全国2012年10月流体力学试题及答案.doc

全国2012年10月高等教育自学考试
流体力学试题
（课程代码：03347）
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1． 如图所示，在油面上作水平运动的平板引起油层内油的速度分布为已知油的 动力粘度为，则作用在油层内剪应力的分布为
A． B．
C． D．

2．露天水池，水深2m处的相对压强为
A．2.OkPa B．9.8kPa
C．19.6kPa D．25.OkPa
3．如图所示变直径水管。已知管径，，断面平均流速，则为
A. 1.37m/s B. 1.73m/s
C. 2.19m/s D. 2.77m/s

4． 水管长，直径，沿程阻力系数，沿程水头损失 水管的流速为
A．0.21m/s B．0.46m/s
C．2.04m/s D．4.16m/s
5．阀门突然关闭时，水击波传播过程的第一阶段为
A．增压波从管道进口向阀门传播 B．减压波从管道进口向阀门传播
C．增压波从阀门向管道进口传播 D．减压波从阀门向管道进口传播
6．已知矩形断面渠道底宽为4m，其水力最优断面水深应为
A．1m B．2m
C．4m D．8m
7．明渠均匀流为急流时
A． B．
C． D．
8．实用堰堰顶厚度与堰上水头何比值的范围为
A． B．
C. D．
9．自由溢流的矩形薄壁堰，堰宽，流量系数，当堰上水头时， 通过的流量为
A． B．
C． D．
10．达西定律与裘皮依公式分别适用于
A．均匀渗流与渐变渗流 B．渐变渗流与均匀渗流
C．急变渗流与均匀渗流 D．均匀渗流与急变渗流
二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
11．静止流体中，任意点压强的大小与 无关。
12. 如图所示垂直放置的矩形平板闸门。若闸前水深为3m，静水总压力的作用点到水面的距离为________m.

13．流线是表示某时刻流动方向的曲线，曲线上各质点的流速矢量都与该曲线 ____。
14．圆管层流沿程水头损失与断面平均流速的________次方成正比。
15. 输水管中水流速为1.70m/s，阀门的局部水头损失为12m，其局部阻力系数为 。
16. 在边界层内，速度梯度很大， 的影响不能忽略。
17．图示孔口出流的作用水头为________。

18. 棱柱形平坡渠道的水跃函数曲线上，对应于水跃函数最小值的水深是________。
19. 为安全起见，可以把雷诺数等于 ____作为渗流线性定律适用的上限。
20．根据量纲和谐原理，凡正确反映客观规律的物理方程，其各项的 定是一致的。
三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
21. 真空度
22．一元流动
23．水力半径
24．断面单位能量
25．渗流
四、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）
26. 已知图示水箱出水管直径，末端阀门关闭时，压力表读数为35kPa;若阀门开启后该读数降至16kPa，不计水头损失，试求通过出水管的流量。

27. 水平通风管长，直径，沿程阻力系数，气流密度测得两端压强差，试求通风管中的空气流量。
28. 通过模型试验研究某工程溢流坝的布置。已知溢流坝的最大下泄流量为实验室的供水能力为，试根据供水能力确定模型的最大长度比尺。
五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
29. 如图所示充满水的密闭水罐，顶面与侧面均为半径的半球形。已知点处压力表读数为98kPa，水箱高，试分别求作用在顶面上和侧面上总压力的水平分力和铅垂分力。（提示：球的体积为)

30．如图所示，水流经喷嘴水平喷射至垂直平板。已知水管直径，喷嘴出口直径，压力表读数．不计水头损失，试求水流对平板的冲击力。

31. 如图所示。已知两水箱水面高差，两水箱间并联两根标高相同、长度均为30m、直径均为100mm的管道，(1)试求通过两根管道的总流量：(2)若改为直径单管，通过的总流量不变，试求管长。（假定管道沿程阻力系数均为0.032，局部水头损失忽略不计）

全国2012年10月高等教育自学考试
流体力学试题答案
（课程代码：03347）
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
1．D 2．C 3．A 4．C 5．C 6．B 7．D 8．B 9．B 10．A
二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
11．作用面方位
12. 2
13．相切
14．一
15. 8.14
16．粘性
17．
18. 临界水深
19. 1
20. 量纲
三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
21．真空度是指绝对压强不足于当地大气压的差值，即相对压强的负值。
22. 一元流动是运动参数只是流场中一个空间坐标和时间变量的函数的流动。
23．水力半径是过流断面面积与湿周的比值。
24. 断面单位能量是单位重量流体相对于通过该断面最低点为基准面的机械能，即
25. 渗流是流体在孔隙介质中的流动。
四、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）
26. 关阀时，压力表处水深 （1分）
开阀后，取液面和压力表断面列伯努利方程
（1分）
（1分）

（2分）
27． （2分）
（1分）
（1分）
（1分）
28. 按重力相似准则，可求得
（2分）
（1分）
（1分）

（1分）
五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
29．点的压强水头为
顶面半球 （2分）

（2分）
方向向上 （1分）
侧面半球 （1分）
方向向左 （2分）

（1分）
方向向下 （1分）
30. 取压力表及喷嘴出口断面列伯努利方程
（2分）
由连续方程有
（1分）
上二式联立可得
（1分）
（2分）
取喷嘴出口至平板一定范围内水体占据的空间为控制体，平板对水流的反作用力为，列水平方向的动量方程有
（2分）
（1分）
水流对平板的作用力与大小相等，方向相反，即指向平板 （1分）
31．(1) （3分）
（3分）
(2) （2分）
（2分）