1、2008 年西安交通大学研究生入学考试（流体力学）真题试卷及答案与解析一、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。1 下列有关流体的描述中错误的是( )。（A）流体既无一定的体积，也无一定的形状（B）在任意微小剪切持续作用下流体会发生连续变形（C）流体具有粘性、可压缩性和易流动性（D）粘性是流体抵抗流体层间相对运动的一种属性2 与牛顿内摩擦定律有关的因素是( )。（A）流体的压强、速度、动力粘性系数（B）流体的切应力、动力粘性系数、角变形率（C）流体的法向应力、温度、动力粘性系数（D）流体的压强、动力粘性系数、线变形率3 下列关于粘性系数的描述正确的是( )。（A）温度变化，气体
2、粘性系数随之变化，而液体粘性系数则保持不变（B）流体动力粘性系数等于流动粘性系数与密度的比（C）运动粘性系数大的流体，动力粘性系数也大（D）运动粘性系数的单位为 m2s 4 设当地大气压强为 Pa，如果测得 A 点的真空压强为 0510 5Pa，B 点的表压为3104Pa，则两点绝对压强之间的差 pA 一 pB 为( )Pa。（A）0210 5（B）一 0210 5（C） 8104（D）一 81045 一圆桶中盛有水，静止时重力势相等的面和当圆桶以等角速度绕中心轴旋转时，压强相等的面分别为( )（A）水平面、斜面（B）斜面、水平面（C）抛物面、水平面（D）水平面、抛物面6 在受到剪切力作用而运
3、动的粘性流体中取一特定的系统，则该系统( )。（A）与外界一定存在质量交换（B）是欧拉方法下的概念（C）形状、大小均随流体质点的运动而变化（D）一般来说是固定不动的7 下列有关迹线和流线的描述中，正确的是( )。（A）任意情况下，流线与迹线都不重合（B）不同时刻流线的形状、位置不会发生变化，且与迹线重合（C）不可压缩流动情况下，流线的疏密可以反映速度的相对大小（D）在风向及风速变化的天气观察到的从烟囱里冒出的烟是流线8 伯努利方程 +gz=C 适用于( )，描述的是( )流体沿流线的机械能守恒。（A）可压缩流体、单位质量（B）理想流体、单位质量（C）粘性流体、单位重量（D）不可压缩流体、单位重
4、量9 已知水流绕过桥墩时所产生的绕流阻力 F 与水流速度 v、水的密度 、水的动力粘性系数 、重力加速度 g、以及圆柱形桥墩的直径 R 有关。则采用 定理确定绕流阻力表达式时，无量纲量个数为( )。（A）2 个（B） 3 个（C） 4 个（D）5 个10 通过模型实验研究船体的绕流兴波阻力特性，模型设计应采用( )。（A）雷诺相似准则（B）佛洛劳德相似准则（C）欧拉相似准则（D）马赫相似准则11 力学相似的条件是( )。（A）几何相似、动力相似、物性相似（B）几何相似、运动相似、物性相似（C）几何相似、运动相似、动力相似（D）运动相似、动力相似、物性相似12 定常平面不可压缩流场中，通过两点间
5、连线的体积流量等于( )值的差值。（A）速度势函数（B）速度（C）压强（D）流函数13 平面不可压缩流场中的流网是由( )构成的。（A）流线和迹线（B）流线和等势线（C）流线和等压线（D）等势线和等压线14 下列流动中，一定存在势函数的流动是( )。（A）流体质点的迹线为直线的流动（B）流体质点的迹线为圆的流动（C）任一流体维团的旋转角度速度为零的流动（D）定常流动15 绕流物体边界层中，( )。（A）惯性力可以忽略（B）粘性力可以忽略（C）惯性力和粘性力都可以忽略（D）惯性力和粘性力都不能忽略16 采用边界层积分方程求解边界层流动的方法被称为近似方法，原因是( )。（A）需补充方程，补充方程
