全國(guó)2014年4月高等教育自學(xué)考試 流體力學(xué)試題
課程代碼：03347
請(qǐng)考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。
選擇題部分
注意事項(xiàng)：
1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。
2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。不能答在試題卷上。
一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2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)將其選出并將“答題紙”的相應(yīng)代碼涂黑。錯(cuò)涂、多涂或未涂均無分。
1．在油面上作水平運(yùn)動(dòng)的平板引起油層內(nèi)油的速度分布為u=3y．已知油的動(dòng)力粘度為μ，則作用在平板單位面積上的粘性阻力為
A. y
B. 3y
C. μ
D. 3μ
題1圖
2．一封閉容器內(nèi)，水面上氣體的真空度pv=5kPa，水深1m處的相對(duì)壓強(qiáng)為
A.-14.8kPa B.-5kPa
C.4.8kPa D.14.8kPa
3．如圖所示，一等直徑管流，A-A為過流斷面，B-B為水平面，1、2、3為面上各點(diǎn)，各點(diǎn)的壓強(qiáng)有以下關(guān)系
A.p1=p2
B.p1=p3
C.p2>p1
D.p3>p1
題3圖
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4．采用時(shí)均化概念分析紊流運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)的
A.脈動(dòng)量的時(shí)均值為零 B.時(shí)均量為零
C.時(shí)均量和脈動(dòng)量之和為零 D.脈動(dòng)量為零
5．當(dāng)流體在淹沒情況下由管道流入很大的容器時(shí)，管道的出口水頭損失系數(shù)ζ為
A.0 B.0.5
C.1 D.5
6．水管末端閥門突然關(guān)閉產(chǎn)生水擊波，其傳播的第四階段為
A.增壓波從閥門向管道進(jìn)口傳播 B.增壓波從管道進(jìn)口向閥門傳播
C.減壓波從管道進(jìn)口向閥門傳播 D.減壓波從閥門向管道進(jìn)口傳播
7．對(duì)于任何邊坡系數(shù)，水力優(yōu)梯形斷面的水力半徑Rh均為水深h的
A.0.5倍 B.1倍
C.2倍 D.3倍
8．S2型水面曲線只能發(fā)生在
A.緩坡渠道的緩流中 B.緩坡渠道的急流中
C.陡坡渠道的緩流中 D.陡坡渠道的急流中
9．在圓管紊流過渡區(qū)，沿程阻力系數(shù)λ取決于
A. Re和L B. Re和ks／d
C. Re D. ks／d
10．與實(shí)際滲流相比，滲流模型的
A.過流斷面面積更大 B.通過的流量更大
C.滲流阻力更大 D.壓強(qiáng)更大
非選擇題部分
注意事項(xiàng)：
用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上，不能答在試題卷上。
二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）
11．單位質(zhì)量力是指作用在______流體上的質(zhì)量力。
12．相對(duì)壓強(qiáng)是以______為基準(zhǔn)起算的壓強(qiáng)。
13．水管管徑d=150mm．在恒定流情況下，每小時(shí)排水15m3，則水流斷面平均流速為______m/s．
14．尼古拉茲實(shí)驗(yàn)的重要意義在于全面揭示了______的變化規(guī)律。
15．兩根完全相同的工業(yè)管道，一根輸油，一根輸水，運(yùn)動(dòng)粘度v油>v水，若兩管雷諾數(shù)相等，則沿程水頭損失hf油______hf水。
16．水流局部阻礙處旋渦強(qiáng)度______，產(chǎn)生的局部水頭損失越大。
17．圓柱形外管嘴的流速系數(shù)φn=0.82，其流量系數(shù)μn=______。
18．?dāng)嗝嫘螤?、尺寸沿程不變的長(zhǎng)直渠道稱為______渠道。
19．明渠均勻流形成的條件是位能沿程減少值等于______，而水流的動(dòng)能保持不變。
20．達(dá)西定律是表征均勻滲流某過流斷面上平均流速與水力坡度的關(guān)系，而裘皮依公式則表示______某過流斷面上平均流速與水力坡度的關(guān)系。
