同济大学课程考核试卷(A卷).doc

同济大学课程考核试卷（A卷）
2007 — 2008 学年第 二 学期
命题教师签名： 审核教师签名：
课号： 课名：流体力学 考试考查：考试
此卷选为：期中考试( )、期终考试( √ )、重考( )试卷

年级 专业 学号 姓名 得分

一、单选题（30%）
1、以下说法正确的是： （ ）
A：固体摩擦力与接触面的压力有关，而液体的摩擦力则与压力无直接关系。
B：静止的流体中存在压应力和拉应力。
C：在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。
D：尺寸相同的收缩管中，总流的方向改变后，水头损失大小并不改变。

2、圆管层流，实测管轴上的流速为5m/s，则断面平均流速为： （ ）
A：3m/s B：2.5m/s C：10m/s D：5m/s

3、水平放置的渐缩管，若流体流动的方向为1→2，忽略水头损失，断面形心点的
压强，有以下关系： （ ）
A：p1p2 D：不能确定

4、某输水管道，流速，阀门突然关闭引起直接水击，若水击波速
，其直接水击压强为 （ ）
A: B: C: D:
5、影响水的运动粘度的主要因素为 ( )
A：水的温度； B：水的容重；
C：当地气压； D：水的流速。

6、若在同一长直等径管道中用不同液体进行实验，当流速相同时，其沿程水头
损失在是相同的。 （ ）
A：层流区 B：紊流光滑管区 C：紊流过度区 D：紊流粗糙管区

7、恒定流中运动要素必为零的是 ( )
A：当地加速度 B：迁移加速度 C：合加速度 D：速度
8、在平衡液体中，质量力与等压面 （ ）
A．重合。 B．平行。 C．斜交。 D．正交。
9、圆柱形外伸管嘴的正常工作条件是： （ ）
A： B：
C： D：
10、渗流模型与实际渗流相比较： （ ）
A：流量相同； B：流速相同； C：各点压强不同； D：渗流阻力不同。

11、比较地下水在不同土壤中渗透系数的大小（粘土k1，黄土k2，细砂k3）： （ ）
A：k1> k2> k3； B：k1< k2< k3； C：k2< k1< k3； D：k3< k1< k2。

12．在流体力学的能量方程实验中，量测流量采用的： （ ）
A．体积法。 B．重量法。 C．堰流法。 D．孔口法。

13．在流体力学的能量方程实验中，随流量的增大最小管径的测压管读数： （ ）
A．变大。 B．变小。 C．不变。 D．随机变化。
14. 已知并联管路两支路的沿程阻力系数之比，管长之比，
管径之比=2，则两支路的流量之比 （ ）
A. B. C. D.
15．水流经过直径渐变的管道，已知直径由d渐扩为2d，则两断面的
雷诺数比值Re1/Re2 （ ）
A．0.5。 B．1.0。 C．2.0。 D．4.0。

二、填空题（20%）
1．测压装置如图。已测得A球压力表读数为，测压计内汞面之间的空间充满酒精，已知，，；试计算B球中的空气的压强 。(ρ汞=13.6kg/m3，ρ酒精=0.8kg/m3)

2．分别把流量Q、管径D、重力加速度g组成无量纲数 和把力F、密度ρ、长度L、速度v组成无量纲数 。

3．有一薄壁小孔口自由式出流，其孔口直径d=10mm，作用水头H=2m。求收缩断面处流速vc= 和该孔口的出流量Q= 。

阀门

4．有一断面为矩形的管道，已知长和宽分别为100mm和50mm，求水力半径R= ，如流体的运动粘度15.7×10-6m2/s，如通过的流量为Q=0.15L/s,判别该流体的流动状态是 。

5．如图所示，垂直的输水管道中设有阀门。
已知管道直径，通过的流量
，水银压差计读数，
两断面的高差，不计沿程损失，
试求阀门的局部损失系数 。

三、计算题(50%)
1.如图所示，一矩形平板闸门AB，宽b=2m，与水平面夹角α=30°，其自重G=19.6kN，并铰接于A点。水面通过A点，水深h=2.1m，试求打开闸门的最大铅直拉力T。（10%）

2、一个潜没在油中的物体以10m/s的速度水平运动（已知油的重度=8000N/m3，=0.03Ns/m2）为研究该物体的运动特征，做一个比原型线型长度放大5倍的模型，潜没在20℃的水中进行模型试验（已知水的重度=9800N/m3，=1.003×106m2/s）。求两者动力相似要求的模型的牵引速度vm。若作用在模型物体上的阻力为Fm=3.5N，求作用在原型上的阻力Fp。（10%）