6、是近似的（B）方程仅适用层流，近似适用紊流（C）方程仅适用紊流（D）方程本身是近似的17 下列流动中可能发生流动分离的流动是( )（A）理想流体顺流平板流动（B）粘性流体顺流平板流动（C）理想流体绕曲面物体流动（D）粘性流体绕曲面物体流动18 圆管内定常充分发展层流流动，过流断面上的速度分布为( )。（A）线性分布，抛物线分布（B）线性分布，对数分布（C）抛物线分布，线性分布（D）对数分布，线性分布19 内、外直径分别为 D1、D 2 的充满运动流体的圆环形截面管道，其水力直径为( )。（A）D 2+D1（B） D2 一 D1（C） 05(D 2+D1)（D）05(D 2 一 D1)20 已知
7、管内水流流动处于紊流粗糙管自模化区，则管道的沿程阻力损失系数 f 将( )。（A）随看雷话数增大而减少（B）随着管壁相对粗糙度增大而不变（C）随着雷诺数增大而增大（D）随着管壁相对粗糙度的增大而增大21 产生局部阻力损失的主要原因( )。（A）流体的惯性（B）流体之间的摩擦力（C）流体的压缩性（D）流体中产生旋涡22 马赫锥面是超音速流动中( )的分界面。（A）静止和流动区域（B）可压缩与不可压区域（C）扰动区与未挽扰动区（D）超音速和亚音速区域23 当收缩喷管出口处气流速度达到临界音速时，若进寸步降低出口外部的背压，喷管内气流速度将( ) 。（A）增大（B）减小（C）不变（D）不能确定24
8、下列有关正激波的描述中正确的是( )。（A）流体力学中，分析正激波内的物理现象可运用连续介质模型（B）气流通过正激波是等熵压缩过程，总温保持不变（C）超音速气流经过正激波后速度减小，压强增大（D）气流通过正激波后熵不变25 速度系数入表示的是当地速度与( )的比值。（A）当地音速（B）滞止音速（C）最大速度（D）临界音速26 设有长 l=1200m，直径 d=150mm 的水平管道，出口的压强为大气压，入口的表压强为 096510 6Pa，管内石油的密度 =920kgm 3，运动粘性系数 =410-4m2s ，试求： (1) 油的体积流量。 (2)流过管道时的损失。27 一不可压缩流体的平面定
9、常流动，y 方向的速度分量为 v=x+y2，且 x=0 时，u=0，求 x 方向速度分量 u 以及流体质点的加速度在 x 方向的分量 ax 的表达式。28 如图附录 21 所示，水在管道中自下而上流动，已知d1=15cm，d 2=30cm，H=80cm ，U 形管中装有水银，h=10cm，求： (1)1、2 两截面处的压强差 p1-p2； (2)通过管道的体积流量 Q(设水为理想流体，水银的密度为13600kgm 3，水的密度为 1000kgm 3，重力加速度 g=981m s 2)。 29 如图附录 22 所示，管路由不同直径的两管前后相接所组成，小管直径dA=02m ，大管直径 dB=04
10、m，水在管中流动时， A 点压强为 pA=70kPa，B 点压强 pB=40kPa，B 点流速为 vB=1ms，判断水在管中的流动方向。(k=1000kgm 3，g=981m s 2)30 采用风洞中的模型试验来模拟测定汽车行驶时的阻力，已知汽车高为hP=12m，行驶速度 vP=1008kmh。在风洞中风速 vm=42kmh 时测得模型汽车的阻力 Fm=15kN，试求模型汽车高度及汽车受到的阻力。(假设风洞中空气和汽车行驶时周围环境空气状态相同)31 若已知一定常平面流动的速度分布为 u=一 4y，v=一 4x+1。试问：(1)该流动是否为势流?若是，求出速度势函数；(2) 该流动是否存在流函
11、数? 若存在，求出流函数。32 如图附录 23 所示装置(其轴线水平放置)中，水从左向右流动，从管道流出后射在 90弯板上，已知弯板在水平方向受力 F 为20N，d 1=10cm，d 2=7cm，d 3=15cm，活塞直径 D=20cm。求：(1)水流的体积流量；(2)作用在活塞上的力。(水的密度 =1000kgm 3，重力加速度 g=981ms 2，设流动为定常流动，忽略摩擦力、重力和连杆面积)。33 如图附录 24 所示一抽水系统，体积流量 Q=01 m 3s ，吸水管长度 l=30m，压水管长度 l=500m，管径 d1=d2=300mm，各管道沿程阻力损失系数 f=0025，吸水管局部
