機(jī)密啟用前

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廣東省高等教育自學(xué)考試

流體力學(xué)試題答案及評分參考

課程代碼

（０３３４７）

一、單項(xiàng)選擇題：本大題共小題，每小題分，共分。

１０２２０

１?Ｂ２?Ｂ３?Ｃ４?Ｃ５?Ｃ

６?Ｄ７?Ｄ８?Ａ９?Ａ１０?Ｄ

二、填空題：本大題共小題，每小題分，共分。

１０２２０

小

１１?

平行直線

１２?

局部阻礙的形狀或局部邊界變化

１３?（）

小于

１４?

１５?３?９４

渠底線

１６?

１７?０?７４

或３

１８?１?５（）

２

影響半徑

１９?

弗勞德

２０?

三、名詞解釋題：本大題共小題，每小題分，共分。

５３１５

任何微小的剪切力作用都使流體流動只要剪切力存在流動就持續(xù)進(jìn)行流體的

２１?，，，

這種力學(xué)特性就是流動性

。

ｐ

ｚ稱為測壓管水頭是單位重量流體具有的總勢能

２２?＋ρｇ，。

ｄＨ

粘性流體的總水頭線沿程單調(diào)下降的快慢程度亦即單位流程內(nèi)的水頭損失Ｊ

２３?，，＝－ｄｌ

ｄｈｗ

＝ｄｌ。

紊流中緊靠壁面存在的粘性剪應(yīng)力或粘性力起控制作用的薄層

２４?（）。

當(dāng)ｉｎ和Ａ一定使流量Ｑ最大的斷面形狀也就是使水力半徑Ｒ最大即濕周χ

２５?、，，，

最小的斷面定義為水力最優(yōu)斷面或ｉｎ和Ｑ一定使Ａ最小的斷面形狀

，。（、，。）

流體力學(xué)試題答案及評分參考

１（４）

四、簡單計(jì)算題：本大題共小題，每小題分，共分。

３５１５

解水箱的表面壓強(qiáng)ｐ２分

２６?：０＝－０?９８ｋＮ／ｍ＝－０?９８ｋＰａ＝－９８０Ｐａ（１）

由等壓面ＮＮ得M

－：

ｐｐ分

Ｎ左＝Ｎ右（１）

ｐＮ左ｐρｇｈｈＨH

＝０＋（１＋２＋）水

油

ｐＮ右ρｐｇｈρｇｈ分

＝２＋０１（１）

ｈh1

－９８０＋１０００×９?８×（１＋０?２＋１?５）

ｈ分

＝１３６００×９?８×０?２＋８００×９?８×１（１）

解得ｈ分h2

１＝５?６ｍ（１）NN

答圖

ｂｈ２６

解水力半徑Ｒ２×１分

２７?：＝ｂｈ＝＝０?５ｍ（１）

＋２２＋２×１

／／

謝才系數(shù)Ｃ１Ｒ１６１１６０?５分

＝ｎ＝×０?５＝５９?３９３ｍ／ｓ（１）

０?０１５

Ａｂｈ２

＝＝２×１＝２ｍ

Ｑ

流速ｖ５?２５分

＝Ａ＝＝２?６２５ｍ／ｓ（１）

２

ｖＣＲＪ

＝

ｖ２２

Ｊ２?６２５分

＝Ｃ２Ｒ＝２＝０?００３９０７（１）

５９?３９３×０?５

ｈＪｌ分

ｆ＝＝０?００３９０７×２００＝０?７８１ｍ（１）

渠道上下端水面落差Δｚｈ

、＝ｆ＝０?７８１ｍ

解法一根據(jù)達(dá)西滲流定律ｖｋＪ

２８?：＝

ΔＨ

平均水力坡度Ｊ４８分

：＝ｌ＝＝１?２（２）

４０

則斷面平均滲流速度

：

ｖｋＪ分

＝＝０?０３×１?２＝０?０３６ｃｍ／ｓ（２）

則通過圓筒的滲流量為

：

π

ＱｖＡ２３分

＝＝０?０３６××２５＝１７?６６ｃｍ／ｓ（１）

