流体力学期末试卷A(05)

(2006－2007学年 第 2学期)

环境 学院 环工0501 班(年)级 课程 流体力学 期末(A)卷

题 号 得 分 一 二 三 四 五 六 七 八 总得分 一、选择题（每题选择一个正确答案，每小题 2 分，共40 分） 题 号 选择 题 号 选择 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20

1. 流体的运动粘度υ的国际单位是 【 】

222

A m/s B N/m C kg/m D N·s/m 2．一列火车在水平直道上匀速行使时，车内质量为m的液体所受单位质量力为【 】

A 0 B -g C mg D -mg

3. 完全淹没在水中的一矩形平面，当绕其水平形心轴旋转到什么位置时，其压力中心与形心最远？ 【 】 A 45o倾斜 B 60o倾斜 C 水平 D 铅直

4．等直径水管，A－A为过流断面，B－B为水平面， 1、2、3、4为面上各点（如图），各点的运动物理量有以下关系 【 】 A p1p2 B p3p4 ppC z11z22

ggppD z33z44

gg5．进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选用的准则是 【 】 A 雷诺准则 B 弗汝德准则 C 欧拉准则 D 韦伯准则 v26. 总流伯努利方程中z表示 【 】 g2gA 单位重量流体具有的总机械能 B 单位质量流体具有的总机械能

pC 单位体积流体具有的总机械能 D 通过过流断面流体所具有的总机械能

流体力学期末试卷（共 8 页） 第 1 页

7. 圆管的水力半径是 【 】 A. d/2 B . d/3 C. d/4 D. d/5

8. 有一平面流场，u＝2xy，vx2y22，该流动为 【 】 A. 定常有旋流动 B. 定常无旋流动 C.非定常有旋流动 D.非定常无旋流动 9． 一直径d = 0.2 m 的输油管道，过流断面的速度分布为u = 1.6-160 r2 m/s，若油的密度ρ = 900kg/m3，动力粘性系数μ = 0.05 Pa·s，则管壁处的切应力τ = 【 】N/m2。

A：0.8； B：1.5 C：1.6； D：3.0； E：3.2。 10．圆管层流，实测管轴线上的流速为4m/s，断面平均流速为 【 】 A 4 m/s B 3m/s C 2 m/s D 2.5 m/s 11.工业管道的沿程阻力系数λ在紊流过渡区随雷诺数的增加而 【 】 A 增加 B 减小 C 不变 D 前三种情况都有可能 12．图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系为【 】 A Ｑ1<Ｑ2 B Ｑ1>Ｑ2 C Ｑ1=Ｑ2 D 不确定

13．明渠水力最优断面是 【 】 A 造价最低的渠道断面 B 壁面粗糙系数最小的渠道断面

C 对一定的流量具有最大断面面积的渠道断面 D 对一定的断面面积具有最小湿周的渠道断面 14．水流在管道直径、水温、沿程阻力系数都一定时，随着流量的增加，粘性底层的厚度 【 】 A．增加

B. 减小

C. 不变

D. 不能确定

15. 实际液体在紊流状态，其流层间的切应力为 【 】 A 零 B 粘性切应力τ1 C 惯性切应力τ2 D τ1＋τ2

16. A、B两节点连接并联管段1、2、3（如图），A、B两节点间的水头损失为 【 】 A hfAB=hf1+hf2+hf3 B hfAB=hf1+hf2 C hfAB=hf2+hf3 D hfAB=hf1=hf2=hf3

17. 边界层分离的必要条件是 【 】 流体力学期末试卷（共 8 页） 第 2 页 A. dp/dx<0 B. dp/dx>0 C. du/dy>0 D. du/dx>0

18. 水深为4m的宽浅型河道，实验室中与之相似的模型河道水深为1m，如果天然河道中的平均流速为1m/s，那么模型河道中的流速为 【 】 A、0.25m/s； B、0.50m/s；C、1.0m/s； D、2.0m/s

19. 水由喷口水平射出，冲击在固定的垂直光滑平板上，喷口直径d0.1m， 喷射流量Q0.4m3s，空气对射流的阻力及射流与平板间的摩擦阻力不计，射流对平板的冲击力等于 【 】 A、20.38kN； B、199.73kN； C、143.50kN； D、49.60kN；

CzC0B0C虹吸管hAEAzhDDFd

20. 已知等直径的虹吸管道下游为淹没出流，如图所示，cc 断面的压强水头的绝对值为

pcp，（即真空度）则c的计算公式为： 【 】

ggpcpcVc2pcB、ZZc C、Zchw0c ZZchD D、

gg2ggpA、cZc

g

二、论述题 (每小题6分，共计12分)

1. 试述紊流三个不同流区摩阻系数λ的影响因素以及形成不同流区的根本原因。

2、试用能量方程解释当火车进站时，站台上的人为什么要退到安全线的后面。

流体力学期末试卷（共 8 页） 第 3 页

三、作图题 (每小题 4分，共8分) 1. 已知液体中的流速分布u－h如图所示有三种情况：（a）均匀分布；（b）线性分布；（c）抛物线分布。试定性画出各种情况下的切应力分布τ－y图。 （注：请将τ－y图直接画在题图上右侧） 2. 定性绘制图示短管路的总水头线和测压管水头线。（要求在图中表示出各管水yyyo(a)uo(b)uo(c)u力坡度和流速水头的相对大小） d1L1入d2L2入四、计算题(每小题 10 分) 一弧形闸门（如图），宽2m ，圆心角α=30°，半径r＝3m，闸门轴与水平面齐平，求作用在闸门AB上的静水总压力。

rh流体力学期末试卷（共 8 页） 第 4 页

五、计算题(每小题 10 分) 通过长 L1=50m，直径d1=75mm的管道，将水自水库A引到水池B中。然后又沿长L2=100m，d2=50mm的管道流入大气中（如图）。已知H=8m，闸门局部阻力系数ζv=3，管道摩阻系数均为λ=0.03。试求流量Q和水面高差h。

流体力学期末试卷（共 8 页） 第 5 页

h Ad1L1B闸门d2L2CH六、计算题(每小题 10 分)

不可压缩流体平面流动在x方向的速度分量： ux4y (1) 试求y方向的速度分量v，如y0 处，v4x (2) 判别流动是否有旋，如为无旋，求流速势函数 。

流体力学期末试卷（共 8 页）第 6 页

七、计算题(每小题 10 分)

流体在恒定水头H作用下通过一圆形孔口，实验可知通过孔口的流速v和下列因素有关：孔口的作用水头H（由孔口中心至恒定水面的水深），液体密度ρ，重力加速度g及运动粘性系数υ，也就是vf(H,,g,)，试用π定理推导孔口流量公式。

流体力学期末试卷（共 8 页）H Q

第 7 页

八、附加题 (本题计20分 )

一处理生活污水的稳定塘，塘的宽度bp=25m，长度lp=100m，水深hp=2m，塘中水温为20℃，水力停留时间tp=15天（tp定义为塘的容积和流量之比），成缓慢的均匀流动。设制作模型的长度比尺为Cl＝20，求模型尺寸以及水在模型中的水力停留时间tm。（已知20℃水的运动黏度1.003×10-6m2/s）

流体力学期末试卷（共 8 页）第 8 页