12、阻力损失系数 滤网 =60， 弯头 =04，压水管局部损失可忽略不计。已知水泵进水口的最大允许真空压强的 6m 水柱，若水泵的提水高度 H=100m，求： (1)水泵的最大安装高度 Zmax。 (2)水泵的输出功率。(v 水 =1010 -6m2s ，=1000kgm 3，g=981ms 2)34 空气由一大容器经缩放喷管等熵地流出，已知容器中压强 p0=4810 5Pa，温度T0=316K，喷管出口截面积为 20cm，背压 PB=100kPa，求： (1)喷管出口截面上的气流速度和马赫数； (2)喷管质量流量； (3) 喷管喉部截面积。(空气的R=287N.s(kg.K)，=1 4)35 空
13、气温度 40(密度 =1128kgm 3，动力粘性系数 =1910 5N.sm 2)，以U=40ms 的速度顺流流过长 4m、宽 3m 的平板，流动方向和长边一致。假定临界雷诺数 Recr=5105，求平板两侧受到的总的摩擦阻力和平板尾部边界层厚度。2008 年西安交通大学研究生入学考试（流体力学）真题试卷答案与解析一、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。1 【正确答案】 A2 【正确答案】 B3 【正确答案】 D4 【正确答案】 D5 【正确答案】 D6 【正确答案】 C7 【正确答案】 C8 【正确答案】 B9 【正确答案】 B10 【正确答案】 B11 【正确答案】 C
14、12 【正确答案】 D13 【正确答案】 B14 【正确答案】 C15 【正确答案】 D16 【正确答案】 A17 【正确答案】 D18 【正确答案】 C19 【正确答案】 B20 【正确答案】 D21 【正确答案】 D22 【正确答案】 C23 【正确答案】 C24 【正确答案】 C25 【正确答案】 D26 【正确答案】 当不可压缩粘性流体通过水平管道，取直径为 d、长为 L 圆柱体进行研究。由于流动是等速的，故重力、粘滞力和总压力平衡，进而可得：27 【正确答案】 则可得流体质点加速度在 x 方向的分量为 ax=2xy2-2x228 【正确答案】 (1)由题意知，p 1 一 p2=gH+
15、gh-gh，代入数据得 1、2 两截面处的压强差为： p 1 一 p2=一 45126Pa29 【正确答案】 先比较两点的比机械能损失，然后据此判断水流动方向。因为EAE B，即能量损失是从 A 到 B 的，所以水从 A 流向 B。30 【正确答案】 风洞中空气和汽车行驶时周围环境空气状态相同，模型流动和实物流动相似，因此可考虑雷诺相似 Rem=Rep，即：FP=Fm=15(kN)31 【正确答案】 于是可得出流函数为： =2x 2 一 x+2y2+C(C 为常数)32 【正确答案】 33 【正确答案】 (1)由题意可知，管道截面上平均速度为：以尾水渠自由液面 0 和水泵进水口截面 1 作为两
16、个过流断面，列总流伯努利方程如下：则可得： h 输 =一 H-hLT=一 10516(m)于是可得水泵的输出功率为：N=gQh 1h 输 =103 16(kW)34 【正确答案】 由已知得： =0208052。可见，缩放喷管处于设计工况，喉部达到临界状态，出口为超音速气流，则：p e=pB=100(kPa)(3)由题意可知，缩放喷管在喉部达到的是临界状态，即 Ma=1。喉部的状态参数分别为 Tcr=0833T 0=263 23K，p cr=0528p 0=25344kPa，则：又因为 m=cracrAcr=16546kgs，则可得喷灌喉部截面积为：A cr=15146(cm) 235 【正确答案】 由已知可得：