４

解法二根據(jù)達(dá)西滲流定律ｖｋＪ

：＝

ΔＨ

平均水力坡度Ｊ４８分

：＝ｌ＝＝１?２（２）

４０

則通過圓筒的滲流量為

：

π

ＱｋＡＪ２３分

＝＝０?０３××２５×１?２＝１７?６６ｃｍ／ｓ（３）

４

流體力學(xué)試題答案及評分參考

２（４）

五、計(jì)算題：本大題共小題，每小題分，共分。

３１０３０

解水平壓強(qiáng)分布圖如圖所示分

２９?：（２）

壓力體圖如圖所示分

（２）

水平分力ＰｐＡρｇｈＡ

ｘ＝ｃ×ｘ＝ｃｘ

?Ｒ?Pz

ρｇ?Ｈ÷Ａ

＝è＋?ｘ

２O

A

＝９?８×（１?２＋０?５）×１×４

分R

＝６６?６４ｋＮ（→）（２）Px

鉛垂分力ＰρｇＶ

ｚ＝

?πＲ２?B

ρｇ?ＨＲ÷ｂ

＝××＋×

è?答圖

４２９

?２?

?３?１４×１÷

＝９?８×è１?２×１＋?×４

４

分

＝７７?８１ｋＮ（↓）（２）

靜水總壓力ＰＰ２Ｐ２２２分

＝ｘ＋ｚ＝６６?６４＋７７?８１＝１０２?４５ｋＮ（１）

Ｐｚ

α７７?８１

ｔａｎ＝Ｐ＝＝１?１６８

ｘ６６?６４

所以總壓力的水平夾角α°合力作用線通過圓弧形的圓心分

＝４９?４，。（１）

ＱＱ

解ｖ３?２分

３０?：１＝Ａ＝Ｈｂ＝＝０?７２７ｍ／ｓ（１）

１２×２?２

ＱＱ

ｖ３?２分

２＝Ａ＝ＨΔｈｂ＝＝０?８０８ｍ／ｓ（１）

２（－）×１?８×２?２

1

2

y

x

HRO

F1F2

12

答圖

３０

取和之間的水體為控制體坐標(biāo)系如圖

１－１２－２，。

斷面水壓力

１－１，２－２

Ｆ１ρｇＨ２ｂ１２分

１＝×＝×９?８×２×２?２＝４３?１２ｋＮ（２）

２２

流體力學(xué)試題答案及評分參考

３（４）

Ｆ１ρｇＨΔｈ２ｂ１２分

２＝×（－）×＝×９?８×１?８×２?２＝３４?９３ｋＮ（２）

２２

設(shè)Ｒ為潛坎對水流的作用力列ｘ方向的動量方程

，，

ＦＦＦＲρＱβｖｖ分

∑＝１－２－＝（２－１）（２）

Ｒ

４３?１２－３４?９３－＝１×３?２×（０?８０８－０?７２７）

得Ｒ分

＝７?９３ｋＮ（←）（１）

則水流對潛坎的作用力

Ｒ′Ｒ方向水平向右分

＝－＝－７?９３ｋＮ，。（１）

解以下游水池水面為基準(zhǔn)面列出上游水池?cái)嗝婧拖掠嗡財(cái)嗝?/p>

３１?：（１），１－１２－２

的能量方程設(shè)管中流速為ｖ

，

Ｚｈｗ分

＋０＋０＝０＋０＋０＋１－２（２）

其中

ｌｖ２ｖ２??ｖ２ｖ２

?÷

ｈｗλζ９０分

１－２＝ｄｇ＋∑ｇ＝è０?０３×＋０?５＋２×０?３＋１?０?ｇ＝１１?１ｇ（１）

２２０?３２２

再列測壓管斷面和下游水池?cái)嗝娴哪芰糠匠袒鶞?zhǔn)面不變

（２）３－３２－２，

ｐｖ２

ｈｈｗ分

－２＋ρｇ＋ｇ＝０＋０＋０＋３－２①（２）

２

ｐ

其中ｐρｇρｇΔｈ即分

＋×１?５＝ｐ×，ρｇ＝１３?６×０?３－１?５＝２?５８ｍ（１）

ｌｖ２ｖ２??ｖ２ｖ２

３－２?÷

ｈｗλζ３０分

３－２＝ｄｇ＋ｇ＝è０?０３×＋１?０?ｇ＝４ｇ（１）

２２０?３２２