1、流体力学（孔口、管嘴出流与有压管流）历年真题试卷汇编 2及答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：7，分数：14.00)1.(武汉大学 2009年考研试题)作用水头相等的情况下，短管自身出流和淹没出流的流量是一样的。（分数：2.00）A.正确B.错误2.(天津大学 2003年考研试题)短管是指管路的几何长度较短。（分数：2.00）A.正确B.错误3.(武汉大学 2008年考研试题)并联管路中各支管的水力坡度相等。（分数：2.00）A.正确B.错误4.(武汉大学 2007年考研试题)在并联管道中，若按长管考虑，则支管长的沿程水头损失较大，支管短的沿
2、程水头损失较小。（分数：2.00）A.正确B.错误5.(天津大学 2004年考研试题)对于孔口为淹没出流，若两个孔口的形状、尺寸相同，在水下的位置不同，其流量相等。（分数：2.00）A.正确B.错误6.(天津大学 2004年考研试题)长管是指其线性长度长的管道。（分数：2.00）A.正确B.错误7.(河海大学 2006年考研试题)水击波传播的一个周期为 2lc。（分数：2.00）A.正确B.错误二、单项选择题(总题数：5，分数：10.00)8.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_9.(天津大学 2005年考研试题)作用水头相同、出口面积相同，圆柱形外管嘴流
3、量与孔口流量的关系( )。（分数：2.00）A.管嘴流量小于孔口流量B.管嘴流量等于孔口流量C.管嘴流量大于孔口流量D.管嘴流量与孔口流量无固定关系10.(河海大学 2006年考研试题)直接水击是指有压管道末端阀门处的最大不击压强( )。（分数：2.00）A.不受来自上游水库反射波的影响B.受来自上游水库反射波的影响C.受阀门反射波的影响D.不受管道长度的影响11.(河海大学 2005年考研试题)水击波的传播属于( )。（分数：2.00）A.无压缩流体的恒定流动B.不可压缩流体的恒定流动C.可压缩流体的非恒定流动D.不可压缩流体的非恒定流动12.(重庆大学 2007年考研试题)并联管道 A、B
4、，两管材料、直径相同，长度 l B =2l A ，两管的水头损失关系为( )。（分数：2.00）A.h 1B =h 1AB.h 1B =2h 1AC.h 1B =141h 1AD.h 1B =4hh 1A三、简答题(总题数：5，分数：10.00)13.(东南大学 2005年考研试题)简述全部收缩的薄壁孔口中完善收缩的条件。（分数：2.00）_14.(天津大学 2004年考研试题)在作用水头相同，出口面积相同的情况下，为什么外延管嘴比孔口的流量大?（分数：2.00）_15.(重庆大学 2007年考研试题)在正常稳定的工作条件下，作用水头相同、面积也相同的孔口和圆柱形外接管嘴，过流能力是否相同?原
5、因何在?（分数：2.00）_16.中国石油大学(北京)2006 年考研试题简述水击现象及产生的原因。（分数：2.00）_17.(中国石油大学 2006年考研试题)什么是水击现象?长击现象产生的原因。（分数：2.00）_四、填空题(总题数：6，分数：12.00)18.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_19.武汉大学 2009年考研试题)在阀门瞬时全闭水击的传播过程中，在水击波传播的第二阶段(Lct2Lc)，压强的变化为_。波的传播方向和恒定流时的流向_。（分数：2.00）_20.(河海大学 2007年考研试题)在水击计算中，把阀门关闭时间 T s 小于水击相长
6、 T r 的水击称为_水击；把 T s T r 的水击称为_水击。（分数：2.00）_21.(重庆大学 2008年考研试题)在相同的作用水头下，同样口径管嘴的出流量比薄壁孔口的出流量_。（分数：2.00）_22.(武汉科技大学 2008年考研试题)并联管道的_相等。（分数：2.00）_23.(武汉科技大学 2008年考研试题)如图 914所示长管中，A 点的相对压强 p A =_m水柱。 （分数：2.00）_五、解答题(总题数：5，分数：10.00)24.(北京航空航天大学 2007年考研试题)如图 99所示，水从一水头为 h 1 的大容器通过小孔流出(大容器中的水位可以认为是不变的)。射流冲
7、击在一块平板上，它盖住了第二个大容器的小孔，该容器水平面到小孔的距离为 h 2 ，设两个小孔在同样高度且面积相同。若给定 h 1 ，求射流作用在平板上的力刚好与板后的力平衡时 h 2 为多少。 （分数：2.00）_25.(北京航空航天大学 2005年考研试题)如图 910所示，水流由大容器壁面的孔中沿水平方向流出，设射流为一维定常流动。出于地球引力作用，射流向下弯曲，若已知小孔出口截面积为 A 1 。试求在射流与水平面成 45角处，射流流管的横截面积。 （分数：2.00）_26.(武汉大学 2007年考研试题)有一管路系统如图 9-12所示，已知 d 1 =150mm，l 1 =25m， 1
