流体力学A卷及答案

一、判断题（每题1分，共10分）

1、恒定流是指运动要素不随时间和空间变化的流动。 （ ） 2、流体静压强的方向沿着作用面的外法线方向。 （ ） 3、流体在做剪切流动时，内摩擦力T的大小与流体的压力大小有关。 （ ） 4、流线一般不能相交，且只能是一条光滑的曲线。 （ ） 5、静水内任意一点的静水压强均相等。 （ ） 6、绝对压强可正可负，而相对压强和真空压强恒为正值。 （ ） 7、如果两流动现象动力相似，那么它们的Eu相等。 （ ） 8、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。 （ ） 9、相对压强、绝对压强和大气压之间的关系：p= p′－pa。 （ ） 10、在有压管中发生的水击现象，直接水击是不可避免的。 （ ）

二、填空题（每空2分，共20分）

1、液体不能保持固定的形状，但能保持固定的 。

2、液体黏度随温度的升高而__ ，气体黏度随温度的升高而__ __。 3、流体静力学所指的静止包括 和 两种。 4、水平面不仅是 面，而且还是 面。 5、均匀流过流断面上压强分布服从于 规律。

6、边长为a的正方形管道，其水力半径R等于_ _ ，当量直径de等于_ _。

三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、理想流体是指忽略 的流体。

A．密度 B．密度变化 C．粘度 D．粘度变化 2、新拌水泥砂浆和新拌混凝土都属于 。

A．牛顿流体 B．非牛顿流体 C．理想流体 D．均质流体 3、下列各组力中，属于质量力的是 。 A．重力、惯性力 B．压力、黏滞力 C．压力、表面张力 D．重力、压力 4、在恒定流中，流线与迹线在几何上 。

A．相交 B．正交 C．平行 D．重合 5、毕托管是测量 的仪器。

A．点流速 B．点压强 C．断面平均流速 D．流量 6、流速水头的表达式为 。

v2?v2v2gv2A． B． C． D．

2g2?2g27、金属压力表的读数是 。

A．绝对压强 B．相对压强

C．绝对压强加当地大气压强 D．相对压强加当地大气压强。 8、层流断面流速分布规律符合 。

A．对数分布 B．直线分布 C．抛物线分布 D．椭圆分布 9、动力粘度μ和运动粘度ν的量纲是 。

A．LMT和LT-1 B．Pa·s和m2/s C．L-1MT-1和L2T-1 D．N/m·s和m/s 10、明渠均匀流只可能在 中产生。

A．天然河道 B．平坡棱柱形长直渠道 C．顺坡棱柱形长直渠道 D．逆坡棱柱形长直渠道

11、在应用伯努利方程推导孔口及管嘴出流公式时，主要的特点是 。 A．可以忽略出口的局部阻力 B．可以忽略出口的流速水头 C．可以忽略沿程损失 D．可以忽略作用水头 12、并联管道各并联管段的 。 A．水头损失相等 B．水力坡度相等 C．总能量损失相等 D．通过的水量相等

13、如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑 这一个相似性参数。 A．弗劳德数 B．雷诺数 C．欧拉数 D．马赫数 14、实际流体总流能量方程应用条件是 。

A．不可压缩液体 B．恒定流 C．重力流体 D．沿程流量不变 15、下列说法中，不正确的是 。

A．恒定流的当地加速度为零 B．均匀流的迁移加速度为零 C．理想流体的切应力为零 D．实际流体的法向应力为零

四、计算题（共40分）

1、如图所示盛水U形管，静止时，两支管水面距离管口均为h，当U形管绕OZ轴以等角速度ω旋转时，求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax。（10分）

zIII?haa>bb

题1图

2、为测定90o弯头的局部阻力系数，在A、B两断面接测压管，流体由A流至B。管径d＝50mm，AB段长度LAB＝0.8m，流量qv=15 m3/h，沿程阻力系数λ＝0.0285，两测压管中的水柱高度差Δh＝20mm，求弯头的局部阻力系数ξ。（15分）

题2图

3、已知：一闸门如图，h1＝2m，h2＝3m，h3＝5m，闸门宽B＝2m，γ1＝9806 N/m3，γ2＝12000N/m3，γ3＝46000 N/m3。求作用在AB板上的合力，以及作用在B点的合力矩。（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、 体积 2、 减小 、 增大 3、 绝对静止 、 相对静止 4、 等压 、 等密 5、 水静力学 6、 a/4 、 a

三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、C 2、B 3、A 4、D 5、A 6、B 7、B 8、C 9、C 10、C 11、C 12、A 13、A 14、B 15、D zIII?四、计算题（共40分） h1、如图所示盛水U形管，静止时，两支管水面距离管口均为h，当U形管绕OZ轴以等角速度ω旋转时，求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax。（10分） aa>bb

解：由液体质量守恒知，Ⅰ管液体上升高度与Ⅱ液体下降高度应相等，且两者液面在同一等压面上，满足等压面方程：

?2r22g?z?C 3分

液体不溢出，要求：zI?zII?2h 2分 以r1=a，r2=b分别代入等压面方程得：

??2gha2?b2 3分

??max?2gha2?b2 2分

2、为测定90o弯头的局部阻力系数，在A、B两断面接测压管，流体由A流至B。管径d＝50mm，AB段长度LAB＝0.8m，流量qv=15 m3/h，沿程阻力系数λ＝0.0285，两测压管中的水柱高度差Δh＝20mm，求弯头参 的局部阻力系数ξ。（15分） 解：vA?vB?v?qv?2?d4153600???0.0542?2.12(m/s) 2分

对A、B列能量方程：

22PAvAPBvB?zA???zB??hf 3分 ?水g2g?水g2gPAP?zA?1?z1?水g?水gPBP?zB?2?z2?水g?水g 2分

22vAP2vB??z1???z2??hf 2分 ?水g2g?水g2gP1又?vA?vB?v

?hf?P1?水g?z1?P2?水g?z2??g?hP1?P2?(z1?z2)?汞??h 2分 ?水g?水g又hf?h??h? lv2v2???? 2分

d2g2g

2glv22g??hl???2(hf??)?2(汞??h)??d2g?水dvv2?9.8?0.02136000.8?(?1)?0.028510000.052.122?0.64? 2分

3、已知：一闸门如图，h1＝2m，h2＝3m，h3＝5m，闸门宽B＝2m，γ1＝9806 N/m3，γ2＝12000N/m3，γ3＝46000 N/m3。求作用在AB板上的合力，以及作用在B点的合力矩。（15分）

解：

F1??1ghc1A1??1h1h1B?9806?1?2?2?39224(N)2 2分

F2'??1gh1A2?9806?2?3?2?117672(N) 2分 F2''??2ghc2A2?12000?1.5?3?2?108000(N) 2分

F3??3ghc3A3?46000?2.5?(2?3)?2?1150000(N) 2分 F合?F3?F1?F2?1150000?39224?108000?885104(N) 2分

h3hhh?F1?(h2?1)?F2'?2?F2''?233235233?1150000??39224?(3?)?117672??108000??1488324.2(N.m)3323 4分 MB?F3?即作用在AB板上的合力为88.5KN，作用在B点的合力矩为1488324.2N·m。 1分

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