2013年1月自学考试流体力学试题

　　课程代码：03347

　　请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

　　选择题部分

　　注意事项：

　　1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。

　　2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。

　　一、单项选择题(本大题共1 0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，请将其选出并将答

　　题纸的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

　　1.流动阻力产生的主要原因是流体具有

　　A.流动性 B.压缩性

　　C.粘性 D.膨胀性

　　2.已知三通管来流量Q1=1401/s，两出流支管的管径为d2=150mm和d3=mm，若两支管的断面平均流速相等，则两支管的流量分别为

　　A.Q2=401/s,Q3 =1001/s B.Q2=501/s,Q3 =90l/s

　　C.Q2=601/s,Q3=801/s D.Q2=701/s,Q3 =70l/s

　　3.水力坡度J的表达式为

　　A. B. C. D. 4.已知某圆管流动的雷诺数Re=0，则该圆管流动的沿程摩阻系数λ为

　　A.0. 032 B.0.064

　　C.0. 128 D.0.256

　　5.明渠流正常水深是指

　　A.均匀流水深 B.非均匀流水深

　　C.临界水深 D.断面平均水深

　　6.水跌是明渠水流由

　　A.急流向急流过渡的水力现象 B.缓流向缓流过渡的水力现象

　　C.缓流向急流过渡的水力现象 D.急流向缓流过渡的水力现象

　　7.棱柱形渠道发生S2型水面曲线时，水流的特性为

　　A.Fr <1 h>hc B.Fr >1 h>hc

　　C.Fr <1 h1 h

　　8.堰流的水力现象是

　　A.缓流穿过障壁 B.缓流溢过障壁

　　C.急流穿过障壁 D.急流溢过障壁

　　9.在渗流模型中假定

　　A.土壤颗粒大小均匀 B.土壤颗粒排列整齐

　　C.土壤颗粒均为球形 D.土壤颗粒不存在

　　1 0.有压管流模型试验采用与原型相同的流体，当长度比尺为16时，模型流量应为原型流量的

　　A. B. C. D.

非选择题部分

　　注意事项：

　　用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。

　　二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

　　11.重力场(质量力只有重力)中水和水银所受单位质量力满足Z水________Z水银。

　　(填大于、等于或小于)

　　12.密闭水箱内A点的绝对压强为58.8kPa，若当地大气压为98kPa，则A点的真空高度为________mH2 O。

　　13.连续性方程是________原理在流体力学中的表达式。

　　14.圆管均匀流过流断面上剪应力呈直线分布，在________处达最大值。

　　(填管轴或管壁)

　　15.输送燃油的管道，管径d= 100mm，流速秒 =0.51m/s，燃油的运动粘度v=150×10-6m2/s，其管中流态为________。(填层流或紊流)

　　16.如题16图所示并联管路，已知两支路的沿程摩阻系数之比λ1/λ2 =1，管长之比l1/l2 =4，管径之比d1/d2=2,则两支管的流量之比Q1/Q2为________。

　　17.对于两水箱水位差为4.5m的薄壁小孔口淹没出流，孔径为20mm，若流量系数 =0.62，则孔口出流流量为________l/s。

　　18.一矩形渠道，底宽b= 5m，当通过流量Q=25m3/s时，渠道水流的临界水深hc=_____m。

　　19.矩形修圆进口宽顶堰的流量系数比矩形直角进口宽顶堰的流量系数_____。(填大或小)

　　20.原型与模型两个流动的弗劳德数相等，则其满足________相似。

　　三、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共1 5分)

　　21.流线

　　22.湿周

　　23.水击

　　24.水力最优断面

　　25.完全井

　　四、简单计算题(本大题共3小题，每小题5分，共1 5分)

　　26.如题26图所示，空心圆柱体的直径d =3m，挡水高度H=3m。请绘制压力体图，并求出每米长圆柱体上所受静水总压力的铅垂分力。

　　27.如题27图所示，钢筋混凝土U形渡槽，其断面上部为矩形，下部为半圆形，半径r =lm。槽长l=m，粗糙系数n=0.014，进出口槽底高程差Δz=0.4m，槽中水流为均匀流。试求

　　h=0.5m时通过渡槽的流量Q。

　　28.如题28图所示，，直径d=12cm的圆管连接两贮水器，管中填充长l=40cm的均质细砂。在H= 60cm的恒定水头作用下，测得10小时渗流量为0.01m3。若不计管道进、出口水头损失，试求渗透系数k。

　　五、计算题(本大题共3小题，每小题10分，共30分)

　　29.如题29图所示，矩形闸门AB绕其顶部A轴旋转启闭。已知闸门宽120cm，长90cm，水深h=50cm，闸门与水平面的夹角θ=60°求作用于闸门AB上的静水总压力大小及其作用点的位置。

　　30.如题30图所示，某管路渐变段固定在镇墩上，通过的流量Q=0.0314m3/s，进水管管径d1=mm，进水管形心点相对压强水头 =50m水柱高，出水管管径d2=100mm，不计水头损失，试求水流作用在该渐变段管壁上的力。

　　31.如题31图所示为一水平输水管道，已知水箱水位H=5m，水箱上压力表读值为

　　Pe=89.224kPa，管道λ口局部阻力系数 口=0.5，调节阀门局部阻力系数 =4.0，喷嘴局部阻力系数 喷嘴=0.06(计算喷嘴水头损失时采用管径d3所对应的水流流速)，沿程摩阻系数λ=0.025，求通过管道的流量。

　　注：突然扩大管的局部水头损失系数计算公式为