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
2、和水底支座支撑稳定，则 F 应为平板所受静水压力 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
3、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,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（ ）
4、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. 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
5、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 。试求：(1) 端部平面盖板所受水压力；（2）上、2/7.3mKNpM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 。5.0,2.0,/.3,5.2,7 进 口smvcdml ph水 银hp3.水流通过变截面弯管（见图示） 。若已知弯管的直径 ，心 线 均 在 同 一 水 平 面 上个 工 程 大 气 压 ， 管 子 中为的 相 对 压 强断 面为流 量为为 8.
6、1./12.0,20,53 pAAsmQcdmBA 转角为 60，求固定此弯管所需的力 。可不计水头损失。yxF与FxyVAd dBv4 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v max=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： 教研室主任： 一、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、B 2、B 3、D 4、
7、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（4.03mH 2O） 。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（每题 5 分，共 15 分）1、绘静水压强图（标明
8、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
9、） ，水头损失与流速的平方成正比。 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= P A=(P + ) =(23.72+9.8x0.5)x3.14x0.25=22.47KNCMgR2上下半圆筒所受的压力 上下半圆筒所
10、受压力只有铅垂分力。上半圆筒压力体如图 2-30 所示。 P = 【（ ）2R- 】l=49.54KN上zgV上 RpM21下半圆筒有 P = V = 【（ ）2R- 】l=64.93KN下Z下 g2R(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 为支座反力上Z 上Z2. 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 h02.进 口 p解：H= H+ h = 移向 H- h （ ）=gVdlgVP222进 口 p水水 银 P p1水水 银代入数值得 h =
11、0.0765ml22进 口 p3. 解：（1）取 A-A B-B 为过水断面列恒定源流的连续方程 Q=V W =V W 所以 V =2.45m/s V =3.82m/sABAB(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AgVP21gP2所以 Z =Z =0 所以 PB=1.76P0 AB(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 0=6020N y 轴 PBsin60 -Fy= ( 2VBY- 1VAY) 所以 F1y=5079N 所以 FX=6020N 水平向右 Fy=5079N 水平0g向左4、解： 2max5.180VQAminR36.02.31231由 mhbA.152R36.025.mhb5.0注：要求试卷统一用 b4 纸竖版打印。 2010 年 6 月 1 日