三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）
21．連續(xù)介質(zhì)假設(shè)
22．當(dāng)?shù)丶铀俣?BR> 23．當(dāng)量直徑
24．水躍
25．影響半徑
四、簡(jiǎn)答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）
26．如圖所示，水沿等直徑豎直管道流動(dòng)。若1、2兩點(diǎn)高差h=20m，測(cè)得1點(diǎn)壓強(qiáng)p1=98kPa,
2點(diǎn)壓強(qiáng)p2=300kPa，試確定水流方向。
題26圖
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27．頂角θ=90°的三角堰非淹沒溢流，當(dāng)堰上水頭H在0.05～0.25m范圍內(nèi)時(shí)，若H增加0.5倍，流量將增加多少倍？
28．試用瑞利法分析自由落體下降距離s的關(guān)系式。已知s與重力加速度g和時(shí)間t有關(guān)。
五、計(jì)算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）
29．如圖所示圓柱滾門，長(zhǎng)度l=10m，直徑D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m，試求作用在圓柱滾門上總壓力的水平分力和鉛垂分力。
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題29圖
30．如圖所示，利用引射水流在喉道形成負(fù)壓，將容器M中的水抽出。已知H、b，不
計(jì)損失，喉道斷面面積A1與噴管出口斷面面積A2滿足怎樣的關(guān)系才能使引射器開始工作？
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題30圖
31．如圖所示，水由密閉容器經(jīng)管道流入大氣。已知容器項(xiàng)部壓力表讀值pM=0.098MPa，容器內(nèi)水面至管道出口的高差H=2m，管道長(zhǎng)l=40m，管徑d=100mm，沿程阻力系數(shù)λ=0.03，管道進(jìn)口局部阻力系數(shù)ζe=0.5，閥門局部阻力系數(shù)ζv=0.5，試求管道出口流量并定性繪制總水頭線。
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課程代碼：03347
請(qǐng)考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。
選擇題部分
注意事項(xiàng)：
1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。
2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。不能答在試題卷上。
一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2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)將其選出并將“答題紙”的相應(yīng)代碼涂黑。錯(cuò)涂、多涂或未涂均無分。
1．在油面上作水平運(yùn)動(dòng)的平板引起油層內(nèi)油的速度分布為u=3y．已知油的動(dòng)力粘度為μ，則作用在平板單位面積上的粘性阻力為
A. y
B. 3y
C. μ
D. 3μ
題1圖
2．一封閉容器內(nèi)，水面上氣體的真空度pv=5kPa，水深1m處的相對(duì)壓強(qiáng)為
A.-14.8kPa B.-5kPa
C.4.8kPa D.14.8kPa
3．如圖所示，一等直徑管流，A-A為過流斷面，B-B為水平面，1、2、3為面上各點(diǎn)，各點(diǎn)的壓強(qiáng)有以下關(guān)系
A.p1=p2
B.p1=p3
C.p2>p1
D.p3>p1
題3圖
4．采用時(shí)均化概念分析紊流運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)的
A.脈動(dòng)量的時(shí)均值為零 B.時(shí)均量為零
C.時(shí)均量和脈動(dòng)量之和為零 D.脈動(dòng)量為零
5．當(dāng)流體在淹沒情況下由管道流入很大的容器時(shí)，管道的出口水頭損失系數(shù)ζ為
