兰州大学流体力学试题A.docx

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兰州大学2021 ～2021 学年第 2 学期
期末考试试卷〔A / B卷〕

课程名称： 工程流体力学 任课教师： 王博
学院： 资源环境学院 专业：环境科学、环境工程 年级： 2021
姓名： 校园卡号：
题 号
一
二
三
四
五
总 分
分 数

阅卷教师

一. 填空题〔20分〕：
1．流体只能够抵抗 ，而不能够承受 ，也不能抵抗 变形。
2．静止液体作用在任意形状平面上的总压力的大小，等于该平面 )及该平面 的乘积。
3．平面 流体和 流动，是流函数和速度势函数同时存在的充分必要条件。
4．不可压缩流体的能量为 、 和 三者之和，单位质量的不可压缩流体其能量表达式为 。
5、理想不可压缩流体，流速为，，，那么流动 (是/否)连续， (是/否)有势。
6、模型及原型的流场动力相似，它们的牛顿数必定相等。牛顿数的表达式为 。雷诺数的表达式为 ，物理意义为 。费劳德数的表达式为 ，物理意义为 。欧拉数的表达式为 ，物理意义为 。
二. 选择题〔15分〕：
1．亚声速流动，是指马赫数时的流动。〔　　〕
A． 等于1　　　　　B．等于临界马赫数
　 C．大于1　　　　 D．小于1
2．气体温度增加，气体粘度
A． 增加 B．减小 C．不变 D．增加或减小
3．在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计〔如图〕，当箱顶部压强＝1个大气压时，两测压计水银柱高之差△12=760()，如果顶部再压入一局部空气，使＝2个大气压时。那么△h应为〔　　〕
A． △－760()
B． △ 0()
C．△ 760()
D．△1520()
4．流体流动时，流场各点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为〔　　〕
A．定常流 B．非定常流 C．非均匀流 D．均匀流
5．流体在流动时，根据流体微团来判断流动是有旋流动还是无旋流动。〔　　〕
A． 运行轨迹是水平的 B．运行轨迹是曲线
C．运行轨迹是直线 D．是否绕自身轴旋转
6．在同一瞬时，流线上各个流体近质点的速度方向总是在该点及此线〔　　〕
A． 重合 B．相交 C．相切 D．平行
7．图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压p也相等，而三缸所配的活塞构造不同，三个油机动的出力F1，F2，F3的大小关系是〔忽略活塞重量〕〔　　〕
A． F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＜F2＜F3 D．F1＝F3＞F2

8．三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门关闭，阀门c开启，压强计p指示为0，将容器I充入压缩空气，绝对压强为300，容器抽成真空度为30。先关闭阀门c，再开启阀门a和b，这时，压强计p的读数应该是〔设当地大气压是100〕〔　　〕
A．56.7 B．76.7 C．90.0 D．110.0

9．以下说法中，正确的说法是〔　　〕
A． 理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒
B． 理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒
C． 理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒
D． 理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒
10．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足〔　　〕
A． B．P＝C
C． D．
11．如下图，容器假设依次装着水及汽油，假定二者均为理想流体，且H＝常数，液面压强为大气压，那么从管口流出的水及汽油之间的速度关系是〔　　〕
A． V水＜V油　　　　　B．V油＜V水　　　　　　　
C．V水＝V油　　 D． 难以确定
12．粘性流体绕流平板时，边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数值为〔　　〕
A． 2000 B．2000~13800
C．~3 D．~3
13．当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，那么随着雷诺数的增大，其沿程损失系数λ将〔　　〕
A． 增大　 B．减小　 C．不变　 D．增大或减小
14．流体在管内作层流流动时，其沿程损失值及断面平均流速v的次方成正比。〔　　〕
A． 1　　B．1.75　　C．1.75~2 D．2
15．管路水力计算中的所谓长管是指〔　　〕
A． 长度很长的管路
B．总能量损失很大的管路
C．局部损失及沿程损失相比拟可以忽略的管路
D．局部损失及沿程损失均不能忽略的管路
三. 计算题〔65分〕：
1〔10分〕在管道M上装一复式U形水银测压计，测压计上各液面及A点的标高为：D1=，D 2=，D 3=，D 4=， D D 5=。试确定管中A点压强。图中黑色液体为水银rr=13.6*103kg3，其他为水rr=1.0*103kg3

2. 〔13分〕有一弧形闸门，宽2m，圆心角α=30°，半径3.2m，闸门转轴及水平面齐平，求作用在闸门上的静水总压力的大小及方向(即合力及水平面的夹角)。

3. 〔13分〕流体通过孔板流量计的流量及孔板前后的压差，管道的内径d1，管内流速v，孔板的孔径d，流体的密度，动力粘度有关，试用量纲分析法导出流量表达式。
4. 〔12分〕如下图，直径80的油缸端部有20的小孔，假设油的密度ρ＝800 3，试求活塞上的作用力3000 N，油从小孔出流时，油缸将受多大的作用力。〔忽略活塞的重量和能量损失〕
5. 〔17分〕的水〔〕通过一根铸铁管〔ε＝ 〕从贮水池A流向贮水池B。两贮水池的水位差H＝2m，水管长度20m，其中有6个弯头〔ζ＝〕，入口〔ζ＝0.5〕，出口〔ζ＝1.0〕。为了使流量Q = 3，试设计水管管径d()。〔从设d = 算起〕