1、 全國2002年4月高等教育自學(xué)考試工程流體力學(xué)試題課程代碼：02250一、單項選擇題(每小題1分，共20分)在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1.若流體的密度僅隨( )變化而變化，則該流體稱為正壓性流體。 A.質(zhì)量 B.體積 C.溫度 D.壓強(qiáng)2.亞聲速流動，是指馬赫數(shù)( )時的流動。 A.等于1 B.等于臨界馬赫數(shù) C.大于1 D.小于13.氣體溫度增加，氣體粘度( ) A.增加 B.減小 C.不變 D.增加或減小4.混合氣體的密度可按各種氣體( )的百分?jǐn)?shù)來計算。 A.總體積 B.總質(zhì)量 C.總比容 D.總壓強(qiáng)5.某單位購買了一臺

2、提升汽車的油壓升降機(jī)(如圖一所示)，原設(shè)計操縱方法是：從B管進(jìn)高壓油，A管排油時平臺上升(圖一的左圖)；從A管進(jìn)高壓油，B管排油時平臺下降。在安裝現(xiàn)場工人不了解原設(shè)計意圖，將A、B兩管聯(lián)在一起成為C管(圖一的右圖)。請你判斷單靠一個C管通入高壓油或排油，能操縱油壓機(jī)升降嗎?你的判斷：( ) A.可以 B.不能動作 C.能升不能降 D.能降不能升6.在一個儲水箱的側(cè)面上、下安裝有兩只水銀U形管測壓計(如圖二)，當(dāng)箱頂部壓強(qiáng)p0=1個大氣壓時，兩測壓計水銀柱高之差h=h1-h2=760mm(Hg)，如果頂部再壓入一部分空氣，使p0=2個大氣壓時。則h應(yīng)為( ) A.h=-760mm(Hg) B.h

3、=0mm(Hg) C.h=760mm(Hg) D.h=1520mm(Hg)7.流體流動時，流場各空間點的參數(shù)不隨時間變化，僅隨空間位置而變，這種流動稱為( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均勻流 D.均勻流8.流體在流動時，根據(jù)流體微團(tuán)( )來判斷流動是有旋流動還是無旋流動。 A.運動軌跡是水平的 B.運動軌跡是曲線 C.運動軌跡是直線 D.是否繞自身軸旋轉(zhuǎn)9.在同一瞬時，流線上各個流體質(zhì)點的速度方向總是在該點與此線( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行10.圖示三個油動機(jī)的油缸的內(nèi)徑D相等，油壓P也相等，而三缸所配的活塞結(jié)構(gòu)不同，三個油動機(jī)的出力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的大小關(guān)系是(忽略

4、活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1<F2<F3 D.F1=F3>F211.三個容積完全相等的容器，聯(lián)接如圖示，先將閥門a,b關(guān)閉，閥門c開啟。壓強(qiáng)計p指示為0。將容器I充入壓縮空氣，絕對壓強(qiáng)為300KPa，容器抽成真空度為30KPa。先關(guān)閉閥門c,再開啟閥門a和b.這時，壓強(qiáng)計p的讀數(shù)應(yīng)該是(設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?00KPa) A.56.7KPa B.76.7KPa C.90.0KPa D.110.0Kpa12.下列說法中，正確的說法是( ) A.理想不可壓均質(zhì)重力流體作定常或非定常流動時，沿流線總機(jī)械能守恒 B.理想不可壓均質(zhì)重力流

5、體作定常流動時，沿流線總機(jī)械能守恒 C.理想不可壓均質(zhì)重力流體作非定常流動時，沿流線總機(jī)械能守恒 D.理想可壓縮重力流體作非定常流動時，沿流線總機(jī)械能守恒13.在緩變流的同一有效截面中，流體的壓強(qiáng)分布滿足( ) A.+Z=C B.p=C C. + D. +Z+14.當(dāng)圓管中流體作層流流動時，動能修正系數(shù)等于( ) A.1 B.2 C.3 D.200015.如圖所示，容器若依次裝著水與汽油，假定二者均為理想流體，且H=常數(shù)，液面壓強(qiáng)為大氣壓，則從管口流出的水與汽油之間的速度關(guān)系是( ) A.v水>v油 B.v水<v油 C.v水=v油 D.難以確定的16.粘性流體繞流平板時，邊界層內(nèi)的

