電氣工程師-公共基礎(chǔ)-流體力學(xué)-流體動力學(xué)基礎(chǔ)

［單選題］1.關(guān)于流線，錯誤的說法是()。［2017年真題］

A.流線不能相交

B.流線可以是一條直線，也可以是光滑的曲線，但不可能是折線

C.在恒定流中，流線與跡線重合

D.流線表示不同時刻的流動趨勢

正確答案：D

參考解析：ABC三項，流線基本性質(zhì)有：①流線表示某時刻流動方向的曲線；②

過空間某點在同一時刻只能作一根流線；③流線只能是光滑的連續(xù)曲線，不能

轉(zhuǎn)折；④對流速不隨時間變化的恒定流動，流線形狀不隨時間改變，與跡線重

合，對非恒定流流線形狀隨時間而改變；⑤流線密處流速快，流線疏處流速

慢。D項，跡線是一個流體質(zhì)點在一段連續(xù)時間內(nèi)在空間運動的軌跡線，表示不

同時刻的流動趨勢。而流線是同一時刻不同流體質(zhì)點所組成的曲線，它給出該

時刻不同流體質(zhì)點的速度方向。

［單選題］2.對某一非恒定流，以下對于流線和跡線的正確說法是()。［2011年真

題］

A.流線和跡線重合

B.流線越密集，流速越小

C.流線曲線上任意一點的速度矢量都與曲線相切

D.流線可能存在折彎

正確答案：C

參考解析：各點運動要素隨時間而變化的流體運動稱為非恒定流。流線是對于

某一固定時刻而言，曲線上任一點的速度方向與曲線在該點的切線方向重合的

曲線，另外流線具有三個特征：①兩條流線一般不能夠相交；②任一條流線應(yīng)

當(dāng)是不發(fā)生轉(zhuǎn)折的光滑曲線；③在不可穿透的固體邊界上沿邊界法向的流速分

量等于零。跡線是某一流體質(zhì)點的運動軌跡線，在非恒定流中，流線在不同瞬

時是不同的，流線與跡線一般不重合。流線越密，說明流速越大。

［單選題］3.下列不可壓縮二維流動中，哪個滿足連續(xù)性方程？()［2014年真題］

A.ux=2x,uy=2y

B.ux=0,uy=2xy

C.ux=5x,uy=-5y

D.ux=2xy,uy=—2xy

正確答案：C

參考解析：對于不可壓縮流體，流過同一管路上各個界面的流量保持不變，微

觀上為各個方向的速度分量之和為0,其微分形式連續(xù)性方程為：dix/ck+cby/d

y+aiz/”=0,逐項代入式中，只有C項滿足連續(xù)性方程。

［單選題］4,有一變截面壓力管道，測得流量為15L/S,其中一截面的直徑為

100mm,另一截面處的流速為20m/s,則此截面的直徑為()。［2018年真題］

A.29mm

B.31mm

C.35mm

D.26mm

正確答案：B

參考解析：設(shè)此截面的面積為A,A=Q/v=15X0.001/20=0.75X10—3m2,又

因為A=兀d2/4得

=30.9ww才3Iww

［單選題］5.匯流水管如圖6-2-1所示，已知三部分水管的橫截面積分別為Al=

0.01m2,A2=0.005m2,A3=0.01m2,入流速度vl=4m/s,v2=6m/s,求出流的

流速v3為()。［2012年真題］

2-1

A.8m/s

B.6m/s

C.7m/s

D.5m/s

正確答案：C

參考解析:根據(jù)連續(xù)性方程可得,Q1+Q2=Q3,BPvlAl+v2A2=v3A3o因此，

出流的流速為：v3=(vlAl+v2A2)/A3=(4X0.01+6X0.005)/0.01=7

(m/s)o

［單選題］6.對某一流段，設(shè)其上、下游兩斷面1—1、2—2的斷面面積分別為

Al、A2,斷面流速分別為vl、v2,兩斷面上任一點相對于選定基準(zhǔn)面內(nèi)高程分

別為Zl、Z2,相應(yīng)斷面同一選定點的壓強(qiáng)分別為Pl、P2,兩斷面處的流體密度

分別為Pl、P2,流體為不可壓縮流體，兩斷面間的水頭損失為hl—2。下列方

程表述一定錯誤的是()。［2011年真題］

A.連續(xù)性方程：vlAl=v2A2

B.連續(xù)性方程：PlvlAl=P2v2A2

C.恒定流能量方程:pl/(P1g)+Zl+vl2/(2g)=p2/(P2g)+Z2+v22/

(2g)