3．水流垂直于底面的宽度为1.5m，求它对建筑物的水平作用力。（14%）
1.5m
0.6m
0.8m

4、有一虹吸管，已知H1=2.5m，H2=2m，L1=5m，L2= 7m，管D=100mm，管道沿程阻力系数=002，进口设有滤网，局部阻力系数=10，弯头阻力系数=0.15。试求：（1）通过的流量Q；（2）校核虹吸管压强最底处的真空高度是否超过允许的6.5m水柱高。(3)画出该管的总水头线和测压管水头线。（16%）

2m
2.5m
L1
L2

同济大学课程考核试卷（B卷）
2007 — 2008 学年第 二 学期
命题教师签名： 审核教师签名：
课号： 课名：流体力学 考试考查：考试
此卷选为：期中考试( )、期终考试( √ )、重考( )试卷

年级 专业 学号 姓名 得分

一、概念题（30%）
1、 金属压力表的读值是　　　　。 [ ]
A：绝对压强； B：相对压强；
C：绝对压强加当地大气压； D：相对压强加当地大气压。
2、垂直放置的矩形平板挡水，水深3m。作用力离水面的距离y为 [ ]
A：1.25m B：1.5m C：2m D：2.5m
3、恒定流的 [ ]
A：位变加速度为零 B：时变加速度为零
C：位变和时变加速度均为零 D：位变和时变加速度均不为零
4、圆管紊流过渡区的沿程阻力系数 [ ]
A：与雷诺数有关 B：与管壁相对粗糙度有关
C：与和有关 D：与和管长L有关
5、水流经过直径渐变的管道，已知直径由d渐扩为2d，则两断面的雷诺数比值 [ ]
A、2 B、4 C、0.5 D、
6、有一圆管层流，实测圆管轴心上的流速为5m/s，则断面平均流速为： [ ]
A、2.5m/s B、3m/s C、10m/s. D、5m/s
7、圆管紊流光滑区的层流底层与壁面粗糙度的关系是 [ ]
A、无关 B、 C、 D、
8、在能量方程实验中，最小断面的测压管高度随流量增大的变化是： [ ]
A: 上升 B: 下降 C: 不变 D: 都可能
9、在能量方程实验中，是用何种方法来测流量的 [ ]
A: 体积法 B: 重量法 C:文丘里法 D: 堰流法
10、两根管径、管长和沿程阻力系数均相同的长管并联。若保持总流量不变，
则单根管道过水与两根管道都过水两种情况的水力损失之比为 [ ]
A: 4.0 B: 2.0 C: 1.0 D: 0.5
11、薄壁小孔的流速系数、流量系数与圆柱形外管嘴的流速系数、
流量系数的大小关系为 [ ]
A: 、 B: 、
C: 、 D: 、
12、圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是 [ ]
A: B: C: D:
13、圆管在粗糙区运动沿程水头损失与流速的变化关系是 [ ]
A: B: C: D:
14、渗流模型与实际渗流的 [ ]
A: 流速、阻力皆相同 B: 流速、阻力皆不同
C: 流速不同、阻力相同 D: 流速相同、阻力不同
15、在发生管道直接水击的情况下，阀门关闭时间与
水击波相长的关系是 [ ]
A: B: C: D:
二、填空题（20%）
1、 用流量、压差、密度、直径组成的无量刚系数：　　　　。
用流量、密度、直径、动力粘性系数组成的无量刚系数：　　　　。
2、图示半径圆形管道流动，流量，流体的运动粘性系数水位在圆心处。其水力半径　　　　、该管道的流态　　　　。

题3示意图 题2示意图
3、图示为U型汞压差计，用于量测两气管中A和B两点的压差。已知h=0.36m，A和B两点高差，其A和B两点的压差　　　　。
4、三段管路串联，直径分别为d1=100mm、d2=50mm和d3=25mm，已知断面3-3流速v3=10m/s，另两段管路的流速v1=、　　　　、v2=　　　　。

5、如图所示，一变直径的管段AB，dA=0.2m，dB=0.4m，高差Δh=1.5m，测得pA=30kN/m2，pB=40kN/m2，B处断面平均流速vB=1.5m/s。试判断水在管中的流动方向。 题5示意图

