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2017年4月高等教育自學考試《流體力學》試題 課程代碼：03347 一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分) 1．流體的密度為，動力粘度為，其運動粘度等于（ C ） A． B． C． D． 2．如圖所示，靜止容器內(nèi)盛有兩種不相混合的液體，密度分別為和，并且 <，容器中A、B和C點測壓管水頭的關(guān)系為（ A ） A． B． C． D． 3．總流連續(xù)性方程不適用于（ A ） A．可壓縮流體 B．不可壓縮流體 C．無粘性流體 D．粘性流體 4．氣流的伯努利方程中，和分別代表（ C ） A．1和2斷面上的絕對壓強 B．1斷面上的絕對壓強及2斷面上的相對壓強 C．1和2斷面上的相對壓強 D．1斷面上的相對壓強及2斷面上的絕對壓強 5．圓管紊流，斷面流速分布符合（ D ） A．均勻分布規(guī)律 B．線性分布規(guī)律 C．拋物分布規(guī)律 D．對數(shù)分布規(guī)律 6．圓柱形外管嘴的正常工作條件是（ D ） A．作用水頭廳，管嘴長度 B．作用水頭，管嘴長度 C．作用水頭，管嘴長度 D．作用水頭，管嘴長度 7．水力最優(yōu)矩形斷面的寬深比為（ B ） A．1 B．2 C．4 D．6 8．薄壁堰、實用堰和寬頂堰的分類依據(jù)是 A．堰頂厚度與堰上水頭的比值 B．下游水深與堰上水頭的比值（ A ） C．堰寬與堰上水頭的比值 D．堰高與堰上水頭的比值 9．用裘皮依公式分析普通完全井時，公式的表示形式將變換為（ B ） A． B． C． D． 10.壓強的量綱是（ C ） A． B． C． D． 二、填空題(本大題共10小題，每小題2分，共20分) 11．單位質(zhì)量力的國際單位是。 12．靜止流體中，表面力的 切向 分量為零。 13．已知某點的絕對壓強為，若當?shù)卮髿鈮簭姙?/span>，則該點的相對壓強為Pa。 14．繞流阻力系數(shù)取決于雷諾數(shù)、 物體的形狀 以及物體表面的粗糙情況。 15．在短管的水力計算中，沿程水頭損失與 局部水頭損失 所占的比重相當。 16．當時，明渠水流的流動狀態(tài)為 臨界 流。 17．水躍函數(shù)相等的兩個不同水深稱為 共軛水深 。 18．寬頂堰發(fā)生淹沒溢流時，由于受下游水位的頂托，堰的過流能力 降低 。 19．與實際滲流相比，滲流模型略去了 全部土壤顆粒 。 20．同一自流完全井兩次取水。條件不變，若第二次取水時，抽水深度是第一次的1.5 倍，則第二次的產(chǎn)水量是第一次的 1.5 倍。 三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題3分，共15分) 21．恒定流：運動參數(shù)不隨時間變化的流動稱為恒定流。 22．流量：單位時間通過流束某過流斷面的流體量稱為該斷面的流量。 23．當量粗糙：在紊流粗糙區(qū)，以尼古拉茲實驗采用的人工粗糙為度量標準，把工業(yè)管道的粗糙折算成人工粗糙，即工業(yè)管道的當量粗糙。 24．正常水深：明渠均勻流時的水深稱為正常水深。(或根據(jù)明渠均勻流的特征，水深沿程不變稱為正常水深。) 25．臨界底坡：明渠流動的正常水深等于該流量下的臨界水深時，相應(yīng)的渠道底坡稱為臨界底坡。 四、簡答題(本大題共3小題，每小題5分，共15分) 26．試根據(jù)伯努利方程簡要分析平底河道中，水流經(jīng)過橋墩時水面下降的原因。 