sC.0.4m/sD.0.3m/s 解析：9.在渗流模型中，假定_（分数：2.00）A.过流断面面积与实际相同B.流动速度与实际相同C.土壤孔隙率与实际
12、相同D.渗流阻力与实际相同 解析：解析 渗流模型是渗流区域(流体和土颗粒骨架所占据的空间)的边界条件保持不变，略去全部土颗粒，认为渗流区连续充满流体，而流量与实际渗流相 N，压强和渗流阻力也与实际渗流相同的替代流场。10.速度 v、直径 d、密度 P和动力粘度 的无量纲组合是_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.D.解析：二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：20.00)11.已知大气压强为 110 5 Pa，若液体内某点的真空度为 0.510 5 Pa，则该点的绝对压强为 1Pa。 （分数：2.00）解析：0.510 512.如图所示矩形平板闸门，倾斜 60放置。若闸前水深
13、为 3m，则静水总压力的作用点到水面的垂直距离为 1m。 （分数：2.00）解析：213.质点加速度由 1 和迁移加速度两部分组成。 （分数：2.00）解析：当地加速度或时变加速度14.如图所示水平射流，密度为 ，流量为 Q，以速度 v垂直射向固定平板，则射流对平板的水平作用力大小为 1。 （分数：2.00）解析：Qv15.紊流流动中，瞬时流速等于时均流速与 1 之和。 （分数：2.00）解析：脉动流速16.紊流切应力由粘性切应力和 1 两部分组成。 （分数：2.00）解析：附加切应力17.无压圆管均匀流在充满度 h=0.81 时， 1 达到最大值。 （分数：2.00）解析：流速18.临界底坡
14、作为流动状态的判别标准只适用于明渠 1。 （分数：2.00）解析：均匀流19.达西定律是表征 1 某过流断面上平均流速与水力坡度的关系。 （分数：2.00）解析：均匀渗流20.圆管层流模型试验，模型和原型采用同温度水流，若长度比尺为 100，则原型水管的流量应为模型水管实测流量的 1 倍。 （分数：2.00）解析：10三、名词解释题(总题数：5，分数：15.00)21.单位质量力 （分数：3.00）_正确答案：()解析：设均质流体的质量为 m，所受质量力为 F，则单位质量力为22.均匀流 （分数：3.00）_正确答案：()解析：流线是平行直线的流动。23.湿周 （分数：3.00）_正确答案：(
15、)解析：过流断面上流体与固体边壁相接触的周线长度。24.渗流模型 （分数：3.00）_正确答案：()解析：渗流区域边界条件保持不变，略去全部土颗粒，认为渗流区连续充满流体，而流量、压强和渗流阻力均与实际渗流相同的替代流场。25.模型试验 （分数：3.00）_正确答案：()解析：依据相似原理，制成与原型相似的模型进行实验研究，并以实验结果预测出原型将会发生的流动现象。四、简答题(总题数：3，分数：15.00)26.某矩形断面长直渠道，底坡 i=0.0008，底宽 b=0.8m，均匀流动水深 h=0.5m，粗糙系数 n=0.025，试求渠道的流量 Q。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：27
16、.已知梯形断面渠道底宽 b=1.8m，边坡系数 m=2.0，水深 h=0.42m，通过流量 Q=3m 3 /s，试判别渠道水流是缓流还是急流。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：28.采用无侧收缩矩形薄壁堰测量流量，非淹没(自由)溢流，流量系数 m 0 =0.48，堰宽 b=1.2m，当溢流量 Q=0.5m 3 /s时，堰上水头 H应为多少? （分数：5.00）_正确答案：()解析：五、计算题(总题数：3，分数：30.00)29.如图所示，圆弧形闸门宽度 b=5m，半径 r=2m，试求 =45时作用在闸门上的静水总压力大小及作用线与水平线的夹角。 （分数：10.00）_正确答案：()解析
17、：闸前水深为：h=rsin=2sin45=1.414(m) 水平分力： 垂直分力： 总压力作用线与水平线的夹角： 30.如图所示水泵系统。吸水管直径 d 1 =400mm，真空表读数 p 1 =29.4kPa，压水管直径 d 2 =300mm，压力表读数 p 2 =274.4kPa，流量 Q=0.15m 3 /s，试求水泵扬程。 （分数：10.00）_正确答案：()解析： 取两表所在断面列能量方程： 31.如图所示管路系统。已知各管段的管长分别为 l 1 =500m、l 2 =300m、l 3 =400m和 l 4 =500m，比阻分别为 a 1 =9.3、a 2 =43、a 3 =375和 a 4 =43。若从节点 C流出的流量 q c =5L/s，D 点流出的流量 Q D =10L/s，D 点所需自由水头为 H 2 =5m，D 点与水塔地面标高相同，试 求管段 3的流量 Q 3 及水塔高度 H 1 。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：管段 2、3 组成并联系统，于是 由节点流量平衡： q C +Q D =Q 2 +Q 3 =3.41Q 3 +Q 3 =4.41Q 3 =0.015(m 3 /s) 解得： 管路系统总损失：