三、计算题（50%）
1、 图示AB为宽1.2m的半圆柱面，直径D=3m。
试求：该柱面上的静水总压力的大小、作用线位置和方向。

2、溢流坝最大泄流量为，若采用长度比尺为50的模型进行实验，试求模型的最大流量。若测得水流对模型的水平作用力为300N，试求原型中水流对坝的作用力

3、水塔经图示管道系统供水。已知供水流量，各段管长，（比阻），，（比阻。）
以长管计算试求：
（1）、各并联管段的流量
（2）、水塔水面的高度H
d1,L1
d2,L2
d3,L3
d4,L4
H

4、图示为水平面上的自由水射流，垂直射向光滑的平板上，由于平板的作用使一股水流以，倾斜角为θ射出，另一股水流沿平板向下。若不计重力作用和忽略水头损失，试求Q1，Q2与Q的关系（用θ表示）

同济大学课程考核试卷（A卷）
2009 — 2010 学年第 一 学期
课号：12501401 课名：流体力学与流体机械（下） 考试考查：考试
年级 专业 学号 姓名 得分
命题教师签名： 审核教师签名：
题号
一
二（1
二（2）
二（3）
二（4）
总分
题分
40
17
13
13
17
100
得分

一、概念题(选择题2.5分/每小题，后5题3分/每小题)
1、 平面无旋流动的圆柱绕流中，在圆柱表面上速度为来流速度的点是： [ ]
A： B： C： D：
2、圆柱绕流可用哪种简单流动叠加而成的： [ ]
A：均流与源流 B：均流与偶极流 C：均流与汇流 D：均流与环流
3、 平 面 势 流 流 网 网 格 稀疏的 部 位 是 [ ]
A：流 速 大 压 强 小 B：流 速 大 压 强 大
C：流 速 小 压 强 大 D：流 速 小 压 强 小
4、 何种边界类型是不可能发生边界层分离的： [ ]
A：收缩边界 B：平面扩展边界 C：均有可能 D：曲面扩展边界
5、 在 实 际 绝热 气 体 管 流 中 出口阻 塞( 壅 塞) 时，出口速度为： [ ]
A：静止； B：音 速； C：入口速度； D：无限大；
6、有一固体粉尘在煤粉炉炉膛中上升烟气流的作用下上升，上升的速度为
0.5m/s，烟气流的速度2m/s，其悬浮速度为： [ ]
A：2m/s B：1.5m/s C：2.5m/s D：0.5m/s
7、 由功率N、体积流量、密度、重力加速度 和作用水头 组成一个无量纲数是 [ ]
A： B： C： D：
8、压强p、体积流量Q、直径d、密度的无量纲组合是 [ ]
A： B： C： D：
9、 离心泵的比转数大是反应： [ ]
A：流量扬程均大 B：流量扬程均小 C：流量大扬程小 D：流量小扬程大10、某 溢 流 堰 原 型 坝 高=12m， 最 大 泄 流 量=60m3/s， 拟 采 用 模 型
进 行 水 力 试 验， 设 计 模 型 坝 高Pm=0.48m， 则 模 型 最 大 泄 流 量 为 [ ]
A：4.8m3/s B：0.48m3/s C： 0.192m3/s D： 0.0192m3/s
11、已知平面流动的速度，问该流场是否存在势函数 ，如存在φ= ；再问该流场是否存在流函数 ，如存在ψ= 。

12、气体沿等截面有摩擦的等温管作亚音速运动，沿流动方向运动参数的变化是：流速 ；速度的极限值 。

13、何谓滞止压强？

14、雷诺数为哪两个力的比

15、在水泵试验中，产生气蚀的主要原因有哪两个？

二、计算题（17、13、13、17）
1、有一平面势流其流函数，
试求 1)、该流动是由何种简单流动组成的，其强度、布置点？
2)、该流动的势函数？
3)、该流动速度为零（驻点）的位置？

2、在等熵（理想绝热）非等截面的流动中，已知第一断面的温度为27oc，流速为150m/s，绝对压强为0.15MPa；第二断面的绝对压强为0.12MPa。试计算第二断面的流速、温度和马赫数。(k=1.4，R=287J/kg· K)