8、=0037；d 2 =125mm，l 2 =10m， 2 =0039；d 3 =100mm；部分局部损失系数为 收缩 =015， 阀门 =20， 管嘴 =01(上述局部损失系数都是相对于局部损失之后的流速而言)；流量 Q=100m。h，求水流所需的水头 H值。 （分数：2.00）_27.中国石油大学(华东)2006 年考研试题长管段 1、2 组成并联管路，如图 913所示。两管段 1、2 长度相等，直径 d 1 =3d 2 ，其沿程阻力系数相等，试分析两管段 1、2 的流量之比 为多少? （分数：2.00）_28.(武汉科技大学 2007年考研试题)一供水压力水管，管壁有一直径 d=1mm的泄
9、漏孔。当管内压力p=12MPa，液体密度 =1000kgm 3 ，孔口流量系数 C d =0625 时，试求泄漏流量 Q(m 3 s)。（分数：2.00）_流体力学（孔口、管嘴出流与有压管流）历年真题试卷汇编 2答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：7，分数：14.00)1.(武汉大学 2009年考研试题)作用水头相等的情况下，短管自身出流和淹没出流的流量是一样的。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：作用水头相同时，自由出流的流量更大。2.(天津大学 2003年考研试题)短管是指管路的几何长度较短。（分数：2.00）A.正确B.错误
10、 解析：解析：短管是指局部损失和流速水头具有相当的数值，计算时不能忽略的管道。3.(武汉大学 2008年考研试题)并联管路中各支管的水力坡度相等。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：当考虑长支管时各支管的沿程损失相同，但由于各支管的长度未必相同，所以水力坡度未必相等4.(武汉大学 2007年考研试题)在并联管道中，若按长管考虑，则支管长的沿程水头损失较大，支管短的沿程水头损失较小。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：在并联管道中，若按长管考虑则各支管的沿程水头损失与管道长短、粗细、粗糙程度无关，每条支管的沿程水头损失相同，但水力坡度与长度有关，能量损失大小与流量有关。5
11、.(天津大学 2004年考研试题)对于孔口为淹没出流，若两个孔口的形状、尺寸相同，在水下的位置不同，其流量相等。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：6.(天津大学 2004年考研试题)长管是指其线性长度长的管道。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：长管是指可以在计算中忽略局部损失和速度水头的管道。7.(河海大学 2006年考研试题)水击波传播的一个周期为 2lc。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：从 t=0至 t=二、单项选择题(总题数：5，分数：10.00)8.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_解析：9.(天津大学 20
12、05年考研试题)作用水头相同、出口面积相同，圆柱形外管嘴流量与孔口流量的关系( )。（分数：2.00）A.管嘴流量小于孔口流量B.管嘴流量等于孔口流量C.管嘴流量大于孔口流量 D.管嘴流量与孔口流量无固定关系解析：10.(河海大学 2006年考研试题)直接水击是指有压管道末端阀门处的最大不击压强( )。（分数：2.00）A.不受来自上游水库反射波的影响 B.受来自上游水库反射波的影响C.受阀门反射波的影响D.不受管道长度的影响解析：11.(河海大学 2005年考研试题)水击波的传播属于( )。（分数：2.00）A.无压缩流体的恒定流动B.不可压缩流体的恒定流动C.可压缩流体的非恒定流动 D.不
13、可压缩流体的非恒定流动解析：12.(重庆大学 2007年考研试题)并联管道 A、B，两管材料、直径相同，长度 l B =2l A ，两管的水头损失关系为( )。（分数：2.00）A.h 1B =h 1A B.h 1B =2h 1AC.h 1B =141h 1AD.h 1B =4hh 1A解析：三、简答题(总题数：5，分数：10.00)13.(东南大学 2005年考研试题)简述全部收缩的薄壁孔口中完善收缩的条件。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：任一孔口到任一薄壁的距离大于三倍的孔口的宽度。)解析：14.(天津大学 2004年考研试题)在作用水头相同，出口面积相同的情况下，为什么外延管嘴
14、比孔口的流量大?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由于外延管嘴内存在真空。 孔口出流 Q= )解析：15.(重庆大学 2007年考研试题)在正常稳定的工作条件下，作用水头相同、面积也相同的孔口和圆柱形外接管嘴，过流能力是否相同?原因何在?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：不相同。因为圆柱形外接管嘴在收缩断面处会产生负压，当负压到达一定数值会破坏流动的连续性。)解析：16.中国石油大学(北京)2006 年考研试题简述水击现象及产生的原因。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：水击是管路中不稳定流动引起的一种特殊现象，由于某种原因引起管路中流速突然变化，引起管内压力突然变化，造
