1、流体力学（流动状态及阻力损失）历年真题试卷汇编 6 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 (中国石油大学20042005 学年第 2 学期期末考试试题 )水力光滑区具有( )的性质。（A）沿程水头损失与平均流速的二次方成正比（B）沿程阻力系数与平均流速的平方成正比（C）绝对粗糙度对紊流不起作用（D）绝对粗糙度对紊流起作用2 (扬州大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)某变径管的雷诺数之比Re1：Re 2=1：2，则其管径之比 d1：d 2 为( )。（A）2：1（B） 1：1（C） 1：2（D）1：43 (扬州大学 2005-2006 学年第
2、 2 学期期末考试试题)层流的沿程阻力系数( )。（A）仅与雷诺数有关（B）仅与相对粗糙度有关（C）与雷诺数及相对粗糙度有关（D）是常数4 (扬州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)一管径从大到小渐缩的管道中，雷诺数沿水流方向( ) 。（A）增大（B）减小（C）不变（D）不一定5 (扬州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)沿程水头损失与流速一次方成正比的水流为( ) 。（A）层流（B）紊流光滑区（C）紊流过渡（D）紊流粗糙区6 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)紊流光滑区的沿程水头损失系数随雷诺数的增大而增大。（A）正确（B）错误7 (西
3、安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)紊流粗糙区就是阻力平方区。（A）正确（B）错误8 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)如图 645 所示为管道流速分布图，从其对应部位取出水体 B，则水体 B 底面的切应力方向与水流流动方向相同。（A）正确（B）错误9 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)输水圆管由直径为 d1 和 d2 的两段管路串联而成，且 d1d 2，流量为 qv 时相应雷诺数为 Re1 和 Re2，则 Re1Re 2。（A）正确（B）错误三、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。10 (中国石油大学2004 一 2005 学年第 2
4、学期期末考试试题 )边长分别为a、b 的长方形过流断面，其水力半径为_，相当直径(当量直径)为_。11 (中国石油大学20042005 学年第 2 学期期末考试试题 )任何实际流体的流动都存在_和_两种截然不同的流态，这两种流态是通过_来划分的。12 (中国石油大学20042005 学年第 2 学期期末考试试题 )圆管内层流运动的速度分布公式为_。13 (扬州大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)有一管径 d=4m 的管道，其糙率 n=0025 ，则谢才系数为_m 0.5s，沿程阻力系数为_。14 (扬州大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)单位流程上的水头损失
5、称为_。15 (扬州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)有一管径 d=04m 的管道，其糙率 n=0 025，则水力半径为_m，其流量模数 K=_m3s。16 (扬州大学 20042005 学年第 2 学期期末考试试题)已知谢才系数 C=40m1/2s ，则沿程阻力系数 =_。17 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)圆管管径 d=12cm，水流在管中作层流运动。管中流速 v=2cms ，水温 t=10，=00131cm 2s，则沿程水头损失系数 为_。18 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)从紊流过渡到层流时的雷诺数称为_雷诺数。从层流过渡到
6、紊流时的流速为_流速。19 (中国农业大学 20072008 年度秋季学期期末考试试题)用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时，管流的雷诺数 Re=104，问采用国际单位制时，该条件下的雷诺数是多少?为什么?20 (中国农业大学 20072008 年度秋季学期期末考试试题)如图 640 所示，两水池的水位差 H=6m，用一组管道连接，管道的第一段 BC 长 L1=3000m，直径d1=600mm， C 点后分为两根长 L2=L3=3000m，直径 d2=d3=300mm 的并联管，各在D 点及 E 点进入下水池。设管道的沿程阻力系数 =004，求总流量 Q=?21 (中国科技大学 2
7、0062007 学年第 1 学期期末考试试题)如图 641 所示是某同学在圆柱压力分布实验中的实验结果，其中实线是理论值，点是测量值。请问： (1)测得的压力曲线为什么和理论曲线不同? (2)圆柱的驻点在什么位置? (3)曲线中表示分离点在什么位置? (4)边界层是层流还是湍流状态? 为什么?22 (中国石油大学 20042005 学年第 2 学期期末考试试题)如图 642 所示一输水系统，已知 d1=d2=02m，吸入段长度 l=15m，水的运动粘度 y=1810 -6m2s，水池液面表压强 p0=9800Pa，过滤器两端接汞一水压差计，h=005m ，设流动状态在水力光滑区，Q=0 03m
