中央广播电视大学2006-2007学年度第二学期"开放本科"期末考试(半开卷)
土木工程专业 流体力学 试题
2007年7月
一、选择题(在下列命题中选择出正确的说法，填在括号内。每小题 2分，共lo分)
1．在静水中取一六面体，分析其所受的外力：作用在该六面体上的表面力有( )
A．切向力、正压力 B. 正压力
c. 正压力、重力 D．切向力、重力
2．在水箱上接出一条逐渐收缩锥形管道，末端设有阀门以控制流量，当水箱内水面不变、阀门开度一定时，管中水流为( )
A. 恒定均匀流 B，恒定非均匀流
C. 非恒定均匀流 D．非恒定非均匀流
3．等直径圆管中层流的过流断面流速分布是( )
A. 呈抛物线分布 B．呈对数线分布
C. 呈椭圆曲线分布 D．呈双线分布
4．流体内部某点压强为2个工程大气压，用液柱高度为( )
A. 10米水柱 B. 22米水柱
C．20米水柱 D. 25米水柱
5. 总水头线与测压管水头线的基本规律之一，是：( )
A．总水头线总是沿程升高
B，总水头线总是在测压管水头线的上方
C. 测压管水头线沿程升高
D．测压管水头线总是沿程下降的
二、判断题(判断下列说法是否正确。若正确在括号内划√，否则划X。每小题2分，共12分)
1．理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。( )
2．无论流体作何种运动，流体内任何一个水平面都是等压面。( )
3．在恒定流情况下，流线与迹线重合。( )
4. 对于渐变流，过流断面上动水压强分布符合静水压强分布规律( )
5．壁面粗糙的管道一定是水力粗糙管。( )
6. 在进行水力计算时，短管是指管道几何长度较短的管道。( )
(本题若全为√或全为X，或规律性判断不给分)
三、简答题[每小题5分，共20分)
1，等压面是水平面的条件有哪些?
2．管道内流态为紊流时，水力光滑与水力粗糙是如何定义的?
3．写出管流和明渠水流雷诺数的表达式，并说明其层流、紊流的判别标准?
4．如图所示，平板闸门置于水中，当上游水位均上升l米(虚线位置)时，试问：
图(a)(b)中闸门所受的静水总压力及作用点是否改变?(提示：画压强分布图分析)
四、计算题(共58分)
1．在封闭水箱中，h=1.5m，z=0.5m(如图)，压力表读数为4.9kN／m2，求水面相对压强及其真空度。(18分)
2．水闸宽度b=2m，两侧都有水，左侧水深h1＝3m，右侧水深h2＝2m，试求作用在闸门上的静水总压力及作用点的位置?(18分)
3．如图所示，左侧为密闭水箱，水通过一管道流入右侧水箱，已知左水箱内自由表面相对压强p=29.4kPa，两水箱液面高差H=2.0m，管长l=5m，管径d=0.20m，管路沿程水头损失系数λ=0.02，在恒定流情况下，求通过流量。(22分)
试卷代号：1123
中央广播电视大学2006-2007学年度第二学期"开放本科"期末考试(半开卷)
土木工程专业 流体力学 试题答案及评分标准
(供参考)
2007年7月
一、选择题(每小题2分，共10分)
1。B 2．B 3．A 4．C 5-B
二、判断题(判断下列说法是否正确。若正确在括号内划√，否则划X。每小题2分，共12分)
1．X 2．X 3.√ 4．√ 5．X 6．X
(本题若为√或全为X，或规律性判断不给分)
三、筒答题(每小题5分，共20分1
1．答；(1)必须是同一种流体。
(2)必须是连续流体。
(3)必须是单一重力作用条件下。
(4)必须为静止流体。 (5分)
2．答：固体边界表面存在当量粗糙度K，流体运动时在固体边界存在粘性底层 ；
(1)当粘性底层 δ远远大于当量粗糙度K(K<0.4δ)，粘性底层完全掩盖当量粗糙度K，
称为水力光滑。 (3分)
(2)当粘性底层不能掩盖当量粗糙度K时(K>6δ)，称为水力粗糙。 (2分)
3．答：管流：Re=vd/v,Re>2000(紊流)Re<2000(层流)。
明渠水流：Re＝vR/v，Re>500(紊流)Re<500(层流)。 (5分)
4-答：
(1)图(a)中闸门所受的静水总压力丑作用点改变。静水总压力变大，作用点升高。
(2)图(b)中闸门所受的静水总压力及作用点不变。 (5分)
四、计算题(共58分)
1. 解
2．(1)画出静压强分布图。
(2)计算两侧静水压力及静水总压力：
(3)求静水总压力的作用点。(设作用点距渠底的距离为e)
答：静水总压力p=39.2kN，方向向右。
静水总压力的作用点在闸门的对称轴上，距渠底的距离e=1.26m。 (9分)
3．解：以右水箱水面为基准面，取a＝1.0，管道进口局部损失(ε＝0.5，管道出口局部损失
(1)把左水糟内自由表面压强换算成液柱高度
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