流体力学期中考试试卷(2013)

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华南理工大学期中考试

《 流体力学 》试卷2013.4

注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3．考试形式： 闭卷；

4. 本试卷共 五 大题，满分100分， 考试时间120分钟。 题 号 一 二 三 四 五 总分 得 分 评卷人

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.某流体的运动粘度??2?10?6m2/s，密度??850kg/m3，其动力粘度?为

（ ）A. 1.7?10?6Pa.s B. 1.7?10?3Pa.s C. 1.7Pa.s D. 1.7?103Pa.s 2.在总流伯努利方程中，压强p是渐变流过流断面上的 （ ） A．某点压强 B．平均压强 C．最大压强 D．最小压强 3.实际液体的水力坡度J为 ( ) A. J?0 B. J?0 C. J?0 D. J?Jp 4.关于水流流向的正确说法是 ( ) A.水一定是从压强大处往压强小处流 B.水一定是从流速大处往流速小处流 C.水一定是从机械能大处往机械能小处流

D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流

5.工业管道管径不变时，沿程摩阻系数?在紊流光滑区随相对粗糙ks/d的增加而

( )

A．增加 B．减小 C．不变 D．不确定 6.如题6图所示，水沿垂直管上升1m，容器A内的真空值为 （ ）A. 88.2kPa B. 44.1kPa C. 19.6kPa D. 9.8kPa

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_____________ ________

A

空气题6图 题7图

7.如题7图所示，一压力水箱恒定水深H=1.5m，液面相对压强p0=40kPa，箱底外接一直径d=30mm的管嘴，管嘴长l =0.1m，其流量Q为 ( ) A. 3.14×10-3 m3/s B. 3.25×10-3 m3/s C. 6.06×10-3 m3/s D. 6.12×10-3 m3/s

8.如题8图所示，输油管路中安装有一文丘里流量计，已知水银压差计中水银柱高差为hp，则(z1?p1p（ ） )?(z2?2) 为

?油g?油gA.

?水银???hp B. (1?水银)hp C. (水银?1)hp D. (1?水银)hp ?油?油?油?油

12qv2hp1水银题8图 题9图

9.如题9图所示，安装高度不同、其它条件完全相同的三根长管道的流量关系为

( )

A．Q1?Q2?Q3 B．Q1?Q2?Q3 C．Q1?Q2?Q3 D．Q1?Q2?Q3

10.绕流阻力系数一定时，绕流阻力的大小与绕流物体的哪些性质有关 ( )

A．体积 B．与来流速度垂直方向的迎流投影面积 C．表面粗糙度 D．表面积

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1m水

二、判断题（对者打√，错者打×。本大题共10小题，每小题2分，共20分）

11.质量力是指大小与流体质量成比例的力，其单位与加速度的单位相同。

（ ）

12.对于静止液体如不考虑表面张力，则表面力只有压力。 （ ） 13.相对压强是以标准大气压为基准起算的压强。 （ ）14.由于迹线可以相交，故流线也可以相交。 （ ） 15.当原型和模型同时保证重力和粘滞力相似时，若采用同种流体进行试验，则长度比尺?l?1。 （ ） 16.一切非均匀流均为紊流。 （ ） 17.层流过流断面流速呈抛物线分布，故其动能修正系数较大。 （ ） 18.阀门关闭时间小于一个相长时，阀门处产生的水击为直接水击。 （ ） 19.若某流动的沿程水头损失满足hf?v1.75，则该流动处于紊流粗糙区。 （ ） 20.恒定紊流的时均流速随时间而变化。 （ ）

三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

21.当水平放置的管道中水流为恒定均匀流时，其断面平均流速沿程 ，动水压强沿程 。（填增大、减小或不变）

22.为研究输油管道的水力特性，用水管做模型试验。已知油管直径dp?500mm,油的运动粘度?p?4?10?5m2/s，输油流量Qp?78L/s；水管直径dm?50mm，水的运动粘度?m?1.003?10?6m2/s，则模型的流量为 L/s。 23.弗劳德数表征惯性力与__________之比。

24.如题24图所示，输水管道中设有阀门，管路直径d?50mm，流量

Q?3.74?10?3m3/s，水银压差计读值?h?0.12m，沿程水头损失忽略不计，则阀门的局部阻力系数?为____________。

题24图 题25图

25.如题25图所示应用皮托管测量A点流速，若两测压管液柱差为h，则A点流速为uA=______________。

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四、作图题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

26．如题26图所示一储水箱，箱上有三个直径相同的半球形盖，直径d?0.5m，

h?2.0m，由压力计读出相对压强p?24.5kN/m2，试画出三个半球形盖的压力

体，并分别标明其总压力铅垂分力的方向。

CABh/2压力计h

题26图

27. 试定性画出题27图示输水管路（短管）的总水头线和测压管水头线。

d1 l1题27图

d2 l2

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五、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）

28.如题28图所示，有一圆形平板闸门铰接于A，闸门的直径d?1.0m，水平倾角??60?，闸门中心点C位于上游水面以下4m处，即hc?4.0m，闸门重

G?980N，试求：

（1）下游无水时，在B处吊起闸门所需的拉力T；

（2）下游水面与闸门顶同高时，在B处吊起闸门所需的拉力T。 （圆的惯性矩公式：

I4c??64d）

ThcACBd

题28图

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29.如题29图所示水电站的引水分叉管路平面图，管路在分叉处用镇墩固定。已知，主管直径D?3m，分叉管直径d?2m，通过的总流量Q?35m3/s，转角

??60?，断面1-1处的相对压强p1?3at（工程大气压），不计水头损失，试求水流对镇墩的作用力的水平及铅垂分力。（12分）

1DQ1ddQ/2Q/2

题29图

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30.如题30图所示，通过长l1?25m，直径d1?75mm的管道，将水自水库引到水池中，然后水又沿长l2?150m，直径d2?50mm的管道流入大气中。已知

H?8m，管道入口局部阻力系数?1?0.5，阀门局部阻力系数?2?3，管道的沿

程摩阻系数??0.03，试求流量Q和水面差h。（10分）

水库水池l2d2h题30图

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H

31.如题31图所示管路系统（长管），各支管的长度、直径和比阻如下表。若管路系统节点流量qA?35L/s，末端流量qB?50L/s，试求： （1）各支路的流量Qi（i?1,2,3,4）； （2）供水塔液面相对于管路出口的高差H； （3）节点A处的压强水头

管长l（m） 300 150 pA。（8分） ?g支路 3 4 管长l（m） 250 100 直径d 比阻a （mm） （s2/m6） 150 200 43.0 9.3 支路 1 2 直径d 比阻a （mm） （s2/m6） 250 100 2.83 375.0 31A24BqAHqB

题31图

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