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二 O 一二年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目及代码： 流体力学（849） 可使用的常用工具： 计算器、绘图工具 答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。 考试时间 3 小时，总分值 150 分。 准考证号码： 一、是非题：(对者打“√” ，错者打“×” ，1 分×20=20 分) 1、惯性力属于质量力，而重力不属于质量力。 2、不同液体的粘滞性各不相同，同一液体的粘滞性是一常数。 3、阀门关闭时间小于相长时发生的水击，称为直接水击。 密 封 线 内 不 要 写 题 （ ） ( （ （ ( ) ） ） ) 4、理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。 5、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体中的液体重量。 6、当流速分布比较均匀时，则动能修正系数的值接近于零。 7、紊流附加切应力主要是由于流体分子的扩散运动造成的。 （ ） （ ） ） ） 8、总水头线总是沿程下降的，而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。 （ 9、随流动雷诺数增大，管流壁面层流底层的厚度也愈大。 10、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 11、流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。 12、圆管的直径就是其水力半径。 13、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 14、过水断面一定是平面。 15、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 16、水泵的扬程就是指它的提水高度. （ 报考学科、专业： （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） ( （ （ ( （ ) ） ） ) ） 姓名： 17、管嘴出流中，管嘴内真空的存在，有增大流量的作用。 18、同时满足雷诺准则和佛汝德准则一般是不可能的。 19、工业管道的沿程摩阻系数 λ 在紊流粗糙区随 Re 增加而增加 20、在平衡的流体中，质量力沿等压面所做的功必定为零。 第 1 页 共 6 页

二、选择题（每小题 2 分，共 30 分） 21、边界层分离的必要条件是______( 坐标 x 沿流动方程， y沿物面外法线方向)。 a. ∂p ∂x < 0； ∂p ∂x ∂u ∂y b. > 0； c. > 0； d. ∂u ∂x > 0。 22、若流动是一个坐标量的函数，又是时间 t 的函数，则流动为（ (a) 一元流动；(b) 二元流动；(c) 一元非恒定流动； 23、平面势流流网网格密集的部位是（ ） ） (d) 一元恒定流动。 (a)流速大、压强小；(b)流速大、压强大 (c)流速小、压强大 24、伯努利方程是（ ） 。 (d)流速小、压强小。 (a) 连续性方程；(b) 动量方程； (c) 动量矩方程；(d) 能量方程。 25、圆管层流，管轴心处的流速为 1.8m/s。该断面的断面平均流速为（ (a)2.4 m/s (b)1.8 m/s (c)1.35 m/s ） (c)抛物线分布； (d)椭圆分布。 (d)0.9 m/s ） 26、紊流的断面流速分布规律符合（ (a)对数分布； (b)直线分布； 27、流体运动的连续性方程是根据（ （a）动量守恒 （b） 质量守恒 ）原理导出的。 （c）能量守恒 ） ： (d) 力的平衡 28、在并联管路问题中,下面叙述正确的是（ ( a )流经每一管路的水头损失相加得总水头损失； ( b )流经所有管路的流量相同； ( c )流经每一管路的水头损失相同； ( d )当总流量已知时，可直接解得各管的流量。 29、压力表的读值是: （ (a) 绝对压强； ） (b) 绝对压强与当地大气压的差值； (c) 绝对压强加当地大气压；(d) 当地大气压与绝对压强的差值。 30、已知水流的沿程水力摩擦系数 l 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（ ） 。 (a) 层流区 (b) 紊流光滑区 (c) 紊流过渡粗糙区 第 2 页 共 6 页 (d) 紊流粗糙区

31、作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管嘴过流量（ ） (a)大 (b)小 (c)相同 (d)无法确定 。 32、并联管路的支管上装有阀门，已知阀门全开时流量为 Q1，Q2，Q3，今将阀门开度关 小，其他条件不变，流量变化为（ ） 。 ( a ) Q 1 减小， Q 2 减小， Q 3 减小； ( b ) Q 1 减小， Q 2 变大， Q 3 减小； ( c ) Q 1 减小， Q 2 不变， Q 3 减小； 33、图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( a.1-1 断面和 2-2 断面 b.2-2 断面和 3-3 断面 c.1-1 断面和 3-3 断面 d.3-3 断面和 4-4 断面 ). 34、水管用两种布置方式（A、B） ，两种方式的管长，管径，进口及转弯阻力系数相同， 出口高程相同，进口高程不同，水深 h < h ，两种布置的流量关系为（ A B 种断面的压强关系是（ ） 。 a、 Q > Q A B d、 p > p A B b、 Q < Q A B c、 Q = Q A B f、 p = p A B ） ；A、B 两 e、 p < p A B hB hA B A 第 3 页 共 6 页