D.恒定流能量方程：pl/(P1g)+Zl+vl2/(2g)=p2/(P2g)+Z2+v22/

(2g)+hl—2

正確答案：C

參考解析：在流體中，任何截面的總水頭是一致的，題中已給出兩斷面間有水

頭損hl—2失，而C項未計算hl—2,所以是錯誤的。

A.對理想流體，該測壓管水頭線(Hp線)應(yīng)該沿程無變化

B.該圖是理想流體流動的水頭線

C.對理想流體，該總水頭線(H0線)沿程無變化

D.該圖不適用于描述實際流體的水頭線

正確答案：A

參考解析：總水頭H0=z+p/(Pg)+u2/(2g),由圖可以看出總水頭線是水

平的、沿程無變化，說明沿程沒有損失，所以流體為理想流體；而實際流體由

于受到黏滯力的作用，導(dǎo)致水頭損失，其總水頭線應(yīng)該是有所降低的。由測壓

管水頭計算公式Hp=z+p/(Pg)=H0—u2/(2g)可知，測壓管水頭線的變化

主要取決于流速的變化，與是否為理想流體無關(guān)。

［單選題］8.圖6-2-3中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是()。［2008年真

1

A.1—2斷面和3—3斷面

B.2—2斷面和3—3斷面

C.1—1斷面和3—3斷面

D.3—3斷面和4—4斷面

正確答案：c

參考解析：總流伯努利方程建立在下述假設(shè)下：①流體運動恒定；②流體均勻

不可壓縮；③作用于流體上的質(zhì)量力只有重力；④所研究的流體質(zhì)點沿同一條

流線運動。因此，只有1—1斷面和3—3斷面符合。在選擇計算斷面時，應(yīng)選

擇斷面形狀、尺寸、方向不變的漸變流斷面，其近似可看做恒定流。

［單選題］9.水由噴嘴水平噴出，沖擊在光滑平板上，如圖6-2-4所示，已知出

口流速為50m/s,噴射流量為0.2m3/s,不計阻力，平板受到的沖擊力為()。

［2013年真題］

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/

圖6-2-4

A.5kN

B.10kN

C.20kN

D.40kN

正確答案：B

參考解析：根據(jù)伯努利方程，在流體中，總水頭是不變的，?入=(｝出，八入=八

出，故v入=v出=5011小，F(xiàn)=Pv入Q=lX50X0.2=10kN。

［單選題］10.有一變截面壓力管道，斷面A處管徑dA=100mm,斷面平均流速vA

=8.lm/s；斷面B處平均流速vB=10m/s,則斷面B處管徑為0mm。

A.80

B.90

C.110

D.120

正確答案：B

參考解析：根據(jù)連續(xù)性方程vAAA=vBAB,式中，截面面積A=nd2/4。因此，

連續(xù)性方程可以變?yōu)関AdA2=vBdB2,從而可以求出：

do=AfJA=90mm

［單選題］IL密度P=L2kg/m3的空氣，經(jīng)直徑d=1000mm的風(fēng)管流入下游兩支

管中，如圖6-2-5所示，支管1的直徑dl=500nmb支管2的直徑d2=300mm,

支管的斷面流速分別為vl=6m/s,v2=4m/s,則上游干管的質(zhì)量流量為

A.1.95

B.1.75

C.1.65

D.1.45

正確答案：B

參考解析:根據(jù)連續(xù)性方程vA=vlAl+v2A2,即v(nd2/根=vl(ndl2/4)

