2004年4月全国高等教育自学考试工程流体力学试题

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）

　　在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

　　1.流体在叶轮内的流动是轴对称流动，即认为在同一半径的圆周上（　）

　　A.流体质点有越来越大的速度 B.流体质点有越来越小的速度

　　C.流体质点有不均匀的速度 D.流体质点有相同大小的速度

　　2.流体的比容表示（　）

　　A.单位流体的质量 B.单位质量流体所占据的体积

　　C.单位温度的压强 D.单位压强的温度

　　3.对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（　）

　　A.随压强增加而增加 B.随压强减小而增加

　　C.随体积增加而减小 D.与压强变化无关

　　4.流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是（　）

　　A.流体能穿过管侧壁由管内向管外流动

　　B.流体能穿过管侧壁由管外向管内流动

　　C.不能穿过侧壁流动

　　D.不确定

　　5.在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，与此流线（　）

　　A.相切 B.重合

　　C.平行 D.相交

　　6.判定流体流动是有旋流动的关键是看（　）

　　A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线

　　B.流体微团运动轨迹是曲线

　　C.流体微团运动轨迹是直线

　　D.流体微团自身有旋转运动

　　7.工程计算流体在圆管内流动时，由层流变为紊流采用的临界雷诺数取为（　）

　　A.13800 B.2320

　　C.2000 D.1000

　　8.动量方程是个矢量方程，要考虑力和速度的方向，与所选坐标方向一致为正，反之为负。如果力的计算结果为负值时（　）

　　A.说明方程列错了 B.说明力的实际方向与假设方向相反

　　C.说明力的实际方向与假设方向相同 D.说明计算结果一定是错误的

　　9.动量方程（　）

　　A.仅适用于理想流体的流动 B.仅适用于粘性流体的流动

　　C.理想流体与粘性流体的流动均适用 D.仅适用于紊流

　　10.如图所示，有一沿垂直设置的等截面弯管，截面积为A，弯头转角为90°，进口截面1－1与出口截面在2－2之间的轴线长度为L，两截面之间的高度差为△Z，水的密度为ρ，则作用在弯管中水流的合外力分别为（　）

　　A.

　　B.

　　C.

　　D.

　　11.用皮托静压管测量得出的物理量是（　）

　　A.总压 B.静压

　　C.总压与静压的差值 D.流量

　　12.如图所示，管段1与管段2直径相同，长度相同且对称布置。若在管段2上装一调节阀，则管段1与管段2的下列流动参数关系为（　）

　　A.

　　B.

　　C.

　　D.

　　13.在粘性流体总流的伯努利方程的计算中，若取动能修正系数等于1，则管内流体按截面平均流速计算的动能要比实际动能在数值上（　）

　　A.大一些 B.小一些

　　C.相等 D.有时大一些，有时小一些

　　14.动量方程中， 表示作用在控制体内流体上的力是（　）

　　A.总质量力 B.总表面力

　　C.合外力 D.总压力

　　15.当某管路流动在紊流水力光滑管区范围内时，随着雷诺数Re的增大，其沿程损失系数λ将（　）

　　A.增大 B.减小

　　C.不变 D.增大或减小

　　16.在拦水坝上有三条高低不同泄水道①、②、③，各水道的长度、直径、壁面粗糙度均相等，则此三条泄水道所输送的流量关系为（　）

　　A.

　　B.

　　C.

　　D.

　　17.管内流动时，为克服阻力产生的管路能量损失，若用压强损失△p表示时，其物理意义是（　）

　　A.单位重量流体的能量损失 B.单位质量流体的能量损失

　　C.单位体积流体的能量损失 D.单位时间经管路流体的能量损失

　　18.在紊流水力粗糙管过渡区范围内的管路流动，当雷诺数不变时，则其沿程损失系数λ将随管壁相对粗糙度△／d的增大而（　）

　　A.增大 B.减小

　　C.不变 D.增大或减小

　　19.某水箱内水由一管路流出，水位差H，管长l，管径d.管路损失为hw，水的密度为ρ，现若密度改变为ρ′>ρ，则相应的管路损失 将（　）

　　A. >

　　B. =

　　C. <

　　D. 可能大于或小于

　　20.声音在流体中传播的速度越小，说明流体压缩性（　）

　　A.越大 B.越小

　　C.相同 D.不一定

　　二、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

　　21.计示压强

　　22.迹线

　　23.紊流附加切应力

　　24.激波

　　25.理想流体

　　三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

　　26.简述流体膨胀性的意义及其影响因素。

　　27.流体力学中的系统是什么意思？它有哪些特点？

　　28.Ⅰ。请写出以下两个方程的名称

　　方程一：

　　方程二：

　　Ⅱ。从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义，以及两方程的物理意义；

　　Ⅲ。这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。

　　29.发生边界层分离的必要条件是什么？为什么边界层分离要产生压差阻力？

　　四、计算题（本大题共6小题，共50分）

　　30.（6分）密度ρ=2.6205kg/m3的蒸汽经内径d0=100mm主管道进入汽柜，质量流量qm=2000kg/h，然后由汽柜接出两支管路供两用汽户，已知两用户用汽量为qm1=500kg/h，qm2=1500kg/h，支管路内平均速度为25m/s，求：

　　（1）主管道内汽体平均流速；

　　（2）两支路的内径d1，d2.

　　31.（6分）试求空气在喷管中的临界速度和声速。（已知：温度t1=280℃，速度v1=205m/s，空气的等熵指数为k=1.4，比热容为R=287J/（kg？K））

　　32.（7分）用汞U形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速v，当读数△h=60mm时，流速为多少？（已知：水的密度ρ=1000kg/m3，汞密度ρ′=13600kg/m3）

　　33.（7分）内径d=100mm的虹吸管，如图所示，求2、3截面的表压强，不计水头损失。（已知：水的密度ρ=1000kg/m3）

　　34. （12分）一突然扩大管路，其管内径由d1=50mm突然扩大到d2=100mm，如图所示，在截面变化附近前和后截面处安装之U形管差压计，上部为水， ρ=1000kg/m3，下部为密度ρ′=1600kg/m3的四氯化碳。当管中通过流量qv=16m3/h的常温水时，差压计液高度差h=173mm. 试求管路突然扩大的局部损失系数，并把求得结果与按理论计算的结果相比较。

　　35.（12分）流体在长为l的水平放置的等直径圆管中作定常流动，若已知沿程损失系数为λ，管壁切应力为τ，截面平均流速为v，流体密度为ρ，试证明：τ＝ ρv2.