2025年大學(xué)大二（能源與動(dòng)力工程）流體力學(xué)綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.流體力學(xué)中，理想流體的特征是（）A.不可壓縮B.無(wú)黏性C.可壓縮D.有黏性2.連續(xù)性方程是基于流體的（）原理推導(dǎo)出來(lái)的。A.質(zhì)量守恒B.能量守恒C.動(dòng)量守恒D.熱量守恒3.描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法是（）A.拉格朗日法和歐拉法B.牛頓法和歐拉法C.拉格朗日法和牛頓法D.以上都不對(duì)4.雷諾數(shù)Re反映了流體流動(dòng)中（）的相對(duì)重要性。A.慣性力和黏性力B.壓力和黏性力C.慣性力和重力D.壓力和重力5.流體靜力學(xué)基本方程適用于（）A.靜止流體B.理想流體C.黏性流體D.運(yùn)動(dòng)流體6.等壓面的特性是（）A.等壓面上各點(diǎn)壓強(qiáng)相等B.等壓面與質(zhì)量力正交C.等壓面是平面D.以上都是7.伯努利方程是基于流體的（）原理推導(dǎo)出來(lái)的。A.質(zhì)量守恒B.能量守恒C.動(dòng)量守恒D.熱量守恒8.文丘里流量計(jì)是利用（）原理測(cè)量流量的。A.伯努利方程B.連續(xù)性方程C.動(dòng)量方程D.能量方程9.流體在管道中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生水頭損失的原因是（）A.黏性B.慣性C.重力D.壓力10.圓管層流的沿程水頭損失系數(shù)與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)B.管壁粗糙度C.管徑D.流速第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述流體力學(xué)的研究對(duì)象和主要內(nèi)容。12.（15分）推導(dǎo)理想流體微小流束的伯努利方程，并說(shuō)明各項(xiàng)的物理意義。13.（15分）已知某管道直徑d=100mm，管中水流速度v=2m/s，水溫t=2０℃，試判斷管中水流的流態(tài)。（運(yùn)動(dòng)黏性系數(shù)ν=1.01×10^(-6)m^2/s）14.（15分）材料：有一水平放置的漸縮管道，已知進(jìn)口直徑d1=200mm，流速v1=2m/s，出口直徑d2=100mm。求出口流速v2。15.（15分）材料：如圖所示，一水箱側(cè)壁接出一水平短管，已知水箱水面高度H=2m，短管直徑d=50mm，管長(zhǎng)l=10m，沿程阻力系數(shù)λ=0.025，局部阻力系數(shù)：進(jìn)口ζ1=0,5，收縮ζ2=0.1，出口ζ3=1.0。求通過(guò)短管的流量Q。答案：1.B2.A3.A4.A5.A6.D7.B8.A9.A10.A11.流體力學(xué)的研究對(duì)象是流體（包括液體和氣體）的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)。主要內(nèi)容包括流體靜力學(xué)，研究流體在靜止?fàn)顟B(tài)下的平衡規(guī)律；流體動(dòng)力學(xué)，研究流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如連續(xù)性方程、伯努利方程等；以及流體的黏性、管流、孔口出流、堰流等各種流動(dòng)現(xiàn)象和相關(guān)計(jì)算。12.理想流體微小流束的伯努利方程為：z1+p1/ρg+v1^2/2g=z2+p2/ρg+v^2/2g。其中z為位置水頭，表示單位重量流體具有的位置勢(shì)能；p/ρg為壓強(qiáng)水頭，表示單位重量流體具有的壓強(qiáng)勢(shì)能；v^2/2g為速度水頭，表示單位重量流體具有的動(dòng)能。該方程表示理想流體微小流束在流動(dòng)過(guò)程中總機(jī)械能守恒。13.雷諾數(shù)Re=vd/ν=2×0.1/1.01×10^(-6)≈1.98×10^5＞2300，所以管中水流為紊流。14.根據(jù)連續(xù)性方程A1v1=A2v2，A1=πd1^2/4，A2=πd2^2/4，可得v2=(d1^2/d2^2)v1=(0.2^2/0.1^2)×2=8m/s。15.首先求總水頭損失hw=(λl/d+ζ1+ζ2+ζ3)v^２/2g，由伯努利方程H=v^2/2g+hw，可解得v，進(jìn)而求得流量Q=vA=vπd^2/4。具體計(jì)算：hw=(0.025×10/0.05+0.5+0.1+1.0)v^2/2g=(5+0.5+0.1+1.0)v^2/2g=6.6v^2/2g，H=2m，2=v^2/