1、流体力学（流动状态及阻力损失）历年真题试卷汇编 4 及答案解析(总分：58.00，做题时间：90 分钟)一、填空题(总题数：9，分数：18.00)1.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_2.(武汉大学 2009 年考研试题)紊流附加切应力 r=一 （分数：2.00）_3.(武汉大学 2009 年考研试题)某种液体在圆管中做层流运动，如果雷诺数为 400，则沿程损失系数=_。（分数：2.00）_4.(武汉大学 2008 年考研试题)紊流切应力由_和_组成(写出名称和表达式)。（分数：2.00）_5.(武汉大学 2008 年考研试题)紊流光滑区的沿程水头损失系数与
2、_有关，紊流粗糙区的沿程水头损失系数 y 与_有关。（分数：2.00）_6.(武汉大学 2008 年考研试题)达西定律的表达式为_，符合达西定律的渗流其沿程水头损失 h f 与流速 v 的_次方成正比。（分数：2.00）_7.(武汉大学 2007 年考研试题)恒定总流的能量方程中，包含有动能修正系数 ，这是因为_，层流的 值比紊流的 值_。（分数：2.00）_8.(武汉大学 2007 年考研试题)紊流切应力由_和_组成。(写出名称和表达式)（分数：2.00）_9.(武汉大学 2007 年考研试题)层流流速分布为_分布，紊流流速分布为_分布。（分数：2.00）_二、单项选择题(总题数：9，分数：
3、18.00)10.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_11.(武汉大学 2009 年考研试题)谢：才系数 C 的量纲是( )。（分数：2.00）A.LB.L -1 T 1/2C.L 1/2 T -1D.1无量纲量12.(武汉大学 2009 年考研试题)粘性底层厚度 0 随 Re 的增大而( )。（分数：2.00）A.不定B.不变C.增大D.减小13.(武汉大学 2009 年考研试题)水力润滑油紊流是指粘滞底层厚度 t 与管壁绝对粗糙度有下列关系( )。（分数：2.00）A. t B. t C. t 与同数量级D.以上答案均不对14.(武汉大学 2009 年
4、考研试题)若两管道的管长 L、管径 d、流量 Q 及水温 t 均相同，但在相同长度管段上的糙率 n 1 n 2 ，则两管测压管水面差h 1 与h 2 的关系为( )。（分数：2.00）A.h 1 h 2B.h 1 h 2C.h 1 =h 2D.无法确定15.(武汉大学 2008 年考研试题)粘性底层厚度随着雷诺数的增大而( )。（分数：2.00）A.增大B.减小C.不变D.不确定16.(武汉大学 2007 年考研试题)谢才系数 C 的量纲是( )。（分数：2.00）A.LB.L -1 T 1/2C.L 1/2 T -1D.1无量纲量17.(武汉大学 2007 年考研试题)圆管均匀层流与圆管均匀
5、紊流的( )。（分数：2.00）A.断面流速分布规律相同B.断面上切应力分布规律相同C.断面上压强平均值相同D.水力坡度相同18.(武汉大学 2007 年考研试题)流量一定，管径沿程减小时，测压管水头线( )。（分数：2.00）A.可能沿程上升也可能沿程下降的B.总是与总水头线平行C.只能沿程下降D.不可能低于管轴线三、简答题(总题数：1，分数：2.00)19.(武汉大学 2007 年考研试题)简述雷诺实验内容及成果。（分数：2.00）_四、判断题请判断下列各题正误(总题数：6，分数：12.00)20.(武汉大学 2008 年考研试题)在有压管流中，临界雷诺数与管径和流速无关，仅与液体种类有关
6、。（分数：2.00）A.正确B.错误21.(武汉大学 2009 年考研试题)在恒定均匀流中，沿程水头损失与流速的平方成正比。（分数：2.00）A.正确B.错误22.(武汉大学 2009 年考研试题)上游面垂直的高 WES 实用堰，当水头 H 大于设计水头 H d 时，其流量系数m 大于设计流量系数 m d 。（分数：2.00）A.正确B.错误23.(武汉大学 2007 年考研试题)在粘性流体的流动中，测压管水头(即单位重量流体所具有的势能)只能沿程减小。（分数：2.00）A.正确B.错误24.(武汉大学 2007 年考研试题)在圆管有压水流中，临界雷诺数为一常数，与管径及流速无关。（分数：2.
