西科大流体力学2013级B

一、判断题（每题1分，共10分）

1、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。 （ ） 2、均匀流中只考虑沿程水头损失，渐变流中只考虑局部水头损失。 （ ）

23、公式hflv既适用于层流，也适用于紊流。 （ ）

d2g4、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。 （ ） 5、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。 （ ） 6、不管是层流还是紊流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。 （ ） 7、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。 （ ） 8、圆形管的直径就是其水力半径。 （ ） 9、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。 （ ） 10、仅由液体产生作用在水平平面上的总压力与容器的形状无关。 （ ）

二、填空题（每空2分，共20分）

1、流体是在任何微小的 的作用下都能够发生 的物质。 2、当压力体与液体在 时为实压力体，否则为虚压力体。

3、在工程流体力学中，描述流体运动的常用方法有__ 和__ __。 4、简单管路是指 和 沿程不发生变化的管路系统。 5、局部阻力系数与 、 、 有关。

三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、不可压缩流体指忽略 的流体。

A．密度 B．密度变化 C．粘度 D．粘度变化 2、连续介质模型意味着 。

A．流体分子之间没有间隙 B．流体中的物理参数是连续函数 C．流体分子之间有间隙 D．流体不可压缩

3、已知不可压缩流体的流速场为ux=f（y，z），uy=f（x），uz=0，则该流动为 。 A．恒定一元流 B．恒定二元流 C．恒定三元流 D．非恒定均匀流 4、静水压力的方向 。

A．与受力面平行 B．与受力面斜交

C．与受力面外法线方向一致 D．与受力面内法线方向一致 5、均匀流过流断面上各点的 等于常数。

ppu2pu2A．p B．z C． D．z gg2gg2g6、已知突然扩大管道前后管段的管径之比d1/d2=0.5，则突扩前后断面平均流速之比v1/v2为 。 A．4 B．2 C．1 D．0.5 7、圆管湍流的断面流速分布为 。

A．线形 B．抛物线 C．正弦 D．对数 8、局部水头损失产生的原因是 。

A．边界层分离产生的漩涡耗散了流体的能量 B．壁面存在粘性切应力 C．局部区域的流速很大，耗散了流体的能量 D．局部流速分布很均匀 9、当虹吸管内流体流动时，虹吸管最高处压强 。

A．大于大气压 B．小于大气压 C．等于大气压 D．不确定

10、如图所示，有两个长度和断面尺寸相同的支管并联，如果在支管2 中加一个调节阀，则水头损失 。

1 2 调节阀 A．hw1> hw2 B．hw 1< hw 2 C．hw 1= hw 2 D． hw 1= hj阀 11、水力最优断面 是指的渠道断面。

A．造价最低 B．糙率最低

C．qv、i、n一定时，过流面积A最大 D．A、i、n一定时，通过流量qv最大 12、相对压强是指该点的绝对气压与__ _ 的差值。

A．标准大气压 B．当地大气压 C．真空压强 D．工程大气压 13、静止流体中任意一点的压强与 无关。

A．点的位置 B．作用面的方向 C．流体的种类 D．重力加速度 14、密度ρ、动力黏度μ、管径d和断面平均流速v的无量纲组合为 。 A．

dvdvdd B． C． D．

vv15、关于水流流向的正确说法是 。 A．水一定是从高出往低处流 B．水一定是从流速大处往流速小处流

C．水一定是从压强大处往压强小处流 D．水一定是从机械能大处往机械能小处流

四、计算题（共40分）

1、如图所示，闭容器内盛有油和水，油层厚h1=40cm，油的密度ρ0=850kg/m3，盛有水银的U形测压管的液面距水面的深度h2=60cm，水银柱的高度低于油面h=50cm，水银的密度ρ的计示压强（10分）。

3

Hg=13600 kg/m，试求油面上

题1图

2、某处设置安全闸门如图所示，闸门宽b=0.6m，高h1=1m，铰接装置于距离底h2=0.4m，闸门可绕A点转动，求闸门自动打开的水深h为多少米?（15分）

hh1Ah2 题2图

3、有一水平喷嘴，如图所示，D1=200mm和D2=100mm，喷嘴进口水的绝对压强为345KPa，出口为大气，pa=103.4KPa，出口水速为22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。（15分）

题3图

一、判断题（每题1分，共10分）

1、√ 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、× 9、√ 10、√

二、填空题（每空2分，共20分） 1、 剪切力 、 连续变形 2、 同侧 3、 拉格朗日法 、 欧拉法 4、 管径 、 流量

5、 局部阻碍的几何形状 、 相对粗糙度 、 雷诺数

三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、B 2、B 3、C 4、D 5、B 6、A 7、D 8、A 9、B 10、C 11、D 12、B 13、B 14、A 15、D

四、计算题（共40分）

1、如图所示，闭容器内盛有油和水，油层厚h1=40cm，油的密度ρ0=850kg/m3，盛有水银的U形测压管的液面距水面的深度h2=60cm，水银柱的高度低于油面h=50cm，水银的密度ρ

解：作1－1等压面，有 2分

3

试求油面上的计示压强（10Hg=13600 kg/m，

分）。

Peogh1wgh2hgg(h1h2h) 3分

Pehgg(h1h2h)ogh1wgh2

2分

1 1 136009.8(0.40.60.5)8509.80.410009.80.6 2分

57428(Pa)即油面上的计示压强为57428Pa。 1分

2、某处设置安全闸门如图所示，闸门宽b=0.6m，高h1=1m，铰接装置于距离底h2=0.4m，闸门可绕A点转动，求闸门自动打开的水深h为多少米?（15分）

hh1Ah2 解：当hDhh2时，闸门自动开启。 2分

13bh1ICh11112 4分 hDhc(h)hh1hcA2212h6(h)bh12将hD代入上述不等式：

h11h0.4 4分 212h610.1 2分

12h6得h4m 2分 3

则当水深超过4/3米是闸门自动打开。 1分 3、有一水平喷嘴，如图所示，D1=200mm和D2=100mm，喷嘴进口水的绝对压强为345KPa，出口为大气，pa=103.4KPa，出口水速为22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。（15分）

解：螺栓上所受的力等于水对喷嘴的作用力,与喷嘴对水的作用力

大小相等方向相反。设喷嘴对水的作用力为R。 2分

取喷嘴入口、出口和喷嘴壁面为控制面，列控制体内水的动量方程：

qV(v2v1)p1A1p2A2R （a） 4分

又由连续性方程：

qVv1A1v2A2 （b） 4分

解（a）、（b）可得：R-7171.76（N） 4分 则，螺栓上所受得力为7171.76 N。 1分