答： 27．如圖所示，水平射流沖擊垂直放置的平板，噴嘴出口直徑d=20mm，出口水流速度，試求水流對平板的水平?jīng)_擊力。 答： 28．溢流壩模型試驗，采用長度比尺，測得模型中壩腳處收縮斷面流速，試求原型相應(yīng)處的流速。 答： 五、計算題(本大題共3小題，每小題10分，共30分) 29．如圖所示半圓弧形閘門。已知閘門直徑d=3m，寬b=2m，上游水深h1=3m，下游水深h2=1.5m，試求作用于閘門上靜水總壓力的大小和方向。 答： 30．矩形輸水管，長為100m，斷面積為1.2m×2.0m，粗糙系數(shù)n=0.014，沿程水頭損 失，試求通過的流量。 答： 31．如圖所示三根并聯(lián)鑄鐵輸水管道，由節(jié)點A分出，在節(jié)點B匯合。己知總流量 ；管長；直徑； ，比阻。試求各支管的流量及AB間的水頭損失。 答： 2018年4月高等教育自學考試《流體力學》試題 課程代碼：03347 一、單項選擇題 1. 20℃空氣的動力粘度,密度，其運動粘度為（A） A． B． C． D． 2．如圖所示，在密閉容器側(cè)壁裝有U形水銀測壓計。已知1、2、3點位于同一水平面 上，其壓強關(guān)系為（B） A． B． C． D． 3．如圖所示，水箱水位H保持恒定，點A、B處質(zhì)點的遷移加速度分別為（D） A． B． C． D． 4．一等直徑水管中，水流流動方向如圖，A-A為水平面，1、2、3為面上各點，其測壓管水頭（D） A． B． C． D． 5．圓管均勻流剪應(yīng)力（A） A．與沿程水頭損失成正比，與水力半徑成正比 B．與沿程水頭損失成正比，與水力半徑成反比 C．與沿程水頭損失成反比，與水力半徑成正比 D．與沿程水頭損失成反比，與水力半徑成反比 6．圓管層流（C） A．流速按對數(shù)曲線分布，沿程摩阻系數(shù) B．流速按對數(shù)曲線分布，沿程摩阻系： C．流速按拋物線分布，沿程摩阻系數(shù) D．流速按拋物線分布，沿程摩阻系數(shù) 7. 孔口淹沒出流流速系數(shù)包含孔口的局部水頭損失系數(shù)與（D） A．收縮系數(shù) B．淹沒系數(shù) C．動能修正系數(shù) D．突然擴大局部水頭損失系數(shù) 8．斷面單位能量e與水深的變化關(guān)系是（B） A．e存在極大值 B．e存在極小值 C．e隨增加而增加 D. e隨增加而減少 9．與實際滲流相比，滲流模型略去了滲流區(qū)域的（A） A．土壤顆粒 B．土壤孔隙 C．實際流量 D．滲流阻力 10．速度、長度和重力加速度g的無量綱組合是（C） A． B． C． D． 二、填空題 11．設(shè)均質(zhì)流體質(zhì)量為，所受總質(zhì)量力，A為軸方向的單位矢量，則單位質(zhì)量力 -g ． 12．封閉容器中，若水面上氣體的真空度，水深lm處的真空度則為 30.2 kPa． 13．如圖所示，一個等截面通風管道上開有多個出風口，不計損失，通風管道的壓強沿流動方向 增大 。 14．紊流光滑區(qū)，管壁粗糙對紊流核心的流動幾乎沒有影響，原因是粗糙突起的高度顯 著小于 粘性底層厚度 。 15．繞流阻力包括摩擦阻力與 壓差阻力（或形狀阻力） 。 16．短管是指水頭損失中，沿程水頭損失與局部水頭損失均 占相當比重（或不能忽略） 的有壓管流。 17．并聯(lián)管路中兩支管的阻抗比S1／S2和流量比的關(guān)系是。 18．流量及渠道斷面形狀、尺寸一定時，水躍的躍后水深越大，其躍前水深 越小 。 19．堰壁厚度與堰上水頭H之比小于 0.67 的堰型稱為薄壁堰。 