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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

请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

选择题部分

注意事项：

1. 答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。

2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。

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“答题纸”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u=2y.已知油的动力粘度为μ，则作用在油层内剪应力的分布为

A.τ=y

B.τ=μ

C.τ=2y

D.τ=2μ

2.露天水池，水深2m处的相对压强为

A.2.0kPa B.9.8kPa

C.19.6kPa D.25.0kPa

3.如图所示变直径水管。已知管径d1=50mm，d2=80mm，断面平均流速υ1=3.5m/s，则υ2为

A.1.37m/s

B.1.73m/s

C.2.19m/s

D.2.77m/s

4.水管长l=10m，直径d=50mm，沿程阻力系数λ=0.0283，沿程水头损失hf=1.2m，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.Fr

C.h>hc D.i>ic

8.实用堰堰顶厚度δ与堰上水头H比值的范围为

A.δ/H<0.67 B.0.67<δ/H <2.5

C.2.5<δ/H <10 D.δ/H >10

9.自由溢流的矩形薄壁堰，堰宽b=1.0m，流量系数m0=0.46，当堰上水头H=0.392m时，通过的流量为

A.0.1 m3/s B.0.5m3/s

C.1.0 m3/s D.5.0 m3/s

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

非选择题部分

注意事项：

用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。

二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20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yD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hf与断面平均流速υ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1.2m，其局部阻力系数为______。

16.在边界层内，速度梯度du/dy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______一定是一致的。

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d=50mm，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l=200m，直径d=1.0m，沿程阻力系数λ=0.012，气流密度ρ=1.2kg/m3，测得两端压强差Δp=78.4Pa，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197m3/s，实验室的供水能力为0.04m3/s，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AB与侧面CD均为半径R= 1m的半球形。已知E点处压力表读数为98kPa，水箱高h=3m，试分别求作用在顶面AB上和侧面CD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。己知水管直径d1=50mm，喷嘴出口直径d2=30mm，压力表读数PM=490kPa.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H=2m，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d=125mm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)

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