2004年4月全國(guó)高等教育自學(xué)考試工程流體力學(xué)試題

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一、單項(xiàng)選擇題(本大題共20小題,每小題1分,共20分)
    在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。
    1.流體在葉輪內(nèi)的流動(dòng)是軸對(duì)稱(chēng)流動(dòng),即認(rèn)為在同一半徑的圓周上(?。?BR>    A.流體質(zhì)點(diǎn)有越來(lái)越大的速度 B.流體質(zhì)點(diǎn)有越來(lái)越小的速度
    C.流體質(zhì)點(diǎn)有不均勻的速度 D.流體質(zhì)點(diǎn)有相同大小的速度
    2.流體的比容表示(?。?BR>    A.單位流體的質(zhì)量 B.單位質(zhì)量流體所占據(jù)的體積
    C.單位溫度的壓強(qiáng) D.單位壓強(qiáng)的溫度
    3.對(duì)于不可壓縮流體,可認(rèn)為其密度在流場(chǎng)中(?。?BR>    A.隨壓強(qiáng)增加而增加 B.隨壓強(qiáng)減小而增加
    C.隨體積增加而減小 D.與壓強(qiáng)變化無(wú)關(guān)
    4.流管是在流場(chǎng)里取作管狀假想表面,流體流動(dòng)應(yīng)是(?。?BR>    A.流體能穿過(guò)管側(cè)壁由管內(nèi)向管外流動(dòng)
    B.流體能穿過(guò)管側(cè)壁由管外向管內(nèi)流動(dòng)
    C.不能穿過(guò)側(cè)壁流動(dòng)
    D.不確定
    5.在同一瞬時(shí),位于流線上各個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是在該點(diǎn),與此流線(?。?BR>    A.相切 B.重合
    C.平行 D.相交
    6.判定流體流動(dòng)是有旋流動(dòng)的關(guān)鍵是看(?。?BR>    A.流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀是圓周曲線
    B.流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線
    C.流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡是直線
    D.流體微團(tuán)自身有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
    7.工程計(jì)算流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí),由層流變?yōu)槲闪鞑捎玫呐R界雷諾數(shù)取為(?。?BR>    A.13800 B.2320
    C.2000 D.1000
    8.動(dòng)量方程是個(gè)矢量方程,要考慮力和速度的方向,與所選坐標(biāo)方向一致為正,反之為負(fù)。如果力的計(jì)算結(jié)果為負(fù)值時(shí)( )
    A.說(shuō)明方程列錯(cuò)了 B.說(shuō)明力的實(shí)際方向與假設(shè)方向相反
    C.說(shuō)明力的實(shí)際方向與假設(shè)方向相同 D.說(shuō)明計(jì)算結(jié)果一定是錯(cuò)誤的
    9.動(dòng)量方程( )
    A.僅適用于理想流體的流動(dòng) B.僅適用于粘性流體的流動(dòng)
    C.理想流體與粘性流體的流動(dòng)均適用 D.僅適用于紊流
    10.如圖所示,有一沿垂直設(shè)置的等截面彎管,截面積為A,彎頭轉(zhuǎn)角為90°,進(jìn)口截面1-1與出口截面在2-2之間的軸線長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩截面之間的高度差為△Z,水的密度為ρ,則作用在彎管中水流的合外力分別為(?。?BR>    A.
    B.
    C.
    D.
    11.用皮托靜壓管測(cè)量得出的物理量是(?。?BR>    A.總壓 B.靜壓
    C.總壓與靜壓的差值 D.流量
    12.如圖所示,管段1與管段2直徑相同,長(zhǎng)度相同且對(duì)稱(chēng)布置。若在管段2上裝一調(diào)節(jié)閥,則管段1與管段2的下列流動(dòng)參數(shù)關(guān)系為(?。?BR>    A.
    B.
    C.
    D.
    13.在粘性流體總流的伯努利方程的計(jì)算中,若取動(dòng)能修正系數(shù)等于1,則管內(nèi)流體按截面平均流速計(jì)算的動(dòng)能要比實(shí)際動(dòng)能在數(shù)值上(?。?BR>    A.大一些 B.小一些
    C.相等 D.有時(shí)大一些,有時(shí)小一些
    14.動(dòng)量方程中, 表示作用在控制體內(nèi)流體上的力是( )
    A.總質(zhì)量力 B.總表面力
    C.合外力 D.總壓力
    15.當(dāng)某管路流動(dòng)在紊流水力光滑管區(qū)范圍內(nèi)時(shí),隨著雷諾數(shù)Re的增大,其沿程損失系數(shù)λ將(?。?BR>    A.增大 B.減小
    C.不變 D.增大或減小
    16.在攔水壩上有三條高低不同泄水道①、②、③,各水道的長(zhǎng)度、直徑、壁面粗糙度均相等,則此三條泄水道所輸送的流量關(guān)系為(?。?BR>    A.