20．滲透系數(shù)的國際單位制是 m/s 。 三、名詞解釋題 21．連續(xù)介質(zhì)假設(shè)：是指把流體當作是由密集質(zhì)點構(gòu)成的、內(nèi)部無空隙的連續(xù)體。 22．恒定流：空間點上的運動參數(shù)都不隨時間變化的流動，稱為恒定流。 23．臨界流速：流速等于微幅干擾波的傳播速度時的明渠流速。 24．堰上水頭：上游水位在堰頂上的最大超高。 25．影響半徑：地下水位不受井抽水影響的區(qū)域邊界距井軸的最短距離。 四、簡答題 26．如圖所示，一圓管射流垂直沖擊水平放置的圓盤，水流沿圓盤徑向流出。已知圓管直徑d=-50mm，圓盤直徑D=150mm，圓管內(nèi)平均流速，圓盤邊緣水層厚度，試求圓盤邊緣流速的大小。 解： 27．一混凝土襯砌的梯形渠道。已知底坡i=0.003，底寬b=5m，水深h=2m，邊坡系數(shù)m=l，粗糙系數(shù)n=0.014，求流量。 解： 28．完善收縮的薄壁圓形小孔口上對接一相同直徑的圓柱形外管嘴。若其他條件不變，試證明通過管嘴的流量為原來小孔口的1.32倍。 解： 五、計算題 29．有一長度=10m，直徑D=4m的圓柱滾門，上游為水，深度H1=4m，下游為油，深度H2=2m，油的密度．試求作用在滾門上靜水總壓力水平分力和鉛垂分力的大小及方向。 解： 30．如圖所示，利用文丘里流量計測量水管的流量。已知管道直徑=200mm，流量計喉部直徑100rmn，水銀差壓計讀數(shù)=40mm，取管道斷面的動能修正系數(shù)為1.1，喉部斷面的動能修正系數(shù)為1.0，不計損失，求流量。 解： 31．蓄水庫模型實驗，幾何比尺。模型開閘后4分鐘放空庫水量0.9m3，試求原型中放空庫水所需時間和平均流量。 解： 2018年10月高等教育自學考試《流體力學》試題 課程代碼：03347 一、單項選擇題 1．作用在流體上的質(zhì)量力有 A．壓力 B．粘性阻力 C．壁面切力 D．慣性力 2．牛頓內(nèi)摩擦定律表明，剪應(yīng)力T與 A．動力粘度和速度成正比 B．運動粘度和速度成正比 C．動力粘度和速度梯度成正比 D．作用面積和速度梯度成正比 3．如圖所示，水流在通過等徑直管和圓弧形彎管時，A-A，B-B兩過流斷面上任意點的壓強分別為pA及pB，相應(yīng)位置高度分別為zA和zB，它們應(yīng)滿足 A．， B．， C．， D．， 4．如圖所示，密度為、流速為、流量為Q的一股自由射流，沿圓錐軸線沖擊圓錐體，圓錐頂角為2，不考慮重力與水頭損失，圓錐所受沖擊力F為 A． B． C． D． 5．有壓管流紊流粗糙區(qū)中，沿程水頭損失正比于速度的 A．0.5次方 B．1.0次方 C．1.75次方 D．2.0次方 6．分析水擊現(xiàn)象，計算水擊壓強，必須考慮的因素有 A．水的粘性和慣性 B．水的粘性和壓縮性 C．水的壓縮性和管壁的彈性 D．水的粘性和管壁的彈性 7．某梯形斷面渠道，已知底寬b=8m，邊坡系數(shù)m=1.5，水深h=1.5m，則該斷面的水力半徑只為 A．0.77m B．1.08m C．1.15m D．1.44m 8．水躍函數(shù)J(h)等于 A． B． C． D． 9．一般情況下，以雷諾數(shù)Re判別達西定律的適用范圍為 A．0.1~1 B．1~10 C．10~100 D．100~1000 10．弗勞德數(shù)Fr的物理意義為 A．慣性力與重力之比 B．粘滯力與重力之比 C．慣性力與粘滯力之比 D．壓力與慣性力之比 二、填空題 11．