土木建筑学院土建专业流体力学期末考试试卷B及答案.docx

得分
评阅人

一、单项选择题(每题2分，共40分)

2010〜2011学年第2学期期末考试
流体力学试卷B卷
考试方式：闭卷考试时间：120分钟 卷面总分：1分
题号
一
二
三
四
总成绩
合分人
得分

()1、作用在液体上的力按其作用的特点一般可分为哪两种力？
A. 重力、压力B.惯性力、表面力
C.摩擦力、弹性力D.质量力、表面力
()2、下列哪个物理量的大小与流体内摩擦力F成正比？
A.正压力B.压力梯度C.流速梯度D.温度
()3、水的动力粘度随温度的升高而变化的规律是什么？
4增大B.减小C.不变D不定
()4、对牛顿流体的定义下列哪项正确？
A. 可压缩流体B.不可压缩流体
C.满足牛顿内摩擦定律的流体D.满足牛顿第二定律的流体
()5、某点的真空压强为650Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为多少？
()8、在测量液体压强时，小直径测压管出现上升或下降的现象，主要是受到下列哪种力的作用影响？
A.重力 B.表面张力 C.粘滞力 D.压力
()9、下列哪项符合实际流体一元恒定总流能量方程所取断面的要求？
A.非均匀过流断面B.渐变流过流断面
C.渐变流横断面D.均匀流横断面
()10、下列哪项符合定常流的定义？
A. 流动随时间按一定规律变化的流动

B. 流场中任意空间点的运动要素不随时间变化的流动
C. 各过流断面的速度分布相同的流动
D. 各过流断面的压强相同的流动
()11、在定常流动条件下，下列哪项描述正确？
A. 流线和迹线正交
B. 流线和迹线重合
C. 流线是平行直线
D. 迹线是平行直线
()12、有一变直径管，直径由1mm扩大到2mm，直径变大后的流速为1.5m/s,直径变化前的流速为多少？
A.2m/s B.3m/s C.6m/s D.9m/s
()13、粘性流体总水头线沿程的变化规律是什么？
A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三种情况都有可能
()14、变直径管流，细断面直径为d ,粗断面直径d2d ,粗细断面雷诺
121
数的比值是多少？
A. Re 粗:Re 细 2 : 1 B. Re 粗:Re 细 1: 1
:A.650Pa B.550Pa C.350Pa D.1650Pa
号线 ()6、已知流场二维速度分布u2xy x , uy2y ,密度不变，
对此流动的描述下列哪项是正确的？A.恒定不可压缩流B.非恒定理想流
C.恒定均匀流D.恒定可压缩流
()7、露天水池，水深5m处的相对压强为多少？
C. Re 粗：Re 细 1:2 D. Re 粗：Re 细 1:4
()15、相对压强的起点是？
A.绝对真空B.1个标准大气压 C.当地大气压 D.液面压强
()16、采用毕托管测量空气的流速，测量介质用水，现改为密度为水的0.8倍的酒精，流速不变，则比压计读数h变为原来的多少倍？
A.0.8 倍 B.2 倍 C.1.25 倍 D.1.5 倍
A.5kPa B.49kPa C. 147kPa D.205kPa
（）17、两等长管，阻力系数相同为常数，流过的流量也相同，两者的直径比为1:2,则其沿程损失之比为多少？
A. 1: 2 B. 1: 4 C. 32: 1 D. 16: 1
（）18、关于圆管层流流动切应力分布下列哪项说法正确？
A. 圆心处切应力为零，随半径成线性分布
B. 圆心处切应力为零，随半径成抛物线分布
C 管壁处切应力为零，随半径成线性分布
D. 管壁处切应力为零，随半径成抛物线分布
（）19、伯努利方程中z p/ 2 2g的物理意义是什么？
A. 单位重量流体具有的机械能
B. 单位质量流体具有的机械能
C. 单位体积流体具有的机械能
D. 通过过流断面流体的总机械能
（）20、下列哪项是水力半径R的定义？
A.渠道断面的半径B.断面面积与湿周之比
C.断面面积与断面周长之比D.断面面积与水深之比
得分
评阅人

二、判断题（请在每题前面的括号中作答，对的
填T，错的填F，每题2分，共10分）
（）1、断判流场有旋或无旋，主要取决于流体微团本身的运动轨迹，而与流场的速度分布无关。
（）2、流体静压强的特性仅适用于流体内部，不适用于流体与固体接触的壁面。
.（）3、静止液体作用在弯曲壁面上的垂直分力的方向总是向下的。
号 线 （）4、流体的形变是遵循“应变与应力成正比”这一规律的。
学（）5、质量力可以从远距离作用于流体内部的每一个流体质点上。
得分
评阅人

、解答题（每题5分，共20分）
1、有一方程组为u （4y 6x） ，u （6y压缩流体的平面流动吗？请导出流线方程。
u u u
一一一 0)
x y z
2、有一矩形截面的小排水沟，水深180mm ,运动粘度为1.0x10-6m2/s试判别流态。