A.0 B.0.5
C.1 D.5
6．水管末端閥門突然關(guān)閉產(chǎn)生水擊波，其傳播的第四階段為
A.增壓波從閥門向管道進(jìn)口傳播 B.增壓波從管道進(jìn)口向閥門傳播
C.減壓波從管道進(jìn)口向閥門傳播 D.減壓波從閥門向管道進(jìn)口傳播
7．對(duì)于任何邊坡系數(shù)，水力優(yōu)梯形斷面的水力半徑Rh均為水深h的
A.0.5倍 B.1倍
C.2倍 D.3倍
8．S2型水面曲線只能發(fā)生在
A.緩坡渠道的緩流中 B.緩坡渠道的急流中
C.陡坡渠道的緩流中 D.陡坡渠道的急流中
9．在圓管紊流過渡區(qū)，沿程阻力系數(shù)λ取決于
A. Re和L B. Re和ks／d
C. Re D. ks／d
10．與實(shí)際滲流相比，滲流模型的
A.過流斷面面積更大 B.通過的流量更大
C.滲流阻力更大 D.壓強(qiáng)更大
非選擇題部分
注意事項(xiàng)：
用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上，不能答在試題卷上。
二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）
11．單位質(zhì)量力是指作用在______流體上的質(zhì)量力。
12．相對(duì)壓強(qiáng)是以______為基準(zhǔn)起算的壓強(qiáng)。
13．水管管徑d=150mm．在恒定流情況下，每小時(shí)排水15m3，則水流斷面平均流速為______m/s．
14．尼古拉茲實(shí)驗(yàn)的重要意義在于全面揭示了______的變化規(guī)律。
15．兩根完全相同的工業(yè)管道，一根輸油，一根輸水，運(yùn)動(dòng)粘度v油>v水，若兩管雷諾數(shù)相等，則沿程水頭損失hf油______hf水。
16．水流局部阻礙處旋渦強(qiáng)度______，產(chǎn)生的局部水頭損失越大。
17．圓柱形外管嘴的流速系數(shù)φn=0.82，其流量系數(shù)μn=______。
18．?dāng)嗝嫘螤?、尺寸沿程不變的長(zhǎng)直渠道稱為______渠道。
19．明渠均勻流形成的條件是位能沿程減少值等于______，而水流的動(dòng)能保持不變。
20．達(dá)西定律是表征均勻滲流某過流斷面上平均流速與水力坡度的關(guān)系，而裘皮依公式則表示______某過流斷面上平均流速與水力坡度的關(guān)系。
三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）
21．連續(xù)介質(zhì)假設(shè)
22．當(dāng)?shù)丶铀俣?BR> 23．當(dāng)量直徑
24．水躍
25．影響半徑
四、簡(jiǎn)答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）
26．如圖所示，水沿等直徑豎直管道流動(dòng)。若1、2兩點(diǎn)高差h=20m，測(cè)得1點(diǎn)壓強(qiáng)p1=98kPa,
2點(diǎn)壓強(qiáng)p2=300kPa，試確定水流方向。
題26圖
27．頂角θ=90°的三角堰非淹沒溢流，當(dāng)堰上水頭H在0.05～0.25m范圍內(nèi)時(shí)，若H增加0.5倍，流量將增加多少倍？
28．試用瑞利法分析自由落體下降距離s的關(guān)系式。已知s與重力加速度g和時(shí)間t有關(guān)。
五、計(jì)算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）
29．如圖所示圓柱滾門，長(zhǎng)度l=10m，直徑D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m，試求作用在圓柱滾門上總壓力的水平分力和鉛垂分力。
題29圖
30．如圖所示，利用引射水流在喉道形成負(fù)壓，將容器M中的水抽出。已知H、b，不
計(jì)損失，喉道斷面面積A1與噴管出口斷面面積A2滿足怎樣的關(guān)系才能使引射器開始工作？
題30圖
31．如圖所示，水由密閉容器經(jīng)管道流入大氣。已知容器項(xiàng)部壓力表讀值pM=0.098MPa，容器內(nèi)水面至管道出口的高差H=2m，管道長(zhǎng)l=40m，管徑d=100mm，沿程阻力系數(shù)λ=0.03，管道進(jìn)口局部阻力系數(shù)ζe=0.5，閥門局部阻力系數(shù)ζv=0.5，試求管道出口流量并定性繪制總水頭線。