7、00）A.正确B.错误25.(天津大学 2005 年考研试题)管道中紊流时过水断面上的流速分布比层流时流速分布均匀。（分数：2.00）A.正确B.错误五、解答题(总题数：4，分数：8.00)26.(东南大学 2005 年考研试题)油在管中以 v=1ms 的速度流动，如图 67 所示。油的密度=920kgm 3 ，l=3m，d=25mm，水银压差计测得 h=9cm。圆管均匀层流运动过流断面上流速分布为 u= (r 0 2 r 2 )，=1332810 3 Nm 3 。 试求： (1)油在管中流动的流态。 (2)油的运动粘度 v。 (3)若保持相同的平均流速反向流动，压强计的读数有何变化。 （分数
8、：2.00）_27.(东南大学 2005 年考研试题)在长为 2L，直径为 d 的管道上，并联一根直径相同，长度为 L 的支管。如图 68 中虚线所示。若水头不变，求并管前后的流量之比。(管道均为长管，沿程阻力系数均为 )。（分数：2.00）_28.(武汉大学 2007 年考研试题)为测定一阀门的局部损失系数及所受水流作用力，在门的上下游等直径管道上装设了 3 个测压管，如图 6-10 所示，其间距 l 1 =1m，l 2 =2m。已知管道内径 d=50mm，管中流过的水流量 Q=68710 -3 m 3 s，实测 1 =150cm， 2 =92cm， 3 =40cm，求： (1)阀门的局部损
9、失系数 值。 (2)水流作用于阀门上的力。 （分数：2.00）_29.(天津大学 2005 年考研试题)在射流技术中，把两股速度相等、直径不等的同轴射流互相冲击，如图611 所示。冲击区系在大气包围之中。冲击后射流成一锥形。忽略冲击的损失，求锥形角 与 d 2 d 1 关系。 （分数：2.00）_流体力学（流动状态及阻力损失）历年真题试卷汇编 4 答案解析(总分：58.00，做题时间：90 分钟)一、填空题(总题数：9，分数：18.00)1.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：2.(武汉大学 2009 年考研试题)紊流附加切应力 r=一 （分数：2.00
10、）_正确答案：(正确答案：u“ x 、u“ y 符号相反的几率很大，而 取正值)解析：3.(武汉大学 2009 年考研试题)某种液体在圆管中做层流运动，如果雷诺数为 400，则沿程损失系数=_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：016)解析：4.(武汉大学 2008 年考研试题)紊流切应力由_和_组成(写出名称和表达式)。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：粘性切应力 = )解析：5.(武汉大学 2008 年考研试题)紊流光滑区的沿程水头损失系数与_有关，紊流粗糙区的沿程水头损失系数 y 与_有关。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：雷诺数 相对粗糙度)解析：6.(武汉大学
11、 2008 年考研试题)达西定律的表达式为_，符合达西定律的渗流其沿程水头损失 h f 与流速 v 的_次方成正比。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：u=kJ)解析：7.(武汉大学 2007 年考研试题)恒定总流的能量方程中，包含有动能修正系数 ，这是因为_，层流的 值比紊流的 值_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：计算动能时采用断面平均速度代替了不均匀的断面速度分布 大)解析：8.(武汉大学 2007 年考研试题)紊流切应力由_和_组成。(写出名称和表达式)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：粘性切应力 = )解析：9.(武汉大学 2007 年考研试题)层流流速分布为
12、_分布，紊流流速分布为_分布。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：二次抛物线 近似对数或指数)解析：二、单项选择题(总题数：9，分数：18.00)10.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_解析：11.(武汉大学 2009 年考研试题)谢：才系数 C 的量纲是( )。（分数：2.00）A.LB.L -1 T 1/2C.L 1/2 T -1 D.1无量纲量解析：12.(武汉大学 2009 年考研试题)粘性底层厚度 0 随 Re 的增大而( )。（分数：2.00）A.不定B.不变C.增大D.减小 解析：13.(武汉大学 2009 年考研试题)水力润滑油紊流
13、是指粘滞底层厚度 t 与管壁绝对粗糙度有下列关系( )。（分数：2.00）A. t B. t C. t 与同数量级D.以上答案均不对解析：14.(武汉大学 2009 年考研试题)若两管道的管长 L、管径 d、流量 Q 及水温 t 均相同，但在相同长度管段上的糙率 n 1 n 2 ，则两管测压管水面差h 1 与h 2 的关系为( )。（分数：2.00）A.h 1 h 2 B.h 1 h 2C.h 1 =h 2D.无法确定解析：15.(武汉大学 2008 年考研试题)粘性底层厚度随着雷诺数的增大而( )。（分数：2.00）A.增大B.减小 C.不变D.不确定解析：16.(武汉大学 2007 年考研