15、成水击。水击发生的物理原因是由于液体具有惯性和压缩性。)解析：17.(中国石油大学 2006年考研试题)什么是水击现象?长击现象产生的原因。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：当由于某种原因引起压力管路中流速突然变化时，例如快速开关阀门、停泵或突然断电，都会引超管内压力相应地发生突然变化，这种现象称为管路中的水击现象。 水击产生的原因是由于液体具有惯性和压缩性。其中，惯性企图维持液体原来的运动状态，压缩性企图改变液体原来的运动状态。)解析：四、填空题(总题数：6，分数：12.00)18.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：19.武汉大学 2009年
16、考研试题)在阀门瞬时全闭水击的传播过程中，在水击波传播的第二阶段(Lct2Lc)，压强的变化为_。波的传播方向和恒定流时的流向_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：减小相同)解析：20.(河海大学 2007年考研试题)在水击计算中，把阀门关闭时间 T s 小于水击相长 T r 的水击称为_水击；把 T s T r 的水击称为_水击。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：直接水击 间接水击)解析：21.(重庆大学 2008年考研试题)在相同的作用水头下，同样口径管嘴的出流量比薄壁孔口的出流量_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：大)解析：22.(武汉科技大学 2008年考研试
17、题)并联管道的_相等。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：沿程水头损失)解析：23.(武汉科技大学 2008年考研试题)如图 914所示长管中，A 点的相对压强 p A =_m水柱。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：2)解析：五、解答题(总题数：5，分数：10.00)24.(北京航空航天大学 2007年考研试题)如图 99所示，水从一水头为 h 1 的大容器通过小孔流出(大容器中的水位可以认为是不变的)。射流冲击在一块平板上，它盖住了第二个大容器的小孔，该容器水平面到小孔的距离为 h 2 ，设两个小孔在同样高度且面积相同。若给定 h 1 ，求射流作用在平板上的力刚好与板后的力平
18、衡时 h 2 为多少。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：首先对板子受力分析，恰好平衡时应该有板两边的水压力相等。因为板右边承受的是静水压力，所以有： F 右 -g 2 .A 通过对左边冲击木板的液体列动量方程得到：F 左 =Av.v=Av 2 在对于左边的流体系统列伯努利方程可知：u= )解析：25.(北京航空航天大学 2005年考研试题)如图 910所示，水流由大容器壁面的孔中沿水平方向流出，设射流为一维定常流动。出于地球引力作用，射流向下弯曲，若已知小孔出口截面积为 A 1 。试求在射流与水平面成 45角处，射流流管的横截面积。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：如图 9
19、一 11所示，列伯努利方程： )解析：26.(武汉大学 2007年考研试题)有一管路系统如图 9-12所示，已知 d 1 =150mm，l 1 =25m， 1 =0037；d 2 =125mm，l 2 =10m， 2 =0039；d 3 =100mm；部分局部损失系数为 收缩 =015， 阀门 =20， 管嘴 =01(上述局部损失系数都是相对于局部损失之后的流速而言)；流量 Q=100m。h，求水流所需的水头 H值。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：首先计算各管道内的流体流速： )解析：27.中国石油大学(华东)2006 年考研试题长管段 1、2 组成并联管路，如图 913所示。两管
20、段 1、2 长度相等，直径 d 1 =3d 2 ，其沿程阻力系数相等，试分析两管段 1、2 的流量之比 为多少? （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：Q 1 =A 1 v 1 ，Q 2 =A 2 v 2 ，因为沿程阻力系数相等，所以： v 1 = 又A 1 ：A 2 =9，则两管段流量比为： )解析：28.(武汉科技大学 2007年考研试题)一供水压力水管，管壁有一直径 d=1mm的泄漏孔。当管内压力p=12MPa，液体密度 =1000kgm 3 ，孔口流量系数 C d =0625 时，试求泄漏流量 Q(m 3 s)。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题意可得，泄漏流量为： )解析：
