1、注册公用设备工程师动力基础考试下午（流体力学）历年真题试卷汇编 3 及答案与解析一、单项选择题1 2010 年，第 72 题 对图 63-1，下列说法中，哪一个是错误的?( )。（A）对理想流体，该测压管水头线(H p 线)应该沿程无变化（B）该图是理想流体流动的水头线（C）对理想流体，总水头线(H 0 线)沿程无变化（D）该图不适用于描述实际流体的水头线2 2010 年，第 73 题 一管径 d=50mm 的水管，在水温 t=10时，管内要保持层流的最大流速是：( ) 。(10时水的运动粘滞系数 =13110 -6m2s)（A）021ms（B） 0115ms（C） 0105ms（D）0052
2、5ms3 2010 年，第 74 题 管道长度不变，管中流动为层流，允许的水头损失不变，当直径变为原来 2 倍时，若不计局部损失，流量将变为原来的多少倍?( )。（A）2（B） 4（C） 8（D）164 2011 年，第 75 题 水流经过变直径圆管，管中流量不变，已知前段直径d1=30mm，雷诺数为 5000，后段直径变为 d2=60mm，则后段圆管中的雷诺数为( )。（A）5000（B） 4000（C） 2500（D）12505 2012 年，第 74 题 尼古拉斯实验的曲线图中，在以下哪个区域里，不同相对粗糙度的试验点，分别落在一些与横轴平行的直线上，阻力系数 与雷诺数无关( )。（A）
3、层流区（B）临界过渡区（C）紊流光滑区（D）紊流粗糙区6 2013 年，第 74 题 沿程水头损失 hf( )。（A）与流程长度成正比，与壁面切应力和水力半径成反比（B）与流程长度和壁面切应力成正比，与水力半径成反比（C）与水力半径成正比，与壁面切应力和流程长度成反比（D）与壁面切应力成正比，与流程长度和水力半径成反比7 2013 年，第 71 题 半径为 R 的圆管中，横截面上流速分布 ，其中 r表示到圆管轴线的距离，则在 r1=02R 处的粘性切应力与 r2=R 处的粘性切应力大小之比为( ) 。（A）5（B） 25（C） 15（D）1258 2014 年，第 74 题 圆管层流中，下述错
4、误的是( )。（A）水头损失与雷诺数有关（B）水头损失与管长度有关（C）水头损失与流速有关（D）水头损失与粗糙度有关9 2005 年，第 86 题A 、 B 两点之间并联了三根管道，则 AB 之间的水头损失 hfAB等于( )。（A）h f1+hf2（B） hf2+hf3（C） hf1+hf2+hf3（D）h f1=hf2=hf310 2005 年，第 87 题 两水箱间用一简单管道相连接(图 64-1)，在计算该管道的流量时，其作用水头 H0 为( )。11 2006 年，第 84 题 两水箱水位恒定，如图 64-2 所示，水面高差 H=10m，已知管道沿程水头损失为 hf=68m，局部阻力
5、系数：转弯 08、阀门 026、进口05、出口 08，则通过管道的平均流速为( )。（A）398ms（B） 516ms（C） 704ms（D）580ms12 2006 年，第 85 题 边界层分离不会( ) 。（A）产生漩涡（B）减小摩擦阻力（C）产生压强阻力（D）增加能量损失13 2006 年，第 86 题 长管并联管段 1、2，如图 64-3 所示，两管段直径相等d1=d2，沿程阻力系数相等，长度 l1=2l，两管段的流量比 Q1Q 2 为( )。（A）071（B） 050（C） 141（D）20014 2007 年，第 84 题 两水箱水位恒定，水面高差 H=10m，管道直径 d=10c
6、m，总长度 l=20cm，沿程阻力系数 =0042，已知所有的转弯、阀门、进、出口局部水头损失合计为：h j=32m，则通过管道的平均流速为( ) 。（A）398ms（B） 483ms（C） 273ms（D）158ms15 2007 年，第 85 题 图 64-4 所示，长管并联管段 1、2，两管段长度 l 相等，直径 d1=2d2，沿程阻力系数相等，两管段的流量比 Q1Q 2 为( )。（A）800（B） 566（C） 283（D）20016 2008 年，第 82 题 图 64-5 所示直径为 20mm，长 5m 的管道自水池取水井并泄入大气中，出口比水池低 2m，已知沿程水头损失系数 =