    B.
    C.
    D.
    17.管內(nèi)流動(dòng)時(shí),為克服阻力產(chǎn)生的管路能量損失,若用壓強(qiáng)損失△p表示時(shí),其物理意義是(?。?BR>    A.單位重量流體的能量損失 B.單位質(zhì)量流體的能量損失
    C.單位體積流體的能量損失 D.單位時(shí)間經(jīng)管路流體的能量損失
    18.在紊流水力粗糙管過(guò)渡區(qū)范圍內(nèi)的管路流動(dòng),當(dāng)雷諾數(shù)不變時(shí),則其沿程損失系數(shù)λ將隨管壁相對(duì)粗糙度△/d的增大而(?。?BR>    A.增大 B.減小
    C.不變 D.增大或減小
    19.某水箱內(nèi)水由一管路流出,水位差H,管長(zhǎng)l,管徑d.管路損失為hw,水的密度為ρ,現(xiàn)若密度改變?yōu)棣选?ρ,則相應(yīng)的管路損失 將(?。?BR>    A. >
    B. =
    C. <
    D. 可能大于或小于
    20.聲音在流體中傳播的速度越小,說(shuō)明流體壓縮性(?。?BR>    A.越大 B.越小
    C.相同 D.不一定
    二、名詞解釋題(本大題共5小題,每小題2分,共10分)
    21.計(jì)示壓強(qiáng)
    22.跡線
    23.紊流附加切應(yīng)力
    24.激波
    25.理想流體
    三、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
    26.簡(jiǎn)述流體膨脹性的意義及其影響因素。
    27.流體力學(xué)中的系統(tǒng)是什么意思?它有哪些特點(diǎn)?
    28.Ⅰ。請(qǐng)寫(xiě)出以下兩個(gè)方程的名稱(chēng)
    方程一:
    方程二:
    Ⅱ。從單位重量流體能量觀點(diǎn)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩方程中各項(xiàng)的物理意義,以及兩方程的物理意義;
    Ⅲ。這兩個(gè)方程在應(yīng)用條件上有何相同和差異之處。
    29.發(fā)生邊界層分離的必要條件是什么?為什么邊界層分離要產(chǎn)生壓差阻力?
    四、計(jì)算題(本大題共6小題,共50分)
    30.(6分)密度ρ=2.6205kg/m3的蒸汽經(jīng)內(nèi)徑d0=100mm主管道進(jìn)入汽柜,質(zhì)量流量qm=2000kg/h,然后由汽柜接出兩支管路供兩用汽戶,已知兩用戶用汽量為qm1=500kg/h,qm2=1500kg/h,支管路內(nèi)平均速度為25m/s,求:
    (1)主管道內(nèi)汽體平均流速;
    (2)兩支路的內(nèi)徑d1,d2.
    31.(6分)試求空氣在噴管中的臨界速度和聲速。(已知:溫度t1=280℃,速度v1=205m/s,空氣的等熵指數(shù)為k=1.4,比熱容為R=287J/(kg?K))
    32.(7分)用汞U形管壓差計(jì)與皮托管組合測(cè)定水管中的點(diǎn)流速v,當(dāng)讀數(shù)△h=60mm時(shí),流速為多少?(已知:水的密度ρ=1000kg/m3,汞密度ρ′=13600kg/m3)
    33.(7分)內(nèi)徑d=100mm的虹吸管,如圖所示,求2、3截面的表壓強(qiáng),不計(jì)水頭損失。(已知:水的密度ρ=1000kg/m3)
    34. (12分)一突然擴(kuò)大管路,其管內(nèi)徑由d1=50mm突然擴(kuò)大到d2=100mm,如圖所示,在截面變化附近前和后截面處安裝之U形管差壓計(jì),上部為水, ρ=1000kg/m3,下部為密度ρ′=1600kg/m3的四氯化碳。當(dāng)管中通過(guò)流量qv=16m3/h的常溫水時(shí),差壓計(jì)液高度差h=173mm. 試求管路突然擴(kuò)大的局部損失系數(shù),并把求得結(jié)果與按理論計(jì)算的結(jié)果相比較。
    35.(12分)流體在長(zhǎng)為l的水平放置的等直徑圓管中作定常流動(dòng),若已知沿程損失系數(shù)為λ,管壁切應(yīng)力為τ,截面平均流速為v,流體密度為ρ,試證明:τ= ρv2.