流体力学模拟题三

模拟试题（三）

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1．不可压缩流体是指忽略（   ）的流体。

     A.密度         B.密度变化         C.黏度        D.黏度变化

2．下列各组流体中，属于牛顿流体的是（   ）。

  A.水、汽油、酒精            B.水、新拌砼、新拌建筑砂浆

C.泥石流、泥浆、血浆        D.水、水石流、天然气

3．有一倾斜放置的平面闸门，如图所示。当上下游水位都上升1m时（虚线位置），闸门上的静水总压力 (     )。

      A.  变大         B.  变小          C. 不变        D. 无法确定

4．均匀流过流断面上各点的（   ）等于常数。

A.       B.        C.      D. 

5．皮托管测量测量（      ）仪器。

A.点流速      B.点压强       C.断面平均流速       D.流量

6．下列各组合量中，不属于无量纲量的是（   ）。

      A.                 B.   

C.              D. 

7．圆管层流运动过流断面上的最大流速与平均流速之比（    ）。

      A.4            B.3           C.2           D.1

8．下列关于沿程水头损失与断面平均流速的关系，不正确的是（    ）。

      A.层流区，                B. 紊流光滑区， 

C. 紊流过渡区，           D. 紊流粗糙区， 

9．已知某并联管路的两支路的沿程阻力系数之比，管长之比，管径之比，则相应的流量之比（    ）。

    A.         B.         C.         D. 

10．有过水断面面积、糙率、底坡均相同的四条矩形断面棱柱形长直渠道，其底宽b与均匀流水深h。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是(     )。

A.  b1= 4.0 m，h01 =1.0m             B.  b2 =2.0m，h02 = 2.0m

C.  b3= 2.8 2m，h03 = 1.41m             D.  b4 = 2.63m，h04 = 1.52m

二、多项选择题（本大题共3小题，每小题4分，共12分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。

1．如图所示形状各异的盛水容器的底面积和水深均相等，但盛水量各不相同，则作用在容器底面的静水总压力相等的有（ ABCDE  ）。

2．图示ab曲面的压力体图中，不正确的有（   ）。

3．下列关于流体黏性的说法中，正确的是（   ）。

  A.黏性是流体的固有属性   

 B.流体的黏性具有传递运动和阻碍运动的双重性

C.黏性是运动流体产生机械能损失的根源

D.液体的黏性随着温度的升高而减小

E．气体的黏性随着温度的升高而增大

三、判断改错题（本大题共2小题，每小题4分，共8分）判断正误，将正确的划上“√”，错误的划上“×”，并改正错误。

1．堰流是无压急流越过障壁产生的局部水力现象。（     ）

2．静止流体一般可承受拉、压、弯、剪、扭。（    ）

四、简答题（10分）

1．简述流体的形态特征和力学特征。

五、计算题（本大题共5小题，每小题10分，共50分）

1．如图所示盛水（重度为）容器由半径为的两个半球用个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶，试求每个螺栓所受的拉力。

2．一城市排污渠道采用倒虹吸管穿过河流，如图所示。已知污水流量

，管道沿程阻力系数，管道进口、弯头的局部阻力系数分别为，管长，上、下游渠道的流速均为。为避免污物在管中沉积，要求管中流速不得小于，试确定倒虹吸管的管径及倒虹吸管两端的水位差。

3. 已知水泵的输出功率与流体的重度、水泵的流量及扬程等有关，试用瑞利法建立输出功率的公式结构。

4. 水从封闭容器A经直径、长度的管道流入容器B。已知容器A内水面上的相对压强，沿程阻力系数；局部阻力系数，进口、阀门、弯道、出口，试求管路的通过流量。

5. 试设计一跨越矩形过流断面的小桥孔径。已知河道设计流量（据水文计算得）m3/s,桥前允许壅水水深m，桥下铺砌允许流速

m/s，桥下游水深m，取动能修正系数，选定小桥进口后知。

模拟试题（三）答案

一、单项选择题（1×2=20分）

1．B   2．A   3．A   4．B   5．A   6．D   7．C   8．C   9．B   10．C

二、多项选择题（4×3=12分）

 1．ABCDE  2．ABCD   3．ABCDE

三、判断改错题（4×2=8分）

1．（ × ）堰流是无压缓流越过障壁产生的局部水力现象。

2．（ × ）静止流体只能承受压。

四、简答题（10分）

1．形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。（5分）

   力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。

（5分）

五、计算题（10×5=50分）

1．【解】取上半球为隔离体，由，得       

式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得

压力体图

 故每个螺栓所受的拉力为        

2． 【解】据题意

得                  

取标准管径。管中流速

    取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点（与液面交点），从1→2列伯努利方程

考虑到，得

3. 【解】假定与其它各物理量之间呈指数形式的乘积组合，即

     这里为无量纲系数。将上式写成量纲方程

     以基本量纲(M，L，T)表示式中各物理量量纲，有

由物理方程的量纲和谐原理可知，等式两端同名量纲的指数应相等，即

解此三元一次方程组，得，故临界流速的公式结构为

式中，无量纲系数由实验确定。

4. 【解】取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点，从1→2列伯努利方程

   得

   管路流量

5. 【解】从出发进行设计：

①判别流动状态   

因，故小桥过流为自由式。      

②计算孔径    

  取标准孔径                                  

③校核        

  ，已转为淹没式过流。

  （可以）