3、有一球形的小气球在空气中自由上升，在各种力的作用下最终达到匀速运动。已知：气球的密度（包括气球的重量和气球内的气体）ρm=0.8kg/m3，空气密度
ρ1.25kg/m3，空气的运动粘性系数ν=1.6´10-5m2/s，气球的直径d=50mm。
试求：气球的上升的速度u。(阻力系数：当Re<10时，Cd=24/Re；当10103时，Cd=0.48。)

4、图示为一离心式水泵的特性曲线，一管道的特性曲线(H以米计，Q以L/s计)。
试求： 1)、水泵工作点的参数(Q、H、N及η )；
2)、若切削水泵叶轮直径为原来的0.9倍，水泵新工作点的参数。
0
10
20
30
40
50
0
10
20
30
40
Q--H
Q--N
Q--h
Q(L/s)
N(kw)
H(m)
20
4
h(%)
40
80
60
8
12
16

同济大学课程考核试卷（B卷）
2007 — 2008 学年第 一 学期
命题教师签名： 审核教师签名：
课号：12501300 课名：流体力学与流体机械（下） 考试考查：考试
此卷选为： 期中考试( )、期终考试( √ )、重考( ) 试卷
年级 专业 学号 姓名 得分
题号
一
二（1）
二（2）
二（3）
二（4）
二（5）
总分
题分
30
14
14
14
14
14
100
得分

一、 概念题(3分/每小题，30%)
1、流函数存在的条件是： [ ]
A：理想流体 B：平面流动 C：无旋流动 D：平面不可压缩流动

2、偶极流是哪两种简单流动叠加而成的： [ ]
A：均流与源流 B：均流与环流 C：源流与环流 D：源流与汇流

10、 气体沿等截面有摩擦的等温管，其进口马赫数为0.2，其管道出口气流
速度的最大值： [ ]
A：小于进口速度 B：等于进口速度
C： 等于音速 D：大于进口速度，但小于音速

4、流体平板附面层厚度沿流动方向的变化只取决于： [ ]
A：平板表面的摩擦阻力 B：流体的粘性系数
C：来流的速度 D：来流的雷诺数和沿程距离

5、在一烟囱中，当向上的气流速度为悬浮速度的2倍时，颗粒运动速度为 (用表示)；颗粒受到气流的阻力方向与颗粒运动方向 (一致、相反)。

6、 由流量Q，管直径D，动力粘性系数μ 和密度组成无量纲数为 。

7、有一固体粉尘直径为100微米，在煤粉炉炉膛中上升烟气流（烟气的运动粘性系数为）的作用下上升，上升的速度为0.8m/s，烟气流的速度2m/s，其用于计算阻力的雷诺数为：

8、有一离心泵其转速，当通过改变转速使其流量为原来的1.5倍时，转速为 ；其扬程为原来的 倍。

9、何谓临界参数？

10、离心式泵产生汽蚀的主要原因：

二、 计算题(14分/小题，70%)
1、流速为vo的均匀直线流，绕半径为R的圆柱体的流动，其流函数
的形式为。
求： 1)偶极流强度M；
2)流场的速度势函数；
3)圆柱体表面速度分布表达式；

2、有一球形的固体小珠落入很深的水中，在各种外力的作用下达到匀速运动。已知：水的密度ρ=1´103kg/m3，水的运动粘性系数ν=1.6´10-6m2/s，固体的密度ρm=8´103kg/m3，小珠的直径d=2.5mm。
试求：小珠的速度u。
(阻力系数：当Re<10时，Cd=24/Re；当10103时，Cd=0.48。)

3、气球在20oc的空气中上升，用直径为气球1/3的模型在15oc的水中进行试验，模型速度为1.2m/s，测得阻力为200N，求原型气球的速度和阻力。 (20oc的空气ρ n=1.2kg/m3，μ n=0.0183´10-3Pa·s；
15oc的水ρ m=999kg/m3，μ m=1.14´10-3Pa·s)

4、在等熵（理想绝热）非等截面的流动中，已知第一断面的温度为27oc，流速为150m/s，绝对压强为0.15MPa；第二断面的温度为13oc。试计算第二断面的流速、压强和马赫数。
(k=1.4，R=287J/kg· K)

5、有一转速为1320r/min的水泵，理论流量Q=0.06 m3/s，叶轮外径D2=375mm，叶轮出口的有效面积F=0.03 m2，叶片出口安装角为45o 。
1）、试作出口速度三角形；
2）、若不计入口（进口）的影响，试求此泵的理论扬程；
3）、若有一几何相似的水泵，叶轮外径为原有的1/2，试求此泵的理论流量。