2025年大學(xué)大三（能源與動(dòng)力工程）流體力學(xué)綜合測(cè)試試題及答案

（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。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.滿足連續(xù)性方程D.滿足伯努利方程2.對(duì)于不可壓縮流體的穩(wěn)定流動(dòng)，連續(xù)性方程表示（）A.流速不變B.流量不變C.壓強(qiáng)不變D.密度不變3.雷諾數(shù)Re反映了流體流動(dòng)中（）的相對(duì)重要性。A.慣性力與黏性力B.壓力與重力C.慣性力與重力D.黏性力與重力4.圓管層流的沿程阻力系數(shù)λ與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)ReB.管壁粗糙度C.流速D.管徑5.突然擴(kuò)大管的局部阻力系數(shù)ζ主要取決于（）A.上下游管徑比B.雷諾數(shù)C.流速D.流體密度6.流體在管道中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生水頭損失的原因是（）A.流體具有黏性B.管道不光滑C.流速變化D.以上都是7.伯努利方程適用于（）A.理想流體穩(wěn)定流動(dòng)B.實(shí)際流體穩(wěn)定流動(dòng)C.理想流體非穩(wěn)定流動(dòng)D.實(shí)際流體非穩(wěn)定流動(dòng)8.文丘里流量計(jì)測(cè)量流量是基于（）原理。A.伯努利方程B.連續(xù)性方程C.能量守恒D.動(dòng)量定理9.流線的特點(diǎn)是（）A.流線不能相交B.流線可以相交C.流線是直線D.流線是曲線10.流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)形式包括（）A.平移、旋轉(zhuǎn)、變形B.平移、振動(dòng)、變形C.旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)、變形D.平移、旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述流體靜力學(xué)基本方程的物理意義，并說(shuō)明其應(yīng)用。12.（15分）推導(dǎo)圓管層流的流速分布公式，并說(shuō)明其特點(diǎn)。13.（15分）某管道中水流為紊流，已知管徑d=100mm，流量Q=0.02m3/s，水溫t=20℃，求管內(nèi)水流的雷諾數(shù)Re，并判斷流態(tài)。（已知20℃時(shí)水的運(yùn)動(dòng)黏度ν=1.007×10??m2/s）14.（20分）材料：有一水平放置的漸縮管道，已知上游管徑d?=200mm，流速v?=2m/s，下游管徑d?=100mm。求：（1）下游流速v?；（2）水流經(jīng)該漸縮管道的水頭損失。（忽略水頭損失的其他因素，取動(dòng)能修正系數(shù)α=1）15.（20分）材料：如圖所示的U形管測(cè)壓計(jì)，已知h?=0.5m，h?=0.3m，h?=0.2m，被測(cè)流體密度ρ=800kg/m3，指示液密度ρ?=1200kg/m3。求A點(diǎn)的壓強(qiáng)pA。答案：1.B2.B3.A4.A5.A6.D7.A8.A9.A10.A11.流體靜力學(xué)基本方程p=p?+ρgh，物理意義為靜止流體中某點(diǎn)壓強(qiáng)等于表面壓強(qiáng)加上該點(diǎn)到自由表面的單位質(zhì)量流體的重力勢(shì)能。應(yīng)用：可用于計(jì)算靜止流體中某點(diǎn)壓強(qiáng)、測(cè)量液位高度、計(jì)算容器壁面所受壓力等。12.流速分布公式：$u=u_{max}(1-\frac{r^2}{R^2})$，特點(diǎn)：流速沿半徑呈拋物線分布，管軸處流速最大，管壁處流速為零；平均流速是最大流速的一半。13.雷諾數(shù)$Re=\frac{vd}{\nu}=\frac{Q/Ad}{\nu}=\frac{4Q}{\pid\nu}=\frac{4×0.02}{\pi×0.1×1.007×10^{-6}}\approx252086＞2300$，為紊流。14.（1）由連續(xù)性方程$Q=A?v?=A?v?$，$v?=(\frac{d?}{d?})2v?=(\frac{200}{100})2×2=8m/s$。（2）水頭損失$h_{w}=\frac{v?2-v?2}{2g}=\frac{82-22}{2×9.8}\approx3.06m$。15.由等壓面原理，$pA+ρgh?=p?+ρ?gh?-ρgh?$，$pA=p?+ρ?gh?-ρgh?-ρgh?=p?+