1、注册岩土工程师（基础考试-上午-流体力学）模拟试卷 3 及答案与解析一、单项选择题共 120 题，每题 1 分。每题的备选项中只有一个最符合题意。1 如图 631 所示一矩形断面通风管道，断面尺寸为 12m06m ，空气密度=120kgm 3，流速 v=162ms，沿程阻力系数 =00145，流程长度 L=12m的沿程压强损失为( )N m 2。（A）2814（B） 31（C） 3425（D）45512 如图 632 所示某半开的阀门，阀门前后测压管水头差h=1m 水柱，管径不变，管中平均流速 v=2m s，则该阀门的局部阻力系数 为( )。（A）34（B） 42（C） 49（D）613 某河
2、道中有一圆柱形桥墩，圆柱直径 d=1m，水深 h=2m，河中流速 v=3ms，绕流阻力系数为 CD=085，则桥墩所受作用力为 ( )N。（A）3004（B） 7650（C） 12017（D）240334 长 500m，直径 20mm 的电缆线，在风速为 22ms 的大风中所受绕流阻力D=3821N，空气密度 =129kgm 3，则其绕流阻力系数 CD 为( )。（A）101（B） 122（C） 141（D）1625 孔口出流试验中测得孔口出流的局部阻力系数 =006，则其流速系数 为( )。（A）094（B） 095（C） 096（D）0976 如图 642 所示，水从 A 水箱通过直径为
3、200mm 的孔口流入 B 水箱，流量系数为 062，设上游水面高程 H1=3m，p 1=5kPa，下游水面高程 H2=2m，孔口恒定出流流量为( )L s。（A）6159（B） 8623（C） 1059（D）16167 当孔口(=062)、管嘴( n=082) 出流的作用水头 H 和管(孔)径 d 分别相等时，则必有( ) 。（A）Q 孔口 Q 管嘴 ，v 孔口 v 管嘴（B） Q 孔口 Q 管嘴 ，v 孔口 v 管嘴（C） Q 孔口 Q 管嘴 ，v 孔口 v 管嘴（D）Q 孔口 Q 管嘴 ，v 孔口 v 管嘴8 如图 643 所示，两水箱水位恒定，水面高差 H=10m，管道直径 d=10c
4、m，总长度 L=20m，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 i=32m。则通过管道的平均流速为( ) 。（A）398（B） 483（C） 273（D）1589 如图 644 所示，直径为 d 的圆断面有压涵管，长度 l=20m，上、下游水位差H=1m，涵管管径 d=085m，沿程损失系数 =003，进、出口的局部损失系数1=05、 2=10，通过的流量为( )m 3s。（A）15（B） 17（C） 19（D）2110 如图 645 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，则两管段的流量比 Q1Q 2 为
5、( )。2007 年真题（A）800（B） 566（C） 283（D）20011 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=hf312 下列各项属于无分支串联长管流动特征的是( )。（A）各管段流量不相等（B）各管段测压管水头差不等于各管段沿程水头损失（C）各管段流量相等，但测压管水头线不代表总水头线（D）各管段流量相等，且总水头损失等于各管段水头损失之和13 如图 646 所示水泵吸水系统，水箱与水池液面高差 z=30m，断面 11 到22 的总水头损失 h
6、w=3mH2O，则水泵的扬程 H 至少应为( )mH2O。（A）30（B） 33（C） 39（D）4014 如图 647 所示，串联管路水箱出流，流量模数K1=4467m 3s ，K 2=2 462m3s ，L 1=500m，L 2=400m，水位差 H=5m。按长管计算，则自由出流流量为( )m 3s。（A）02343（B） 04686（C） 03125（D）0156215 主干管在 A、B 间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， d1=150mm， l2=3000m，d 2=200mm，两支管的沿程摩擦阻分力系数 均等于 003，若测得主干管流量 Q=
7、39L/s，则两支管流量分别为( )。（A）Q 1=12Ls；Q 2=27Ls（B） Q1=15lMs；Q 2=24Ls（C） Q1=24Ls ；Q 2=15Ls（D）Q 1=27IMs；Q 2=12Ls16 明渠均匀流的流量一定，渠道断面形状、尺寸和壁面粗糙度一定时，正常水深随底坡增大而( ) 。（A）增大（B）减小（C）不变（D）不确定17 明渠在坡度、粗糙度和过水断面面积给定条件下，水力最佳断面为( )。（A）允许流速最小的断面（B）挖土方量最小的断面 （C）湿周最小的断面（D）水力半径最小的断面18 图 651 所示半圆形明渠半径 r0=4m，其水力半径 R 为( )m 。（A）2（B