如圖所示，某密閉容器連接一U形管水銀測壓計，其水銀柱液面差h1=100mm，在水深h2=3m處安裝一壓力表M，壓力表的讀數(shù)為 kPa． 12．如圖所示，利用傾斜的矩形平板閘門擋水，水深3m，靜水總壓力P的作用點到水面的距離hD為 m． 13．漸變流過流斷面上任意兩點單位重量流體具有的總勢能大小 。 14．產(chǎn)生紊流附加剪應(yīng)力的原因是 引起的動量交換。 15．如圖所示，平板上A、B兩孔口的大小、形狀相同，則兩孔口出流量的關(guān)系是QA QB． 16．管A和管B并聯(lián)，長度lB=2lA，兩管的水頭損失關(guān)系為hwA hwB． 17．無壓圓管均勻流中，當充滿度=0.95時， 最大。 18．弗勞德數(shù)Fr小于1的明渠水流的流動狀態(tài)為 。 19．裘皮依公式雖然與達西定律形式一樣，但它表征的是 滲流過流斷面上的平均流速與水力坡度的關(guān)系。 20．原型與模型的流動均處于自動模型區(qū)時，只需要保持 相似，而不需要雷諾數(shù)Re相等，則自動實現(xiàn)阻力相似。 三、名詞解釋題 21．流體的壓縮性 22．絕對壓強 23．元流 24．長管 25．斷面單位能量 四、簡答題 26．如圖所示，風機吸入管首端裝一流線型漸縮管用于量測流量。已知風機吸入管直徑D=10cm，漸縮管末端測壓計中介質(zhì)為水，其讀數(shù)△h=12mm，空氣密度=1.2kg／m3．不計水頭損失，試求流入管道的空氣流量。 27．如圖所示，斷面形狀和尺寸相同的兩段棱柱形渠道，各段均足夠長。已知i1<ic，i2>ic，試定性繪出水面曲線，并標出曲線類型。 28．已知自由落體在重力作用下降落距離S與重力加速度g和時間t有關(guān)，試用瑞利法推導S的表達式。 五、計算題 29．傾角為60°的矩形閘門如圖所示，左側(cè)上部油深h=1m，下部及右側(cè)水深h1=2m，油的密度=800kg／m3，試求作用在閘門單位寬度的靜水總壓力及其作用點。 30．如圖所示，利用虹吸管將上游水池中的水引送至下游水池。已知兩水池水位差z=2.6m，管道直徑d=350mm，沿程摩阻系數(shù)=0.0275，入口網(wǎng)罩的局部水頭損失系數(shù)=5.0，每個彎頭的局部水頭損失系數(shù)==0.2，閥門的局部水頭損失系數(shù)=0.15，出口的局部水頭損失系數(shù)=1.0，管線上游AB段長15m，下游BC段長20m，管頂允許真空高度=7m．試確定虹吸管的輸水流量和最大允許安裝高度hs， 31．如圖所示一盛水容器。已知H=6m，孔口直徑d=100mm，孔口流速系數(shù)=0.97，收縮系數(shù)=0.63，試求水流對該容器的水平推力R。 2019年4月高等教育自學考試《流體力學》試題 課程代碼：03347 一、單項選擇題 1．運動粘度的單位為 A．s／m2 B．m2／s C．N·s／m2 D．N·s2／m 2．垂直放置的矩形平板閘門，閘前水深3m，靜水總壓力戶的作用點到水面的距離為 A．1.0m B．1.5m C．2.0m D．2.5m 3．等管徑管流如圖所示，水位H逐漸降低的過程中，管軸線A點處質(zhì)點的 A．時變加速度為零，位變加速度也為零 B．時變加速度為零，位變加速度不為零 C．時變加速度不為零，位變加速度為零 D．時變加速度不為零，位變加速度也不為零 4．均勻流同一過流斷面上，各點的 A．總水頭相等 B．位置水頭相等 C．流速水頭相等 D．測壓管水頭相等 5．紊流中，瞬時流速等于 A．時均流速與脈動流速之和 B．斷面平均流速與脈動流速之和 C．斷面平均流速與時均流速之和 D．斷面平均流速、時均流速與脈動流速之和 6．