8、3s。求： (1) 过滤器的局部阻力系数 3=? (2)吸入段水头损失 hw 吸 =? (3)泵前真空表读数为多少? (4)设泵出口泵压 p2=0810 4Pa，求泵的有效功率。 注：1为带保险活门 a=053；2 为弯头 2=040；3 为过滤器；4 为闸门， 4=03223 (扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题)如图 6-43 所示，有一长度为L=10m 的有压管道连结两水池( 不计水池中流速)，管径 d=01 m，两水池水位差Z=35m，在 L2 处装一测压管，已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为05 和 10，管道沿程阻力系数为 002；求： (1)管道中通过
9、的流量。 (2)测压管水面比下游水池水面高多少。24 (扬州大学 20042005 学年第 2 学期期末考试试题)如图 644 所示，有一长度L=10m 的有压管道，管径 d=01m，作用水头 H=25m，沿程阻力系数=002，不计行进流速，管道进口及阀门的局部阻力系数分别为1=05、 2=15。求： (1)阀门全开时管道中通过的流量。 (2)阀门由全开突然关闭时管道中的水击压强水头。(水击波波速为 1000ms)25 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)如图 646 所示为一直径d=400mm 的钢管将水池 A 的水引到水池 B，水流为恒定流。已知管长 l=40m，流量 qv=
10、2001 s，糙率 n=0012。其中转弯局部水头损失系数 1=06，阀门局部水头损失系数 2=012，进口局部水头损失系数 3=05。取动能校正系数为 1。求两水池水面高差 H。26 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)对管径为 300mm 的输水管进行实验，测得 v=300ms 时，=0015，实验时水温为 15，相应密度=9991kgm 3，求管壁切应力 0 及从管中心算起 r=0，02r 0，05r 0，075r 0处的切应力。流体力学（流动状态及阻力损失）历年真题试卷汇编 6 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】 C【知识
11、模块】 流动状态及阻力损失2 【正确答案】 A【知识模块】 流动状态及阻力损失3 【正确答案】 A【知识模块】 流动状态及阻力损失4 【正确答案】 A【知识模块】 流动状态及阻力损失5 【正确答案】 A【知识模块】 流动状态及阻力损失6 【正确答案】 B【知识模块】 流动状态及阻力损失7 【正确答案】 A【知识模块】 流动状态及阻力损失8 【正确答案】 B【知识模块】 流动状态及阻力损失9 【正确答案】 B【知识模块】 流动状态及阻力损失三、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。10 【正确答案】 【知识模块】 流动状态及阻力损失11 【正确答案】 层流紊流(湍流) 雷诺数(Re)
12、【知识模块】 流动状态及阻力损失12 【正确答案】 u= (R2 一 r2) 【知识模块】 流动状态及阻力损失13 【正确答案】 40 0049 【知识模块】 流动状态及阻力损失14 【正确答案】 水力坡度【知识模块】 流动状态及阻力损失15 【正确答案】 01 1601 2/3=1083【知识模块】 流动状态及阻力损失16 【正确答案】 0049【知识模块】 流动状态及阻力损失17 【正确答案】 00349【知识模块】 流动状态及阻力损失18 【正确答案】 下临界 上临界【知识模块】 流动状态及阻力损失19 【正确答案】 该条件下的雷诺数仍是 Re=104，因为雷诺数是无量纲准数，与单位制无
13、关。【知识模块】 流动状态及阻力损失20 【正确答案】 对上水池自由表面的 A 点和下水池自由表面的 F 点列能量方程(不计局部阻力) 。【知识模块】 流动状态及阻力损失21 【正确答案】 这是圆柱表面压力分布实验中测量的结果，实线是理论计算的结果。(1)因为理论值是用无粘理论计算的，在无粘流理论计算中不考虑沿圆柱表面边界层的分离，也就是达朗伯尔佯谬。因此圆柱前后压力分布对称。而在实际流动中总存在粘性，沿圆柱表面有边界层存在，而边界层在逆压梯度下发生分离，因此实验中测量的压力与无粘流计算的结果有较大的区别。(2)圆柱的前驻点在 =0位置，后驻点在 =180位置。(3)曲线中表示分离点在 =70
14、附近。(4)边界层是层流状态。【知识模块】 流动状态及阻力损失22 【正确答案】 令 0 一 0 为水池液面，11 为泵前，2 一 2 为泵后。可知：【知识模块】 流动状态及阻力损失23 【正确答案】 (1)列上下游水池断面的能量方程(基准面取下游水池水面)：【知识模块】 流动状态及阻力损失24 【正确答案】 (1)列水箱断面和出口断面的能量方程(出口断面中心所在平面为基准面)，得：【知识模块】 流动状态及阻力损失25 【正确答案】 【知识模块】 流动状态及阻力损失26 【正确答案】 根据均匀流切应力公式，可得：(1)r=0，=0 0=0。(2)r=02r 0，=02 0=3372(Nm 2)。(3)r=05r 0，=05 0=843(Nm 2)。(4)r=075r 0， =075 0=1265(Nm 2)。【知识模块】 流动状态及阻力损失