8、） 25（C） 3（D）419 有一条养护良好的矩形断面长直渠道，底坡 i=00008，底宽 b=10m ，均匀流动水深 h=0 5m，粗糙系数 n=0025，则渠道通过的流量 Q=( )m3s 。（A）010（B） 015（C） 023（D）03520 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( )m 1/2s 。（A）3080（B） 3013（C） 3880（D）381321 一梯形断面明渠，水力半径 R=08m底坡 i=00006，粗糙系数n=0025 则输水流速为( )m s 。（A）084（
9、B） 096（C） 120（D）15022 如图 661 所示，在两容器之间，连接一条水平放置的方管，其边长a=10cm，长度 l=80cm，管中填满粗砂，其渗透系数 k=005cms，容器水深H1=100cm，H 2=60cm，管中的流量约为( )L s。（A）00025（B） 0025（C） 025（D）2523 用完全潜水井进行抽水实验计算渗透系数 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=3000r0，R 2=2000r0，其他条件相同，则计算结果K1K 2 为( ) 。（A）150（B） 095（C） 067（D）10524 自流完全井的产水量的大小与( )成正比
10、。（A）井的半径（B）井的影响半径（C）含水层厚度（D）土壤渗流系数的平方25 为了确定土壤的渗透系数 k 值，对自流井进行抽水试验。在距井轴 r1=10m 和r2=20m 处分别钻一个观测孔，当自流井抽水后，实测两个观测孔中水面稳定降深S1=20m 和 S2=08m。设承压含水层厚度 t=6m，稳定的抽水流量 Q=24L/s，土壤的渗透系数 k 值为( )md。（A）45（B） 32（C） 37（D）4126 在水平不透水层上修建有一条长 l=1000m 的集水廊道，如图 662 所示。已知含水层的厚度 H=80m，排水后，廊道内水深降至为 h=36m，集水廊道的影响范围 L=800m，渗透
11、系数 k=0004ms，则廊道的总排水量为 ( )Ls。（A）387（B） 265（C） 255（D）21627 模型与原形采用相同介质，为满足粘性阻力相似，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）528 流体做矩形水流模型实验，设满足弗劳德准则，原型水深 6m，速度为40ms ；模型取水深 05m，则模型速度为( )ms。（A）0333（B） 0667（C） 1155（D）231029 几何相似、运动相似和动力相似三者之间的关系为( )。（A）运动相似和动力相似是几何相似的前提（B）运动相似是几何相似和动力相似的表象（C）只有运动相似，才能几
12、何相似（D）只有动力相似，才能几何相似30 速度 u、长度 l、运动粘度 v 的无量纲组合是( )。31 定理的主要作用是( )。（A）检验物理方程的正确性（B）观察物理现象（C）发现经验公式（D）由确定的基本量纲找出物理方程注册岩土工程师（基础考试-上午-流体力学）模拟试卷 3 答案与解析一、单项选择题共 120 题，每题 1 分。每题的备选项中只有一个最符合题意。1 【正确答案】 C【试题解析】 水力半径为 压强损失【知识模块】 流体力学2 【正确答案】 C【试题解析】 在等径管中，测压管水头差即为总水头差，即 hm=h=1 m，则局部阻力系数为：【知识模块】 流体力学3 【正确答案】 B
13、【试题解析】 桥墩所受作用力为 。【知识模块】 流体力学4 【正确答案】 B【试题解析】 绕流阻力系数为：【知识模块】 流体力学5 【正确答案】 D【试题解析】 孔口出流流速系数为：【知识模块】 流体力学6 【正确答案】 C【试题解析】 选取 A、B 两水箱在孔口等液面处为研究对象，列能量方程可以求得：流速 ，则流量为：Q=vA=105 9Ls。【知识模块】 流体力学7 【正确答案】 B【试题解析】 比较管嘴恒定出流流量公式 和孔口自由出流流量公式Q=A 以看出，两式形式相同，但流量系数不同， n=082，=0 62。可见在作用水头和直径都相同时，Q 嘴 Q 孔 。比较小孔口恒定自由出流和管嘴