兩長管并聯(lián)，總流量和總水頭損失滿足 A．， B．， C．， D．， 7．在平坡(i=0)渠道中，不可能發(fā)生 A．臨界流 B．均勻流 C．急流 D．緩流 8．寬頂堰溢流符合條件 A． B． C． D． 9．滲流模型的測壓管水頭 A．等于總水頭 B．等于速度水頭 C．小于總水頭 D．小于速度水頭 10．下列各式不滿足量綱和諧原理的是 A． B． C． D． 二、填空題 11．當水作為均質(zhì)不可壓縮流體時， 為常數(shù)。 12．如圖所示，兩水管A、B的高程差z=20cm．己知油的密度=920kg/m3，油柱差h=10cm，兩水管的壓強差(pA-pB)為 kPa。 13．流動恒定，水管直徑60mm，每小時輸水15m3，則斷面平均流速 m／s。 14．圓管流動中，雷諾數(shù)Re小于 的流動屬于層流。 15．根據(jù)尼古拉茲實驗，在 區(qū)，粘性底層厚度顯著大于粗糙突起高度，粗糙突起對紊流核心的流動幾乎沒有影響。 16．繞流物體的邊界層分離點越靠近下游，壓差阻力越 。 17．如圖所示，圓形薄壁小孔口自由出流?？卓诹髁肯禂?shù)=0.62，孔口直徑d=2cm，水箱水位H=2m，保持恒定。通過孔口的流量為 m3/s。 18．已知壓力鋼管長度l=2000m，水擊波傳播速度c=1073m/s，管末端閥門的關(guān)閉時間Tz=5s，則管路中產(chǎn)生的水擊類型為 。 19．斷面單位能量最小時的水深稱為 。 20．普通完全井的產(chǎn)水量與滲透系數(shù)成 比。 三、名詞解釋題 21．表面力 22．非恒定流 23．紊流 24．達西定律 25．幾何相似 四、簡答題 26．簡述元流伯努利方程 (常數(shù))各項及方程的物理意義。 27．如圖所示，虹吸管將上游水池中的水輸入下游水池。己知管長l，管徑d，兩池水面高差H，沿程摩阻系數(shù)，管道進口局部損失系數(shù)，轉(zhuǎn)彎局部損失系數(shù)，管道出口局部損失系數(shù)。試求虹吸管的輸水流量Q。 28．采用無側(cè)收縮非淹沒矩形薄壁堰測量流量。已知堰高P=0.55m，堰寬b=0.62m，測得堰上水頭H=0.4m，試求通過的溢流量Q。 （） 五、計算題 29．如圖所示，四分之三圓弧的柱形曲面AB。半徑尺R=0.8m，圓心位于水面下h=2.4m處，試求作用于該柱面單位寬度上靜水總壓力的水平分力和鉛垂分力。 30．如圖所示，用文丘里流量計測量恒定水流的流量。已知d1=0.10m，d2=0.05m，壓差計讀數(shù)h=0.04m，流量計的流量系數(shù)=0.98，試求通過管道的流量Q。(=13.6×103kg/m3) 31．有一矩形斷面的棱柱形明渠，底寬b=50cm，粗糙系數(shù)n=0.01，通過該明渠的流量Q=0.05m3/s。(1)求臨界水深hc和臨界底坡ic；(2)當正常水深h0=0.2m時，求其底坡i及弗勞德數(shù)Fr，并判別水流的流態(tài)。 2019年10月高等教育自學考試《流體力學》試題 課程代碼：03347 一、單項選擇題 1．當流體所受的質(zhì)量力僅為重力時，水、水銀和油所受單位質(zhì)量力f水、f水銀和f油滿足 A．f水=f水銀=f油 B．f水銀>f水>f油 C．f油=f水=f水銀 D．f水>f水銀>f油 2．如圖所示，在密閉容器側(cè)壁裝有U形水銀測壓計，1、2、3點位于同一水平面上，其壓強關(guān)系為 A． B． C． D． 3．如圖所示，水箱水位H保持恒定時，點A處的 A．當?shù)丶铀俣葹榱悖w移加速度為零 B．