7、002，进水局部水头损失系数 =05，则泄流量 Q 为多少 Ls?( )（A）088（B） 190（C） 0.77（D）0.3917 2008 年，第 84 题 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18 2009 年，第 74 题 正常工作条件下的薄壁小孔口与圆柱形外管嘴，直径 d 相等，作用水头 H 相等，则孔口流量 Q1 和孔口收缩断面流速 V1 与管嘴流量 Q2 和管嘴出口流速 V2 的关系是( ) 。（A）V 1V 2，Q 1Q 2（B） V1V 2，Q 1Q 2（C） V1V 2，Q 1Q 2（D）V 1V 2，Q 1Q
8、 219 2010 年，第 75 题 圆柱形管嘴的长度为 l，直径为 d，管嘴作用水头为 H0，则其正常工作条件为( ) 。（A）l=(34)d，H 09m（B） l=(3 4)d，H 06m（C） l(78)d，H 09m（D）l(7 8)d ，H 06m20 2010 年，第 76 题 如图 64-6 所示，H 不变当阀门的开度变小时，流量将( )。（A）增大（B）减小（C）不变（D）条件不足，无法确定21 2011 年，第 76 题 两孔口形状、尺寸相同，一个是自由出流，出流流量为 Q1；另一个是淹没出流，出流流量为 Q2。若自由出流和淹没出流的作用水头相等，则Q1 与 Q2 的关系是(
9、 ) 。（A）Q 1Q 2（B） Q1=Q2（C） Q1Q 2（D）不确定22 2012 年，第 75 题 正常工作条件下，若薄壁小孔口直径为 d1，圆柱形管嘴的直径 d2，作用水头 H 相等，要使得孔口与管嘴的流量相等，则直径 d1 与 d2 的关系是( )。（A）d 1d 2（B） d1d 2（C） d1=d2（D）条件不足无法确定23 2013 年，第 75 题 并联长管的流动特征是( )。（A）各分管流量相等（B）总流量等于各分管的流量和，且各分管水头损失相等（C）总流量等于各分管的流量和，但各分管水头损失不等（D）各分管测压管水头差不等于各分管的总能头差24 2014 年，第 75
10、题 主干管在 A、B 间是由两条支管组成的一个并联管路，两支管的长度和管径分别为 l1=1800m，d 1=150mm，l 2=3000m，d 2=200mm，两支管的沿程阻力系数 均为 001，若主干管流量 Q=39Ls，则两支管流量分别为( )。（A）Q 1=12Ls，Q 2=27Ls（B） Q1=1 5Ls ，Q 2=24Ls（C） Q1=24Ls ，Q 2=15Ls（D）Q 1=27Ls，Q 2=12Ls25 2006 年，第 87 题 对明渠恒定均匀流，在已知通过流量 Q、渠道底坡 i、边坡系数 m 及粗糙系数 n 的条件，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是 ( )。（A）给
11、定水深 h，求底宽 b（B）给定宽深比 ，求水深办与底宽 b（C）给定最大允许流速V max，求水深办与底宽 b（D）给定水力坡度 J，求水深办与底宽 b26 2007 年，第 86 题 梯形断面水渠按均匀流设计，已知过水断面 A=504m 2，湿周 =673m，粗糙系数 n=0025，按曼宁公式计算谢才系数 C 为( ) 。27 2009 年，第 75 题 明渠均匀流只能发生在( )。（A）顺坡棱柱形渠道（B）平坡棱柱形渠道（C）逆坡棱柱形渠道（D）变坡棱柱形渠道28 2011 年，第 77 题 水力最优断面是指当渠道的过流断面面积 A、粗糙系数 n 和渠道底坡 i 一定时，其( )。（A）
12、水力半径最小的断面形状（B）过流能力最大的断面形状（C）湿周最大的断面形状（D）造价最低的断面形状29 2012 年，第 76 题 下面对明渠均匀流的描述哪项是正确的?( )（A）明渠均匀流必须是非恒定流（B）明渠均匀流必需的粗糙系数可以沿程变化（C）明渠均匀流可以有支流汇入或流出（D）明渠均匀流必须是顺坡30 2013 年，第 76 题 矩形水力最优断面的底宽是水深的( )。（A）05 倍（B） 1 倍（C） 15 倍（D）2 倍31 2014 年，第 76 题 一梯形断面明渠，水力半径 R=08m，底坡 i=00006，粗糙系数 n=0 05，则输水流速为( ) 。（A）042ms（B）