14、恒定出流 v= 的计算公式可以看出，两式形式相同，但系数 不同，=0 97098， n=082。可见在作用水头、孔口、管嘴直径都相同的情况下，v 孔 v 嘴 。【知识模块】 流体力学8 【正确答案】 A【试题解析】 雷诺数 Re=640042=15232000，为层流。圆管层流时沿程水头损失 ，列出能量方程：+hi+hf；则 hf=68m ，v=3 98ms。【知识模块】 流体力学9 【正确答案】 B【试题解析】 由题意可知， 则流速流量【知识模块】 流体力学10 【正确答案】 B【试题解析】 并联管道中，分路流量之比，等于该二管段阻抗反比的平方根，即：【知识模块】 流体力学11 【正确答案】
15、 D【试题解析】 并联管路通常不计局部水头损失，三根管道的水头损失相等，都等于 hfAB。【知识模块】 流体力学12 【正确答案】 D【试题解析】 串联管道各管段流量关系，由连续性方程可得：Q i=qi+Qi+1。总水头：。无分支串联长管各管段流量相等，且总水头损失等于各管段水头损失之和。【知识模块】 流体力学13 【正确答案】 B【试题解析】 选断面 11 和断面 22 写能量方程：则水泵扬程 H 为：其中，z 2z1=z 为两水面高差，p1=p2=0， 1=2=10，v 1=v2=0。代入后可得，H=30+3=33mH 2O。【知识模块】 流体力学14 【正确答案】 A【试题解析】 根据串
16、联管路流量计算公式计算如下：因此，可求得Q=Q1=Q2=02343m 3s。【知识模块】 流体力学15 【正确答案】 B【试题解析】 对于并联管路，沿程水头损失相等，即 hf=S1L1Q12=S2L2Q22，可得 ，再由连续性可得Q=Q1+Q2。两式联立求解即可得到支管流量： Q1=15Ls 、Q 1=24Ls 。【知识模块】 流体力学16 【正确答案】 B【试题解析】 对于明渠恒定均匀流，渠中水深为正常水深，用 h0 表示。坡度 i 越大，底坡越陡，重力作用越大，流速增大，从而水深减小。【知识模块】 流体力学17 【正确答案】 C【试题解析】 在底坡 i、粗糙度 n 和过水面积 A 一定的前
17、提下，使渠道输水能力最大的那种断面形状称为水力最佳断面。根据公式 ，R= 可知，输水能力 Q 最大时，水力半径 R 最大，湿周 最小。【知识模块】 流体力学18 【正确答案】 A【试题解析】 半圆形明渠的面积为 ，湿周为 =r0=1256m，则水力半径为 。【知识模块】 流体力学19 【正确答案】 C【试题解析】 矩形断面面积为：A=bh=1005=05m 2；湿周为：=b+2h=10+205=20m；水力半径为： ；则渠道流量为：【知识模块】 流体力学20 【正确答案】 D【试题解析】 曼宁公式为 ，其中 n 为边壁粗糙系数，水力半径R=A/=0749 ，故谢才系数 。【知识模块】 流体力学
18、21 【正确答案】 A【试题解析】 根据谢才公式 ，其中 C 为谢才系数，由曼宁公式求得=3854，因此，输水流速 。【知识模块】 流体力学22 【正确答案】 A【试题解析】 流量【知识模块】 流体力学23 【正确答案】 D【试题解析】 按达西定律推导，完全潜水井有涌水量公式 ，涌水量 Q、地下水天然水面 H、井中水深 h 均相同，。【知识模块】 流体力学24 【正确答案】 C【试题解析】 根据自流完全井产水量公式 ，可知产水量大小与含水层厚度成正比。【知识模块】 流体力学25 【正确答案】 B【试题解析】 两个观测孔中水面稳定降深为：【知识模块】 流体力学26 【正确答案】 C【试题解析】
19、集水廊道单侧单宽渗流量为 ，则集水廊道的总排水量为 Q=2ql=255Ls。【知识模块】 流体力学27 【正确答案】 C【试题解析】 如原型与模型均用同一流体且温度相近，则粘度比尺 r=1，所以粘性力相似时，速度比尺与长度比尺的关系为 。【知识模块】 流体力学28 【正确答案】 C【试题解析】 根据弗劳德准则，可得 ，因此，模型速度为：【知识模块】 流体力学29 【正确答案】 B【试题解析】 几何相似是指模型流动与原型流动中的固体边界形状相似，对应的线性尺度比例相同；运动相似是指模型流动与原型流动在所有对应点上、对应时刻的速度场相似，也就是同名速度方向一致，大小成同一比例；动力相似是指模型流动
20、与原型流动在对应时刻的所有对应点处，作用在流体微团上的各种同名力方向一致，大小成一定比例。几何相似是力学相似的前提。运动相似是几何相似和动力相似的表象。【知识模块】 流体力学30 【正确答案】 D【试题解析】 考查雷诺数的定义， 为无量纲数。【知识模块】 流体力学31 【正确答案】 D【试题解析】 布金汉 定理指出：对于某个物理现象，如果存在 n 个变量互为函数关系，即 F (q1，q 2， ，q n)=0，其中含有 m 个基本量，则可将 n 个变量组合成(nm)个无量纲数的函数关系，即：( 1， 2， ， n-m)=0，式中， 1， 2， n-m 等称为 数，即无量纲数。其满足量纲和谐原理，而量纲和谐原理最主要的用途还在于将各有关的物理量的函数关系，以各物理量指数乘积的形式表达出来，并确定其指数。【知识模块】 流体力学