當?shù)丶铀俣葹榱悖w移加速度不為零 C．當?shù)丶铀俣炔粸榱?，遷移加速度為零 D．當?shù)丶铀俣炔粸榱?，遷移加速度不為零 4．一等直徑水管，流動方向如圖，A-A為過流斷面，1、2、3為面上各點，其測壓管水頭 A． B． C． D． 5．圓管紊流中 A．流速按拋物線分布，沿程摩阻系數(shù) B．流速按拋物線分布，沿程摩阻系數(shù) C．流速按對數(shù)曲線分布，沿程摩阻系數(shù) D．流速按對數(shù)曲線分布，沿程摩阻系數(shù) 6．局部水頭損失產(chǎn)生的主要原因是 A．大雷諾數(shù) B．相對粗糙度 C．局部旋渦 D．壁面剪應(yīng)力 7．如圖所示，長管串聯(lián)管道的 A．總流量等于各管段流量 B．總流量等于各管段流量之和 C．總水頭損失等于各管段水頭損失 D．總水頭損失等于各管段水頭損失之和 8．明渠均勻流可形成于 A．平坡棱柱形渠道 B．順坡棱柱形渠道 C．平坡非棱柱形渠道 D．順坡非棱柱形渠道 9．滲流模型與實際滲流相比較所不同的是 A．流量 B．滲流區(qū)域 C．流速 D．滲流阻力 10．歐拉數(shù)的物理意義為 A．壓力與慣性力之比 B．重力與壓力之比 C．慣性力與重力之比 D．慣性力與粘滯力之比 二、填空題 11．均質(zhì)不可壓縮流體的密度為 。 12．平板層流，過流斷面上流速分布．流體的動力粘度為，處剪應(yīng)力的大小為 。 13．伯努利方程中的物理意義為單位重量流體具有的 。 14．沿程摩阻系數(shù)與雷諾數(shù)和相對粗糙度都有關(guān)的區(qū)域稱為紊流 。 15．曲面邊界層分離只可能發(fā)生在 區(qū)。 16．在長管的水力計算中，可忽略 水頭損失和流速水頭。 17．關(guān)閥水擊波在傳播的第三個階段中壓強沿程 。 18．堰頂厚度與 的比值介于0.67和2.5之間的堰稱為實用堰。 19．滲透系數(shù)綜合反映了 和地下水性質(zhì)。 20．按照重力相似準則設(shè)計水工模型，模型長度比尺=60，如原型流量1500m3/s，則模型流量 m3/s． 三、名詞解釋題 21．帕斯卡原理 22．三元流動 23．堰 24．普通井 25．基本量綱 四、簡答題 26．明渠均勻流如圖所示，已知過流斷面上的流速分布為，試求通過流斷面單位寬度的流量。(水力坡度J為常數(shù)) 27．如圖所示，流速由變?yōu)?/span>的突然擴大管，中間加一中等直徑的管段，形成兩次突然擴大。中間管段中的流速取何值時總的局部水頭損失最小? 28．薄壁小孔口出流。已知孔口直徑d=10mm，敞口水箱水位恒定，孔口形心在水面下的水深H=2m，現(xiàn)測得出口水流收縮斷面的直徑dc=8mm，在32.8秒時間內(nèi)，經(jīng)孔口流出的水量V=0.01m3．試求該孔口出流的收縮系數(shù)、流量系數(shù)和流速系數(shù). 五、計算題 29．傾角為60°的矩形閘門如圖所示，上部油深和下部水深均為h=1.5m，油的密度=800kg/m3，求作用在閘門單位寬度的靜水壓力的大小和方向。 30．如圖所示，一嵌入支座內(nèi)水平放置的水管，管徑d=0.5m，流量Q=1.5m3/s，壓力表讀數(shù)蘆=196.14kN/m2．不計損失，試求支座所受的水平作用力。 31．矩形斷面渠道，底寬為5m，通過流量為40m3/s，均勻流動時的水深為2m，粗糙系數(shù)為0.025，試計算該渠道的底坡、臨界水深并判斷流態(tài)。 |
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