三、绘图与简答题（7 题任选 5 题，注明题号；每题 5 分，共 25 分） 35、如何判别圆管和非圆管有压流中的流态? 36、输水管的流量，水温一定，随管径加大，雷诺数如何变化？为什么？ 37、请写出堰流的流量公式并说明各系数的影响因素有那些？ 38、 “恒定流与非恒定流” ， “均匀流与非均匀流” ， “渐变流与急变流” 是如何定义的？ 39、绘出图中四个半球面的压力体并标出方向。 （实压力体和虚压力体的重叠部分不 要画出） 。 40、两条明渠，其底坡 i，底宽 b，糙率 n 和正常水深 h0 均相等，但断面形状不同， 问这两条明渠通过的流量是否相等？ h1=2m b1=2m b2=4m h2=1m 41、试绘出封闭容器侧壁 AB 上的相对压强分布，并注明大小（设液面相对压强） 。 g加 速 上 升 p 0 g 自由落体 p 0 A h B p0 A h B A h B ρ ρ ρ 第 4 页 共 6 页

四、计算题（10+10+20+10+15+10=75 分） 42、20℃的水(ν=10 m /s)在直径为 40mm 的直圆管道内流动。已知管中心最大速度 为 0.1m/s，问圆管内是层流还是紊流？单位管长的压头损失是多少？ 43、如图，一直径为 D 的圆球(球重忽略不计)处于平衡状态。 试证明： －6 2 D = 3(ρ 2 h2 − ρ1h1 ) ρ1 + ρ 2 ρ1 ρ2 D O h2 h1 ρ1 44、某水电站岔管镇墩如图所示，流量 Q 由进口 1 输入， 由支管 2 和 3 以 1/3Q 和 2/3Q 流出。1 和 3 管直径为 d，岔管水平放置。已知 h w 1 − 3 = 1.0 V 32 2g h w 1− 2 = 0 .5 V 22 2g Q = 30 m 3 s, D = 2.0 m , d = 1.0 m 来流 p1 = 40 mH 2 O 求：水流对镇墩的作用力大小及方向。 2 y d 2 P1 Q D 1Q 3 45 o x 3 D 3 2Q 3 第 5 页 共 6 页

45、对于流动 u x = 2 xy ， u y = x 2 − y 2 的平面流动，要求： （1）判断是否是不可压缩流体的流动？若流动存在，求流函数。 （2）判别是无旋流还是有旋流？若为无旋流，确定其速度势函数。 46、 水从 A 水箱通过直径为 10cm 的孔口流入 B 水箱，流量系数为 0.62。设上游水箱 的水面高程 H1=3m 保持不变。 （1）B 水箱中无水时，求通过孔口的流量。 （2）B 水箱水面高程 H2=2m 时，求通过孔口的流量。 （3）A 箱水面压力为 2000Pa，H1=3m 时，而 B 水箱水面压力为 0，H2=2m 时，求通 过孔口的流量。 47、[专业（1）选作]乒乓球馆的圆柱形送风口直径为 550mm，风口距比赛区 50m，要 求比赛区的质量平均风速不大于 0.3 m s，设紊流系数 a = 0.08 。 求送风口的送风量不能大于多少？ （ 注： S n = 0.672 0.4545 v 0.19 r0 v 2 , ， 1 = ） = as v0 a v 0 as + 0.294 + 0.294 r0 r0 48、[专业（2）选作]已知一矩形渠道糙率 n=0.02，底坡 i=0.0001，底宽 b=4m，在发 生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。求： （1）均匀流时渠道通过的流量； （2）均匀流时佛汝德数及临界水深。 第 6 页 共 6 页