9x），该方程组可以用来描述不可
（不可压缩流体连续性微分方程为
底宽2mm，流速0.15m/s水的
3、画出图中圆柱曲面上的压力体，并标明方向。（只画出最终结果）
4、写出以下各物理量的量纲：密度、压强、速度、力、动力粘度。

得分
评阅人

四、
1、一底面积为40cm 50cm,
滑油的斜面等速向下运动，
润滑油的动力粘度。（7分）

计算题（共30分）
高为5cm的木块质量为8kg,沿着涂有润如图所示。已知速度为1m/s，油厚h=1mm, 求

3、水平分岔管路，如图所示，干管直径d1=6mm，支管直径d2=d3=3mm, 分岔角a=3。已知分岔前断面的压力表读值p =70kN/m2，干管流量3 Q=0.6m3/s,不计水头损失。试求水流对分岔管的作用力丁（13分）

2、有一矩形平面闸门倾斜放置，已知倾角a=45°，门宽b=2.0m,门重
门可绕O点开启，求启门所必须的向
G=19.6kN,水深 hi=1. 0m, h2=2. 0m,
上的拉力T。（水的容重
98N/''m 3 ） （10 分）

T

29-2010学年第2学期期末考试
流体力学B卷参考答案及评分标准
一、单项选择题（每题2分，共40分）
I、D 2、C 3、B 4、C 5、C 6、A 7、B 8、B 9、B 10、B
II、B 12、C 13、A 14、C 15、C 16、C 17、C 18、A 19、A 20、B
二、判断题（每题2分，共10分）
1、F 2、F 3、F 4、F 5、T
三、解答题（每题5分，共20分）
1、解：将七 （4y 6x），\（6y 9x）带入不可压缩流体连续性微分方程，得
4y 6x 6y 9x 660
x y
（1分）
（1分）
（1分）
则该方程组可以用来描述不可压缩流体的平面流动。
dx dy流线方程为——
u u
x y
将ux（4y 6x），uy（6y 9x）带入流线方程，得
__Jxd^
（4y 6x）（6y 9x）
两边积分、化简，得流线方程为4y2 24 xy 9x2 C 0（2分）
2、解：由已知
bh
排水沟截面水力半爵「禾,
其中b为底宽、h为水深，代入数据得
0.2 0.18

0.2 2 0.18
0.064(m)
（1分）
（1分）
当量直径d 4R
e
4 0.064 0.256 (n)
一,「 Vd
雷诺数Re 一e
故为紊流。
3、解：
0.15 0.256
1.0 10 6
384 23
1
（1分）
（1分）
（1分）

压强：dim p ML 1T 2
速度：dim u LT 1
（1分）
（1分）
力：dimF MLT 2
动力粘度：dim ML 1T 1
（1分）
（1分）
四、计算题（共30分）
1、解：根据牛顿内摩擦定律有dujdy/h
（2分）
在斜面运动方向上力平衡，有5 G /13 A/h
（2分）
故5Gh /13A
（1分）
代入数据得=0.1508 Pa-s
（2分）
2、解：由题可知，根据力矩平衡得
T h G -Ih P y cos①
（2分）
22 2D
1. 、. h水对闸门的作用力P P A h A （h -h ）^^
（1分）
cc1 2 2 sin

带入数据，得
12
P 98 1 — 2） 2 110544 （N）
（1分）
2sin45
4、解：密度：dim
（1分）
ML 3
- I
水对闸门总压力作用点位置y y 一七
D C y A
C
h —h
1 1 2
1 2 2
一2一 2.82（m）
sin
sin45

其中yC
1 1 2 3 ,、
IC i-^bl3 祯 2 . 45 3.76（m4）
代入数据，得
yD
2.82
3.76
2.82 5.64
3（m）
带入式①得
T 2 196 1 2 110544 3 cos45
2
解得 T 126.7KN
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）

3、解：在分叉段取过流断面1-1、2-2、3-3及管壁所围成的空间为控制体。
选直角坐标系xoy,令。x轴与干管轴线方向一致。作用在控制体上的力包括：过流
断面上的动水压力P］、P2、P3 ；（1分）
（1分）
分叉管对水流的作用力，因为对称分流，只有沿干管轴向（ox ）方向的分力Rx，设Rx方向与坐标ox方向相反。
列ox方向的动量方程
（2分）
（1分）
P广P2cos30P,cos30-R=Qvcos30 +Qvcos30 -Qv
123x 22231
R =P - 2P cos30 - Q（Vcos30 - v ）x 1221
,,,d2、
其中P]=p]寸=19.78kN（1 分）
列1 -1、2-2（或3-3 ）断面伯努利方程
z + p /r + v/2g= z+ p /r + v/2g（1 分）
111222
p2=p1 + （ v12 - v22） /2= 69.4 kN/n2（1 分）
c d 2,…、
P2=p2 丁 =8.717kN（1 分）
4Q
v =— =2.12m/s（1 分）
1 d 2
1
_ _ 2Q
v2= v5=~dY =4.25m/s（1 分）
2
将上述各量代入总流动量方程，可解得
Rx=8.31kN（1 分）
则水流对分岔管段得作用力为8.31kN，方向与ox方向相同。（1分）