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全国2012年1月高等教育自学考试

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全国2012年1月高等教育自学考试

流体力学试题

课程代码:03347

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.气体与液体的粘度随着温度的升高分别( ) A.减小、减小 C.减小、增大

B.增大、减小 D.增大、增大

2.题2图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( ) A.1-1面和2-2断面 B.2-2断面和3-3断面 C.1-1断面和3-3断面 D.3-3断面和4-4断面

3.无粘性流体总水头线沿程的变化趋势是( ) A.沿程下降 C.保持水平

B.沿程上升

D.前三种情况都有可能

4.曲面绕流边界层分离只可能发生在( ) A.减速减压区 C.增速减压区

B.减速增压区 D.增速增压区

5.圆管层流过流断面上切应力分布为( ) A.均匀分布 B.抛物线分布

C.管轴处为零,管壁处最大,且为线性分布 D.管壁处为零,管轴处最大,且为线性分布

6.在作用水头、管嘴与孔口直径相同的情况下,管嘴的出流比孔口出流流量大,其主要原因是( )

A.管嘴水头损失增加 C.孔口收缩断面处产生了真空

B.管嘴收缩系数增大

D.管嘴收缩断面处产生了真空

7.水跃是明渠水流由( ) A.急流向缓流过渡的水力现象 C.缓流向缓流过渡的水力现象

B.急流向急流过渡的水力现象 D.缓流向急流过渡的水力现象

8.一自由溢流直角宽顶堰,流量系数为0.36,包括行近流速水头的堰上水头H0=1.8m,则通过宽顶堰的单宽流量为( ) A.2.14m3/(s.m) C.3.85m3/(s.m)

B.2.87m3/(s.m) D.5.16m3/(s.m)

9.压力输水管模型试验采用与原型相同的流体,当长度比尺为8时,模型流量应为原型输水管流量的( ) A.1/16 C.1/4

B.1/8 D.1/2

10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )

vl2A.

vv2l2C.

vv2lB.

vD.

vl v二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.单位质量力的国际单位是_________。

12.如题12图所示,盛满水的锥台形容器盖上,施加一力F=0.785kN,容器的尺寸为:D=2m,d=1m,h=2m,则容器底面上的相对压强为_________kPa。

13.流线上各质点的_________都与该流线相切。

14.发生直接水击的条件是阀门关闭时间_________一个相长。(填大于、小于或等于)

15.在淹没情况下,水流由管道流入很大的容器时,管道出口的局部水头损失系数为_________。

16.某梯形渠道底宽b=1m,边坡系数m=1,满足水力最优断面时的水深h为_________m。

17.棱柱形渠道非均匀流的十二种水面曲线中,1区的水面曲线是__________曲线。(填降水

或壅水)

18.底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q=1.5m3/s,渠中某处水深h=0.6m,则该处水流的流态为__________。(填急流、缓流或临界流)

19.堰顶厚度与堰上水头的比值δ/H=0.67~2.5的堰称为__________堰。 20.影响半径随抽水深度增加而__________。(填增大、减小或不变) 三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 21.体积流量 22.紊流 23.长管 24.断面单位能量 25.渗流模型

四、简单计算题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)

26.如题26图所示,某球体挡水建筑物,半径r=1m,球心距自由液面h=2m。请绘制受压部分的压力体图,并计算作用在球面上静水总压力的铅垂分力。

27.有一混凝土衬砌的梯形渠道,底宽b=3m,水深h=1m,边坡系数m=1.5,粗糙系数n=0.014,底坡i=0.002,试求通过的流量Q。

28.如题28图所示,有一渗流实验装置,已知装置中的圆筒直径D=25cm,两测压管间距l=50cm,当测压管水头差H1-H2=30cm时,其渗透流量Q=300cm3/min,问所测土壤的渗透系数k值为多少?

五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)

29.小型水电站前池进入压力管道的进口处装有一矩形平板闸门,长l为1.8m,宽b为2.5m,闸门重1860N,倾角α为60°,闸门与门槽之间的摩擦系数f为0.35,试求: (1)作用在闸门上静水总压力的作用点; (2)启动闸门所需的拉力。

30.如题30图所示,有一水平放置的管道,水由喷嘴射出。已知主管直径D=0.3m,喷嘴直径d=0.1m,测压管高h=0.9m,不计水头损失,取动能修正系数和动量修正系数均为1,试计算:

(1)水不会从测压管中溢出时通过管道的最大流量Q; (2)流量最大时水流作用在管道收缩段上的力。

31.如题31图所示,有一自由出流管道,已知管径d=300mm,各管段长分别为l1=10m,l2=22m,l3=10m,水池液面与管道进、出口的高差分别为H1=6m,H2=12m,管道的粗糙系数n=0.013,局部阻力系数:进口ξ1=0.25,弯道ξ2=0.20,试求: (1)通过管道的流量Q;

(2)管道转折点A前的压强水头。

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