13、048ms（C） 06ms（D）075ms32 2006 年，第 88 题 对一维渐变渗流，完全潜水井的含水层厚度 H 为 8m，井的半径 r0 为 02m，抽水时井的涌水量 Q 为 003m 3s，井中水深 h 为 5m，若取影响半径 R=400m，计算渗流系数 k 为( )。（A）0002 5ms（B） 00018ms（C） 0018ms（D）0025ms33 2007 年，第 87 题 用完全潜水井进行抽水试验计算渗透系数 k，两位工程师各按一种经验公式选取影响半径 R，分别为 R1=3000，R 2=2000，其他条件相同，则计算结果 k1k 2 为( ) 。（A）150（B） 095
14、（C） O67（D）10534 2008 年，第 86 题 已知承压含水层的厚度 t=75m ，用完全井进行抽水试验(图 6 6-1)，在半径 r1=6m、r 2=24m 处，测得相应的水头降落s1=076m、s 2=044m，井的出流量 Q=001m 3s ，则承压含水层的渗透系数 k为( )。注：s= (lnRlnr)，R 为影响半径（A）9210 -3ms（B） 8210 -4ms（C） 9210 -4ms（D）8210 -3ms35 2009 年，第 77 题 有一个普通完全井，其直径为 1m，含水层厚度为 H=11m，土壤渗透系数 k=2mh。抽水稳定后的井中水深 h0=8m，估算井
15、的出水量( )。（A）0084m 3s（B） 0017m 3s（C） 017m 3s（D）084m 3s36 2010 年，第 77 题 在实验室中，根据达西定律测定某种土壤的渗透系数，将土样装在直径 d=30cm 的圆筒中，在 90cm 水头差作用下，8 小时的渗透水量为100L，两测压管的距离为 40cm，该土壤的渗透系数为( )。（A）09md（B） 19md（C） 29md（D）39md37 2012 年，第 77 题 有一完全井，半径 r0=03m，含水层厚度 H=15m，土壤渗透系数 k=0 0005ms ，抽水稳定后，井水深 h=10m，影响半径 R=375m，则由达西定律得出的
16、井的抽水量 Q 为( )。(其中计算系数为 1366)（A）00276m 3s（B） 00138m 3s（C） 00414m 3s（D）00207m 3s38 2013 年，第 77 题 渗流流速 v 与水力坡度 J 的关系是( )。（A）v 正比于 J（B） v 反比于 J（C） v 正比于 J 的平方（D）v 反比于 J 的平方39 2014 年，第 77 题 地下水的浸润线是指( ) 。（A）地下水的流线（B）地下水运动的迹线（C）无压地下水的自由水面线（D）土壤中干土与湿土的界限40 2007 年，第 88 题 速度 V、长度 L、运动黏度 的无量纲组合是( )。41 2008 年，第
17、 87 题 模型与原型采用相同介质，为满足黏性阻力相似，若几何比尺为 10，设计模型应使流速比尺为( )。（A）10（B） 1（C） 01（D）542 2009 年，第 78 题 研究船体在水中航行的受力试验，其模型设计应采用( )。（A）雷诺准则（B）弗劳德准则（C）韦伯准则（D）马赫准则43 2010 年，第 78 题 液体的压力 P、速度 V、密度 无量纲数组合是( )。44 2011 年，第 78 题 一水堰模型试验(图 67-1)，实际流量为 Qn=537m3s，若在模型上测得流量 Qn=300Ls，则该模型长度比尺为 ( )。（A）45（B） 6（C） 10（D）2045 2012
18、 年，第 78 题 量纲和谐原理是指( ) 。（A）量纲相同的量才可以乘除（B）基本量纲不能与导出量纲想运算（C）物理方程式中各项的量纲必须相同（D）量纲不同的量才可以加减46 2013 年，第 78 题 烟气在加热炉回热装置中流动，拟用空气介质进行试验。已知空气粘度 空气 =1510-6m2s，烟气运动粘度 烟气 =6010-6m2s ，烟气流速 v 烟气 =3m s，如若实际与模型长度的比尺 1=5，则模型空气的流速应为( )。（A）375ms（B） 015ms（C） 24ms（D）60ms47 2114 年，第 78 题 用同种流体，同一温度进行管道模型实验，按粘性力相似准则，已知模型管