+v2(nd22/4),可得Td2=vldl2+v2d22,則干管斷面空氣流速為v=

(vldl2+v2d22)/d2=l.86m/so上游干管的質(zhì)量流量：Q=PvA=Pv(n

d2/4)=1.75kg/s<>

［單選題］12.輸水管道的直徑為200mm,輸水量為1177kN/h(重力流量)，則其

斷面平均流速為()m/s。

A.1.06

B.2.06

C.3.06

D.4.06

正確答案：A

參考解析:體積流量Q=1177kN/h=U77/(9.8X3600)m3/s=0.033362m3/s

(lh=3600s),則斷面平均流速v=Q/A=4Q/(爪d2)=1.06m/so

［單選題］13.黏性流體總水頭線沿程的變化是()。

A.沿程下降

B.沿程上升

C.保持水平

D.前三種情況都有可能

正確答案：A

參考解析：對實際流體元流，黏性切應(yīng)力阻礙流體運動，為克服阻力，流體將

損失機(jī)械能，對應(yīng)的水柱高度差即水頭損失。實際流體元流的總水頭線是沿流

程下降的斜坡線，又稱水力坡度線。

［單選題］14.如圖6-2-6所示有壓恒定流水管直徑d=50mm,末端閥門關(guān)閉時壓

力表讀數(shù)為21kPa,閥門打開后讀值降至5.5kPa,如不計水頭損失，則該管的

圖6-2-6

A.18

B.15

C.10.9

D.9

正確答案：C

參考解析：列水箱液面和管道閥門處斷面的能量方程得：zl+pl/y+vl2/

(2g)=z2+p2/丫+v22/(2g)。閥門關(guān)閉時,能量方程中vl=v2=0,pl=

OkPa,p2=21kPa,則可以求出zl—z2=2.143m。閥門打開時,能量方程中p2

=5.5kPa,則可以求出管中流速v2=5.57川八。所以，閥門打開時，該管道中的

流量為：Q=v2A=10.9L/So

［單選題］15.如圖6-2-7所示有一垂直放置的漸縮管，內(nèi)徑由dl=300mm漸縮至

d2=150mm,水從下而上自粗管流入細(xì)管。測得水在粗管1一1斷面和組管2—2

斷面處的相對壓強(qiáng)分別為98kPa和60kPa,兩斷面間垂直距離為1.5m,若忽略

摩擦阻力，則通過漸縮管的流量為()m3/s。

A.0.125

B.0.25

C.0.50

D.1.00

正確答案：A

參考解析：根據(jù)連續(xù)性方程Alvl=A2V2,Al/A2=(dl/d2)2=22=4,解得:

vl=v2/4o根據(jù)伯努利方程vl2/2+pl/p+gZl=v22/2+p2/p+gZ2,代入各

參數(shù)得，vl2/2+98=v22/2+60+1.5X9.8,再代入vl=v2/4,解得：vl=

1.763m/so因此，Q=vlAl=l.763X3.14X0.32/4=0.125m3/so

［單選題］16.如圖6-2-8所示，消防管道直徑D=200mm,末端收縮形噴嘴出口直

徑d=50nmi,噴嘴和管道用法蘭盤連接，并用螺栓固定。當(dāng)流量Q=0.Im3/s

時，螺栓所受的總拉力為()kN。

A.4.78

B.35.83

C.40.59

D.45.61

正確答案：A

參考解析：由流量公式Q=vlAl=v2A2得，兩斷面流速分別為：vl=Q/Al=4Q/

(JID2)=3.18m/s,v2=Q/A2=4Q/(nd2)=50.96m/so根據(jù)管道軸線方向

的動量方程PQ(B2u2x—B1ulx)=Rx,取B1=82=1.0,可以求得螺栓

所受的總拉力為：Rx=PQ(B2u2x-P1vlx)=4.78kN。

［單選題］17.如圖6-2-9所示，一倒置U形管，上部為油，其密度Pcal=

800kg/m3,用來測定水管中的A點流速uA,若讀數(shù)△h=200mni,則該點流速uA

為(