流体力学试卷-重修

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1、吉林建筑工程学院2009/2010学年第二学期重修考试卷科目：流体力学C 试卷类型（A）考试班级：环工061 命题人： 教研室主任： 一、选择题（每题2分，共20分）1、 已知边壁附近粘性流体的速度呈直线分布，且边壁处流体速度为零，附近壁处流体的切应力为：A,零 B,最大 C,最小 D,常数定值2、明渠均匀流的总水头H和水深h随流程s变化的特征是：A,dH/ds0,dh/ds0 B, dH/ds0,dh/ds=0 C, dH/ds=0,dh/ds=0 D, dH/ds=0,dh/ds0 3、垂直放置于水中的矩形平板AB,如图2-1所示。由AB中心的力F和水底支座支撑稳定，则F应为平板所受静水压

2、力P的： A,1/3倍 B,1/2倍 C,2/3倍 D,4/3倍4、紊流的脉动压强的时均值：A,大于零 B,小于零 C,等于零 D,均可能5、粘性流体总流，以下哪个说法正确：A,流体从侧压管水头高处流向低处 B,流体从压强大处流向小处 C,流体从流速大处流向小处 D,流体从总水头高处流向低处6、实物长度200m,宽80m，试验场地长20m，宽8m，则模拟应采用的长度比尺为：A,10 B,8 C,8.94 D,12.57、圆管紊流的流速分布曲线最接近：A,抛物线 B,指数曲线 C,对数曲线 D,直线8、水头损失的影响因素包括 ;A,流体的重力，粘滞力及边壁的阻滞力 B,流体的重力，惯性及粘滞力C

3、,流体的惯性，粘滞力及边壁的阻滞力 D,流体的重力,9、关于量纲分析法的以下说法哪个是正确的：A,对复杂物理现象无法找出物理方程 B,只能推导物理方程，无法进行深入分析C,无法检验物理方程是否正确 D,必须在理论分析和实验基础上找出基本变量，才能用量纲分析法10、圆管层流过流断面上的切应力分布为：A, 管壁处为零，向管轴线性增大 B，呈抛物线分布 C，过流断面上恒为常数 D,管轴处为零，向管壁线性增大二、填空题（每题1分，共10分）1. 按照力的作用方式可将力分为（ ）和（ ）两大类。2. 若虹吸管输水管中某点的绝对压强为58.5KPa,则相应的相对压强为（ ），真空高度为（ mH2O）。3.

4、 按固体壁沿液流运动方向的变化不同，可将水头损失分成（ ）和（ ）两大类。4. 断面单位能量是基准面选在（ ）单位重量液体的机械能。5. 著名的达西渗流定律公式为（ ）其中k表示（ ）J表示（ ）。三、绘图题（每题5分，共15分）1、绘静水压强图（标明方向、大小）。 2、 绘曲面的压力体。3、 绘水面曲线的可能连接形式。前一段i1小于ic，后段i2小于ic。且i2大于i1。四、简答题（每题5分，共15分）1、简述尼古拉兹实验及结果。 2 、简述能量方程的使用条件。3、明渠流动状态的判别方法有哪些？五、计算题（每题10分，共40分）1圆柱形压力水罐，半径R=0.5m, 长L=2m, 压力表读值。

5、试求：(1) 端部平面盖板所受水压力；（2）上、下半圆筒所受水压力；（3）连接螺栓所受总拉力。2. 计算图示中的时，求水银压差计的水银面高度差。3.水流通过变截面弯管（见图示）。若已知弯管的直径转角为60，求固定此弯管所需的力。可不计水头损失。 4修建梯形断面渠道，要求通过流量Q=1 m3/s，边坡系数m=1.0，底坡i=0.0022，粗糙系数n=0.03，试按不冲允许速度vmax=0.8m/s，设计断面尺寸。注：要求试卷统一用b4纸竖版打印。 2009年 6 月20日 吉林建筑工程学院2009/2010学年第二学期重修考试卷答案科目：流体力学C 试卷类型（A）考试班级：环工061 命题人：

6、教研室主任： 一、选择题（每题2分，共20分）1、B 2、B 3、D 4、C 5、D 6、A 7、A 8、C 9、D 10、D二、 填空：（每空1分，共10分）1.按照力的作用方式可将力分为（表面力）和（质量力）两大类。2.若虹吸管输水管中某点的绝对压强为58.5KPa,则相应的相对压强为（-39.5KPa），真空高度为（4.03mH2O）。3.按固体壁沿液流运动方向的变化不同，可将水头损失分成（沿程水头损失）和（局部水头损失）两大类。4.断面单位能量是基准面选在（过水断面最低点时）单位重量液体的机械能。5.著名的达西渗流定律（v=kJ）其中k表示（渗流系数）J表示（水力坡度）。三、绘图题（每

7、题5分，共15分）1、绘静水压强图（标明方向、大小）。 2、 绘曲面的压力体。3、 绘水面曲线的可能连接形式。前一段i1小于ic，后段i2小于ic。且i2大于i1。四、简答题（每题5分，共15分）1、简述尼古拉兹实验及结果。答：为了确定=f（Re，/d）的规律，在圆管内壁粘胶上经过筛分具有同粒径的沙粒，制成人工均匀颗粒粗糙，揭示了=f（Re，/d）规律的实验结果。区 层流区，Re2300 =64/ Re；区 层流转变为紊流的过渡区，基本上与/d 无关，与Re有关；区 光滑管区，/d对无影响；区 光滑管向粗糙管的紊流过渡区=f（Re，/d）；区 粗糙管区，与Re 无关，=f（/d），水头损失与流

8、速的平方成正比。 2 、简述能量方程的使用条件。答： 1 )恒定流 2 )不可压缩流体 3 )质量力只有重力 4 )过水断面取在均匀流或渐变流上，但两过水断面之间可以是急变流 5 )两过水断面间除了水头损失之外，总流没有能量的输出或输入。3、明渠非均匀流的流态有几种判断方法及判别关系。（8分）答：有五种ik， hk， Vk， Fr, 断面比能。五、计算题（每题10分，共40分）1 解：（1）端盖板所受水压力受压面为原型平面 P=PA=(P+)=(23.72+9.8x0.5)x3.14x0.25=22.47KN上下半圆筒所受的压力 上下半圆筒所受压力只有铅垂分力。上半圆筒压力体如图2-30所示。

9、 P=【（）2R-】l=49.54KN下半圆筒有P=V=【（）2R-】l=64.93KN(3)连接螺栓收受总拉力 由上半圆筒计算T=P=49.54KN或由下半圆桶计 算T= P-N=49.54KN其中N为支座反力2. 计算图示中的l=75cm d=2.5cm v=3.0m/s =0.5时求水银差压计的水银面高度差h解：H= H+ h= 移向 H- h（）= 代入数值得 h=0.0765m3. 解：（1）取A-A B-B 为过水断面列恒定源流的连续方程 Q=VW=VW 所以V=2.45m/s V=3.82m/s (2) 取A-A B-B 为过水断面列能量方程Z+= Z+h 管子中心线轴在同一水平面所以Z =Z=0 所以PB=1.76P0 (3) 取A-A B-B及变截面垂管所围流体围隔离体列动量方程 x轴PA-PBcot60-F1X =(2VBX-1VAX) 即F1X =6020N y轴 PBsin60-Fy=(2VBY-1VAY) 所以F1y=5079N 所以FX=6020N 水平向右 Fy=5079N 水平向左4、解： 由 注：要求试卷统一用b4纸竖版打印。 2010年 6 月1日