6、流態(tài)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐R界雷諾數(shù)Rexcr值為( ) A.2000 B.200013800 C.5×1053×106 D.2×1053×10517.當(dāng)某管路流動在紊流粗糙管平方阻力區(qū)范圍內(nèi)時，則隨著雷諾數(shù)Re的增大，其沿程損失系數(shù)將( ) A.增大 B.減小 C.不變 D.增大或減小18.水自水箱經(jīng)管路流出如圖所示，若把管路閥門再關(guān)小一些，則在閥門前后的測壓管1與2的液面高度變化將是( ) A.h1升高，h2降低 B.h1降低，h2升高 C.h1與h2都降低 D.h1與h2都升高19.流體在管內(nèi)作層流流動時，其沿程損失hf值與斷面平均流速v的( )次方成

7、正比。 A.1 B.1.75 C.1.752 D.220.管路水力計算中的所謂長管是指( ) A.長度很長的管路 B.總能量損失很大的管路 C.局部損失與沿程損失相比較可以忽略的管路 D.局部損失與沿程損失均不能忽略的管路二、名詞解釋(每小題2分，共10分)21.流體的密度22.等壓面23.定常流動24.水力光滑管與水力粗糙管25.氣體一維定常等熵流動的極限狀態(tài)三、簡答題(每小題5分，共20分)26.混合氣體密度如何計算，并列出計算公式。27.對于靜止液體，當(dāng)作用在液體上的質(zhì)量力僅有重力時，則液體中的哪些面是等壓面?28.什么是有效截面?流道中流線互相平行時，有效截面形式如何?29.什么是紊流

8、的時均速度?寫出紊流時均速度軸向分量的定義式，指出式中各符號的含義。四、計算題(50分)30.(6分)飛機(jī)在10000m高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h飛行，燃燒室的進(jìn)口擴(kuò)壓通道朝向前方，設(shè)空氣在擴(kuò)壓通道中可逆壓縮，試確定相對于擴(kuò)壓通道的來流馬赫數(shù)和出口壓力。(空氣的比熱容為Cp=1006J/(kg·K)，等熵指數(shù)為k=1.4，空氣的氣體常數(shù)R為287J/(kg·K)31.(6分)一截面為圓形風(fēng)道，風(fēng)量為10000m3/h，最大允許平均流速為20m/s，求：(1)此時風(fēng)道內(nèi)徑為多少?(2)若設(shè)計內(nèi)徑應(yīng)取50mm的整倍數(shù)，這時設(shè)計內(nèi)徑為多少

9、?(3)核算在設(shè)計內(nèi)徑時平均風(fēng)速為多少?32.(7分)離心式風(fēng)機(jī)可采用如圖所示的集流器來測量流量，已知風(fēng)機(jī)入口側(cè)管道直徑d=400mm,U形管讀數(shù)h=100mmH2O，水與空氣的密度分別為水=1000kg/m3，空=1.2kg/m3，忽略流動的能量損失，求空氣的體積流量qv。33.(7分)要為某容器底部設(shè)計一個帶水封的疏水管，結(jié)構(gòu)如圖示：容器內(nèi)部的壓強(qiáng)值，最高時是表壓強(qiáng)pe=1500Pa,最低時是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位應(yīng)低于容器底部聯(lián)接法蘭下a=0.1m，最低水位應(yīng)在疏水管口上b=0.2m(水密度=1000kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2)求：(1)疏水管長度L。