19、径 01m，模型流速 4ms，若原型管径为 2m，则原型流速为( )。（A）0.2ms（B） 2ms（C） 80ms（D）8ms注册公用设备工程师动力基础考试下午（流体力学）历年真题试卷汇编 3 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 理想流体动能与势能之间可以相互转化，测压管水头线可以是沿程下降的，也可能出现上升情况。应选 A。【知识模块】 流体力学2 【正确答案】 D【试题解析】 雷诺数 ，维持层流要求雷诺数小于 2000，按 2000 计算其保持层流的最大流速。 =0525ms 。应选 D。【知识模块】 流体力学3 【正确答案】 B【试题解析】 流量公式 ，直径变为原来
20、的 2 倍，流量变为原来的 4 倍。应选 B。【知识模块】 流体力学4 【正确答案】 C【试题解析】 根据公式连续性方程 Q=v.A 和求雷诺数 可以求得 d2 的雷诺数为 2500。应选 C。【知识模块】 流体力学5 【正确答案】 D【试题解析】 随着 Re 的进一步增大，层流边界层的厚度变得很薄，使粗糙度完全影响到紊流核心，成为影响流动阻力的主要因素，因而 Re 对紊流的影响已微不足道了。应选 D。【知识模块】 流体力学6 【正确答案】 B【试题解析】 根据沿程水头损失 可知。应选 B。【知识模块】 流体力学7 【正确答案】 C【试题解析】 管中任一点的粘性切应力为 ，将 u 代入得： ，
21、将 r1、r 2 代入得粘性切应力大小之比为 15。应选 C。【知识模块】 流体力学8 【正确答案】 D【试题解析】 根据沿程水头损失 可知。应选 D。【知识模块】 流体力学9 【正确答案】 D【试题解析】 并联管路总的能量损失等于各支路的能量损失。应选 D。【知识模块】 流体力学10 【正确答案】 B【知识模块】 流体力学11 【正确答案】 A【试题解析】 由题意知，水面高差 H 即为克服沿程阻力和局部阻力的阻力损失。即 ，其中 =083+026+0 5+08=3 96 得到：流速 v=3978ms，应选 A。【知识模块】 流体力学12 【正确答案】 B【知识模块】 流体力学13 【正确答案
22、】 A【试题解析】 并联管路的水力特征为=0707。应选 A。【知识模块】 流体力学14 【正确答案】 A【试题解析】 由题意知，水面高差 H 即为克服沿程阻力和局部阻力的阻力损失。阻力损失 =3983ms 。应选 A。【知识模块】 流体力学15 【正确答案】 B【试题解析】 并联管路的水力特征为 hf1=hf2，即 得(因为两管长度，相等)。又比阻 S=5657。应选 B。【知识模块】 流体力学16 【正确答案】 C【试题解析】 由 H= 代入，得 H=SQ2，其中H 为水面高差 H=2m，S 为管路综合阻抗。=077L s 。应选 C。【知识模块】 流体力学17 【正确答案】 B【试题解析
23、】 概念题， 在相同直径 d、相同作用水头 H 条件下，管嘴出流流量比孔口出流流量系数要大。应选 B。【知识模块】 流体力学18 【正确答案】 A【知识模块】 流体力学19 【正确答案】 B【试题解析】 一般规定 H09m，管嘴长度规定为开口直径的 34 倍。应选 B。【知识模块】 流体力学20 【正确答案】 B【试题解析】 根据 H=SQ2 可知，开度变小则 增大，S 也增大，而 H 不变，所以Q 变小。应选 B。【知识模块】 流体力学21 【正确答案】 B【试题解析】 对于自由出流和淹没出流，公式是统一的 。差别在于作用水头的计算，本题作用水头相同，则 Q 相同。应选 B。【知识模块】 流