14、试题)谢才系数 C 的量纲是( )。（分数：2.00）A.LB.L -1 T 1/2C.L 1/2 T -1 D.1无量纲量解析：17.(武汉大学 2007 年考研试题)圆管均匀层流与圆管均匀紊流的( )。（分数：2.00）A.断面流速分布规律相同B.断面上切应力分布规律相同C.断面上压强平均值相同 D.水力坡度相同解析：18.(武汉大学 2007 年考研试题)流量一定，管径沿程减小时，测压管水头线( )。（分数：2.00）A.可能沿程上升也可能沿程下降的B.总是与总水头线平行C.只能沿程下降 D.不可能低于管轴线解析：三、简答题(总题数：1，分数：2.00)19.(武汉大学 2007 年考研
15、试题)简述雷诺实验内容及成果。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：雷诺实验装置图如图 6-9 所示。 )解析：四、判断题请判断下列各题正误(总题数：6，分数：12.00)20.(武汉大学 2008 年考研试题)在有压管流中，临界雷诺数与管径和流速无关，仅与液体种类有关。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：临界雷诺数不仅与管径和流速无关，也与液体种类无关。21.(武汉大学 2009 年考研试题)在恒定均匀流中，沿程水头损失与流速的平方成正比。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：和流态有关，如在层流情况下沿程水头损失应与流速的一次放成正比。22.(武汉大学 2009
16、年考研试题)上游面垂直的高 WES 实用堰，当水头 H 大于设计水头 H d 时，其流量系数m 大于设计流量系数 m d 。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：23.(武汉大学 2007 年考研试题)在粘性流体的流动中，测压管水头(即单位重量流体所具有的势能)只能沿程减小。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：在粘性流体的流动中，测压管水头可能沿程增大也可能沿程减小，比如当流体从小口径管道进入大口径管道时，速度水头减少，有可能时测压管水头增大，当然当管径沿程不变或减小时，测压管水头只能沿程减小。24.(武汉大学 2007 年考研试题)在圆管有压水流中，临界雷诺数为一常数，与管径
17、及流速无关。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：解析：在圆管有压水流中，临界雷诺数为一常数，与管径、流速及流体的粘性大小均无关，只是有的认为常数是 2000，也有的认为常数是 2300，同时还存在上限和下限，但是由于上限不稳定，一般只采用下限。25.(天津大学 2005 年考研试题)管道中紊流时过水断面上的流速分布比层流时流速分布均匀。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：五、解答题(总题数：4，分数：8.00)26.(东南大学 2005 年考研试题)油在管中以 v=1ms 的速度流动，如图 67 所示。油的密度=920kgm 3 ，l=3m，d=25mm，水银压差计测得 h=9cm
18、。圆管均匀层流运动过流断面上流速分布为 u= (r 0 2 r 2 )，=1332810 3 Nm 3 。 试求： (1)油在管中流动的流态。 (2)油的运动粘度 v。 (3)若保持相同的平均流速反向流动，压强计的读数有何变化。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)在 11 与 22 截面列能量方程，可得： )解析：27.(东南大学 2005 年考研试题)在长为 2L，直径为 d 的管道上，并联一根直径相同，长度为 L 的支管。如图 68 中虚线所示。若水头不变，求并管前后的流量之比。(管道均为长管，沿程阻力系数均为 )。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由于上水位和下水位
19、的位置总是不变，故水头损失相同。 并管前：h f =2ALQ 1 2 并管后：h f =ALQ 2 2 +AL( ) 2 联立上述两式，可得： )解析：28.(武汉大学 2007 年考研试题)为测定一阀门的局部损失系数及所受水流作用力，在门的上下游等直径管道上装设了 3 个测压管，如图 6-10 所示，其间距 l 1 =1m，l 2 =2m。已知管道内径 d=50mm，管中流过的水流量 Q=68710 -3 m 3 s，实测 1 =150cm， 2 =92cm， 3 =40cm，求： (1)阀门的局部损失系数 值。 (2)水流作用于阀门上的力。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)
20、由于管道等径，即有相同的流速，则由 2、3 断面间的能量方程可得水头损失：h f2-3 = 2 一 3 =05m 故水力坡度 J=h f2-3 l 2 =052=025，易知边壁切应力： 0 =RJ=025R 同理由 1、2 断面间的能量方程可得： h f1-2 +h j = 1 一 2 =06m 同一管道的水利坡度 J 相同，因此： h j =06 一 h f1-2 2=06 一 Jl 1 =06025=035m (2)因为速度不变，由 1、2 断面间的动量方程可得：p 1 一 p 2 F T 一 R=0。因此有： R=p 1 一 p 2 一 F T =A( 1 一 2 )一 0 l 1 =A( 1 一 2 )一 025Rl 1 =A( 1 一 2 )一 025Al 1 =9800 )解析：29.(天津大学 2005 年考研试题)在射流技术中，把两股速度相等、直径不等的同轴射流互相冲击，如图611 所示。冲击区系在大气包围之中。冲击后射流成一锥形。忽略冲击的损失，求锥形角 与 d 2 d 1 关系。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：