10、 (2)水封水面到疏水管口的深度H。34.(12分)有一水平放置的90°漸縮彎管，管內(nèi)徑d1=15cm,d2=7.5cm,入口處平均流速v1=2.5m/s,表壓強(qiáng)p1=6.86×104Pa，若不計阻力損失，求水流對彎管的作用力。水的密度=1000kg/m3。35.(12分)用虹吸管輸水，如圖所示，已知：水位差H=2m,管頂高出上游水位h=1m，虹吸管內(nèi)徑d=200mm，管長為LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程損失系數(shù)=0.026，局部損失系數(shù)有：管路進(jìn)口濾網(wǎng)(帶底閥)一個，濾網(wǎng)=12,B、C兩處90°圓彎兩個，每個彎頭=0.5，管路出口出口=1.0

11、，水的密度=1000kg/m3。試求：(1)虹吸管的流量qv。(2)虹吸管中壓強(qiáng)最低點的位置及其真空值。全國2002年4月高等教育自學(xué)考試工程流體力學(xué)試題參考答案課程代碼：02250一、單項選擇題(每小題1分，共20分)1.D 2.D 3.A 4.A 5.A 6.C 7.A 8.D 9.C 10.A 11.A 12.B 13.A 14.B 15.C 16.C 17.C 18.A 19.A 20.C二、名詞解釋(每小題2分，共10分) 21.單位體積流體的質(zhì)量。 22.在流體中壓強(qiáng)相等的點組成的面稱為等壓面。 23.流場中各空間點上所有物理參數(shù)均與時間變量t無關(guān)，稱作定常流動。 24.流體在管內(nèi)

12、作紊流流動時，用符號表示管壁絕對粗糙度，0表示粘性底層的厚度，則當(dāng) 0>時，叫此時的管路為水力光滑管。 0 < 時，叫此時的管路為水力粗糙管。 25.在絕熱流動的過程中，氣流的絕對壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度為零，氣流的總能量全部轉(zhuǎn)化為宏觀運動的動能的狀態(tài)。三、簡答題(每小題5分，共20分) 26.可按各種氣體所占?xì)怏w總體積的百分?jǐn)?shù)來計算。 =11+22+33+nn= i各組成氣體所占混合氣體總體積的百分?jǐn)?shù)； i各組成氣體的密度，kg/m3； 混合氣體密度，kg/m3 27.屬于等壓面的是以下水平面。 (1)自由表面(或氣液分界面)。 (2)兩種不互溶液體的交界面。 (3)液體內(nèi)能互相連通(或

13、不被隔斷)的同一種液體內(nèi)的各水平面。 28.(1)在流場中(或流道中)存在這樣橫截面，穿過該截面的每一條流線均與該截面垂直，這樣的橫截面稱為有效截面(又稱過流截面)。 (2)當(dāng)流線互相平行時，有效截面為平面。 當(dāng)流線互相不平行時，有效截面為曲面。 29.紊流真實速度在一定時間間隔內(nèi)的統(tǒng)計平均值叫紊流的時均速度。 式中：t初始時刻 T時間間隔 u瞬時速度 時均速度四、計算題(共50分)30T0=T+ =247.69K M= P0=p =0.26431.依連續(xù)方程（=C）v1A1=v2A2=qv(1) v1 d1=0.42m=420mm(2) 設(shè)計內(nèi)徑應(yīng)取450mm為50mm的9倍，且風(fēng)速低于允許的20m/s(3) 在設(shè)計內(nèi)徑450mm時，風(fēng)速為 32.由伯努利方程 0+0+0=+0+ 得v= 由靜力學(xué)方程p+水gh=0p=-水gh代入 得 v=40.43m/s qv=v 33.根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程 表壓強(qiáng)pe=gh或h= 在最高壓強(qiáng)時，管內(nèi)水面應(yīng)低于O-O面 h1= 在最低壓強(qiáng)時，管內(nèi)水面應(yīng)高于0-0面 h2= 故疏水管長度 L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m 水封水面到疏