24、体力学22 【正确答案】 A【试题解析】 相同口径和作用水头时，管嘴比孔口出流量大，所以，如果要使管嘴与孔口流量相同，孔口的直径需比管嘴大。应选 A。【知识模块】 流体力学23 【正确答案】 B【试题解析】 根据并联管路的水力特征，“流量相加，损失相等”。应选 B。【知识模块】 流体力学24 【正确答案】 B【试题解析】 根据并联管路损失相等的水力特征：再根据连续性方程 Q=v1.A1，可得 Q1=15Ls，Q 2=24Ls。应选 B。【知识模块】 流体力学25 【正确答案】 D【试题解析】 明渠均匀流，则水力坡度 J=渠道底坡 i。所以选项 D 中的条件是多余的，无法解答。应选 D。【知识模
25、块】 流体力学26 【正确答案】 B【试题解析】 根据谢才公式： ，其中函数在绝大多数情况下与水深是正相关的，所以 Q，n 一定时 i 加大，底坡增大，该函数减小，水深减小。 但也有例外，例如圆断面，当充满度接近 1 时，此函数值会随充满度增加而降低见图 65-1，就意味着在此区间，底坡增时，该函数减小，水深会加大。但“随机变化”显然也不确切，所以严格意义上说，此题不够严谨。原则上选 B。【知识模块】 流体力学27 【正确答案】 A【试题解析】 明渠均匀流只能发生在顺坡渠道中。应选 A。【知识模块】 流体力学28 【正确答案】 B【试题解析】 水力最优断面的概念。应选 B。【知识模块】 流体力
26、学29 【正确答案】 D【试题解析】 明渠均匀流的形成条件：渠底必须沿程降低，即顺坡；渠道的粗糙系数应沿程不变；渠道中水流应是恒定流；棱柱渠道；没有流量流入流出；没有局部干扰；远离渠道进出口。应选 D。【知识模块】 流体力学30 【正确答案】 D【试题解析】 根据公式 和，矩形渠道 m=0，可得 bh=2。即正方形的一半，这个结论最好记住。应选 D。【知识模块】 流体力学31 【正确答案】 A【试题解析】 根据谢才公式： ，代入数据得 v=042ms 。应选 A。【知识模块】 流体力学32 【正确答案】 B【试题解析】 根据潜水完全井产水量公式：=0001 86ms 。应选 B。【知识模块】
27、流体力学33 【正确答案】 D【试题解析】 潜水完全井产水量公式=1053。应选 D。【知识模块】 流体力学34 【正确答案】 C【试题解析】 由公式，两式相减=000092ms。应选 C。【知识模块】 流体力学35 【正确答案】 B【试题解析】 潜水完全井产水量： ，S=H-h。代入数据： =0164 3m 3s 。应选 B。【知识模块】 流体力学36 【正确答案】 B【试题解析】 渗流流量 =34710 -6m3s 根据达西定律 Q=kAJ=21810 -5ms=19md。应选 B。【知识模块】 流体力学37 【正确答案】 A【试题解析】 根据潜水完全井产水量公式：=00276m 3s。应
28、选 A。【知识模块】 流体力学38 【正确答案】 A【试题解析】 根据达西公式 v=k.J。应选 A。【知识模块】 流体力学39 【正确答案】 C【试题解析】 地下水的浸润线的概念。应选 C。【知识模块】 流体力学40 【正确答案】 D【试题解析】 速度的量纲为：ms，长度为 m，运动黏度为 m2s，而后逐一验算即可。应选 D。【知识模块】 流体力学41 【正确答案】 C【试题解析】 满足黏性力相似，雷诺数相同，即 ，可知流速比尺与几何比尺成反比，则流速比尺为 01。应选 C。【知识模块】 流体力学42 【正确答案】 B【知识模块】 流体力学43 【正确答案】 C【试题解析】 量纲 dimV=
29、LT-1，dimP=LMT -2，dim=L -3M，而后逐一验算各答案量纲即可得出。故应选 C。【知识模块】 流体力学44 【正确答案】 D【试题解析】 在研究水坝溢流时，用弗劳德准则， ，带入数据解得 1=20。应选 D。【知识模块】 流体力学45 【正确答案】 A【试题解析】 量纲和谐原理是指凡能正确反映客观规律的物理方程，其各项的量纲都必须是一致的。因为只有相同量纲的量才能相加减，否则是没有意义的，所以一个方程中各项的量纲必须是一致的。应选 A。【知识模块】 流体力学46 【正确答案】 A【试题解析】 根据黏性力相似准则 ，带入数值得 vm=375m s。应选 A。【知识模块】 流体力学47 【正确答案】 A【试题解析】 根据几何相似 。再根据黏性力相似 ，解出：v p=02ms 。故应选 A。【知识模块】 流体力学
