2010流体力学试卷

2010--  2011 学年 2 学期     

  流体力学  课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷 

专业年级：  消防07级01，02班   总分100分，占总评成绩 70 %

一、是非题（每题1分，共10分）

1. 静止的液体和气体接触的自由面，它既是等压面，也是水平面。  　　 （　  ）

2. 水总是由高向低流的。 （ ）

3. 虽然流体的旋转角速度不可能无穷大，但是涡量有可能无穷大。 （ ）

4. 流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。 （ ）

5. 气体的动力粘性系数随温度的升高而减小，原因是分子间动量交换减少。 （ ）

6. 如果某流动区域中的流线是直线 ,则流动不可能是有旋运动。 （ ）

7. 进行模型设计时，在几何相似的前提下，应保证原型和模型所有的相似准数都相同即完全相似。 

8. 引起局部阻力的原因是由于旋涡区的产生，而不是速度方向和大小的变化。 （  ）

9. 自模区内流体的流动是由雷诺相似准数控制着的流动。                         （  ）

10. 在原条件保持不变的情况下，增加并联支管的条数，可以增大输水总流量。 （ ）

二、单选题（每题2分，共20分）

1. 连续介质假设意味着      。

(A) 流体分子互相紧连               (B) 流体的物理量是连续函数

(C) 流体分子间有空隙               (D) 流体不可压缩       

2. 已知外界大气压强p0 =1.02个工程大气压，如果某点的真空度为5mH2O柱，则该点的绝对压强为      N/m2。

(A) 51×103    (B) 149×103    (C) 1.5×105    (D) 1.05×105

3. 管径不变的流道内粘性流体总水头线沿流程的变化是       ，测压管水头线沿流程的变化是     。

（A）上升；下降              (B) 不变；可能上升，可能下降     

（C）下降；下降              (D) 下降；可能上升，可能下降

4. 应用总流的伯努利方程时，两截面之间      。

(A) 必须都是急变流                (B) 必须都是缓变流 

(C) 不能出现急变流                (D) 可以出现急变流

5. 溢水堰模型设计比例为20，若在模型上测得模型流量为Qm=300L/s，则实际流量Qn为

         m3/s 。

   (A) 537        (B) 6600

6. 恒定平面势流中，组成流网的流线与等势线的关系是       。

(A)相交    (B)正交 共轭    (D)斜交

7. 对于并联长管道，每根管道的        。

(A) 流量相等  切应力相等   (C) 沿程水头损失相等  (D) 水力坡度相等

8. 流体质点的运动包括       。

 平移和旋转  平移，旋转和变形

(C) 平移，旋转和线变形 旋转，线变形和角变形

9. 下列命题中正确的命题是          。

(A) 壁面粗糙度较大的管道，流动阻力一定较大 

(B) 雷诺数相同的两根圆管水头损失相同

(C) 雷诺数表征压力与粘性力之比 

(D) 两根不同管径的圆管，通过不同粘性的液体，它们的判别流态的临界雷诺数相同

10. 公式不能用于           。

(A) 均匀流        (B) 急变流        (C) 紊流         (D) 层流                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

三、填空题（共14分）

1. 某液体的动力粘性系数μ＝0.005kg/m·s，相对密度为0.85，则其运动粘性系数值ν＝

         m2/s。（本题2分）

2. 图示容器内有一放水孔，孔口设有面积为A的阀门ab，容器内水深为h，则阀门所受的静水总压力为                        。（本题2分）

3. 运动粘性系数ν＝0.4cm2/s的流体在直径d＝10cm的管道内以v＝0.4m/s的速度运动，则管内流态为        ，沿程损失系数为        ，单位管长上的沿程损失为       。（本题4分）

4. 水位恒定的上、下游水箱，如图，箱内水深为H和h。三个 直径相等的薄壁孔口1,2,3位于隔板上的不同位置，均为完全收缩。则三孔口的流量关系为              。若下游水箱无水则：               。（本题4分）

 第2题图                                    第4题图

5. 无环量椭圆柱绕流是由              叠加而成的。（本题2分）

四、作图题（共8分）

绘出图中圆柱曲面上的压力体图及左侧AB部分的静压强分布图，标明静压强的大小和方向及压力体的方向。

五、计算题（本大题有4小题，共43分）

1. 已知某流动：，请判别：（1）该流动是否存在；（2）是否是无旋流场；（3）是否存在流函数和势函数，为什么？（本题8分）

2. 两台水泵同时从水井抽水，水井通过自流管与河流相通，水井水面恒定不变，已知自流管为铸铁管，长，管径。水泵吸水管长，管径，沿程阻力系数，局部阻力系数：自流管进口，水泵底阀，90°弯管。水泵安装高度，真空表读数为。求：

（1）泵的抽水量；（2）当泵轴标高为55m时，推算河流水面高程？（15分）

第2题图                                          第3题图                                                                                                                                                                    

3. 将一平板探入水的自由射流内并垂直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分Q1，并引起射流的剩余部分偏转α角，如射流流速v = 30m/s，全部流量Q = 36L/s，平板截去的流量Q1 = 12L/s，忽略液体的重量及摩擦损失，试确定射流施于平板的作用力和射流偏转转角α 。（10分）

4. 试用π定理推导紊流达西公式。相关影响因素有压差Δp，管长L，管径d，管壁粗糙度K，动力粘度μ，密度ρ，平均流速v。（10分）

六、实验问答题（共5分）

通过演示实验——流动现象演示，试述卡门涡街在工程中的不利和有利之处，并阐明理由。