全国2012年10月高等教育自学考试
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)
1.如图所示，在油面上作水平运动的平板引起油层内油的速度分布为u=2y.已知油的动力粘度为μ，则作用在油层内剪应力的分布为 A.τ=y B.τ=μ C.τ=2y D.τ=2μ
2.露天水池，水深2m处的相对压强为 A.2.0kPa C.19.6kPa
B.9.8kPa D.25.0kPa
3.如图所示变直径水管。已知管径d1=50mm，d2=80mm，断面平均流速υ1=3.5m/s，则υ2为 A.1.37m/s B.1.73m/s C.2.19m/s D.2.77m/s
4.水管长l=10m，直径d=50mm，沿程阻力系数λ=0.0283，沿程水头损失hf=1.2m，水管的流速为 A.0.21m/s C.2.04m/s
B.0.46m/s D.4.16m/s
5.阀门突然关闭时，水击波传播过程的第一阶段为 A.增压波从管道进口向阀门传播 C.增压波从阀门向管道进口传播
B.减压波从管道进口向阀门传播 D.减压波从阀门向管道进口传播
6.已知矩形断面渠道底宽为4m，其水力最优断面水深应为 A.1m C.4m
7.明渠均匀流为急流时 A.Fr
B.υ<υc D.i>ic B.2m D.8m
8.实用堰堰顶厚度δ与堰上水头H比值的范围为 A.δ/H<0.67 C.2.5<δ/H <10
B.0.67<δ/H <2.5 D.δ/H >10
9.自由溢流的矩形薄壁堰，堰宽b=1.0m，流量系数m0=0.46，当堰上水头H=0.392m时，通过的流量为 A.0.1 m3/s C.1.0 m3/s
10.达西定律与裘皮依公式分别适用于 A.均匀渗流与渐变渗流 C.急变渗流与均匀渗流
B.渐变渗流与均匀渗流 D.均匀渗流与急变渗流 B.0.5m3/s D.5.0 m3/s
二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)
11.静止流体中，任意点压强的大小与______无关。
12.如图所示垂直放置的矩形平板闸门。若闸前水深为3m，静水总压力的作用点到水面的距离yD为______m。
13.流线是表示某时刻流动方向的曲线，曲线上各质点的流速矢量都与该曲线______。 14.圆管层流沿程水头损失hf与断面平均流速υ的______次方成正比。 15.输水管中水流速为1.70m/s，阀门的局部水头损失为1.2m，其局部阻力系数为______。 16.在边界层内，速度梯度du/dy很大，______的影响不能忽略。 17.图示孔口出流的作用水头为______。
18.棱柱形平坡渠道的水跃函数曲线上，对应于水跃函数最小值的水深是______。 19.为安全起见，可以把雷诺数等于______作为渗流线性定律适用的上限。 20.根据量纲和谐原理，凡正确反映客观规律的物理方程，其各项的______一定是一致的。
三、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)
21.真空度 22.一元流动 23.水力半径 24.断面单位能量 25.渗流 四、简答题(本大题共3小题，每小题5分，共15分)
26.已知图示水箱出水管直径d=50mm，末端阀门关闭时，压力表读数为35kPa；若阀门开启后该读数降至16kPa，不计水头损失，试求通过出水管的流量。
27.水平通风管长l=200m，直径d=1.0m，沿程阻力系数λ=0.012，气流密度ρ=1.2kg/m，测得两端压强差Δp=78.4Pa，试求通风管中的空气流量。
28.通过模型试验研究某工程溢流坝的布置。已知溢流坝的最大下泄流量为197m3/s，实验室的供水能力为0.04m3/s，试根据供水能力确定模型的最大长度比尺。
五、计算题(本大题共3小题，每小题10分，共30分) 29.如图所示充满水的密闭水罐，顶面AB与侧面CD均为半径R= 1m的半球形。已知E点处压力表读数为98kPa，水箱高h=3m，试分别求作用在顶面AB上和侧面CD上总压力的水平分力和铅垂分力。(提示：球的体积为?R3)
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30.如图所示，水流经喷嘴水平喷射至垂直平板。己知水管直径d1=50mm，喷嘴出口直径d2=30mm，压力表读数PM=490kPa.不计水头损失，试求水流对平板的冲击力。
31.如图所示。已知两水箱水面高差H=2m，两水箱间并联两根标高相同、长度均为30m、直径均为100mm的管道，(1)试求通过两根管道的总流量；(2)若改为直径d=125mm单管，通过的总流量不变，试求管长。(假定管道沿程阻力系数均为0.032，局部水头损失忽略不计)
全国2012年1月高等教育自学考试流体力学试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.气体与液体的粘度随着温度的升高分别( ) A.减小、减小 B.增大、减小 C.减小、增大 D.增大、增大
2.题2图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( ) A.1-1面和2-2断面 B.2-2断面和3-3断面 C.1-1断面和3-3断面 D.3-3断面和4-4断面
3.无粘性流体总水头线沿程的变化趋势是( ) A.沿程下降 B.沿程上升 C.保持水平 D.前三种情况都有可能 4.曲面绕流边界层分离只可能发生在( ) A.减速减压区 B.减速增压区 C.增速减压区 D.增速增压区 5.圆管层流过流断面上切应力分布为( ) A.均匀分布 B.抛物线分布
C.管轴处为零，管壁处最大，且为线性分布 D.管壁处为零，管轴处最大，且为线性分布
6.在作用水头、管嘴与孔口直径相同的情况下，管嘴的出流比孔口出流流量大，其主要原因是( ) A.管嘴水头损失增加 B.管嘴收缩系数增大 C.孔口收缩断面处产生了真空 D.管嘴收缩断面处产生了真空 7.水跃是明渠水流由( ) A.急流向缓流过渡的水力现象 B.急流向急流过渡的水力现象 C.缓流向缓流过渡的水力现象 D.缓流向急流过渡的水力现象
8.一自由溢流直角宽顶堰，流量系数为0.36，包括行近流速水头的堰上水头H0=1.8m，则通过宽顶堰的单宽流量为( ) A.2.14m3/(s.m) B.2.87m3/(s.m) C.3.85m3/(s.m) D.5.16m3/(s.m)
9.压力输水管模型试验采用与原型相同的流体，当长度比尺为8时，模型流量应为原型输水管流量的( ) A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( ) A.
vlvvlv222 B.
vlvvlv2
C. D.
二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.单位质量力的国际单位是_________。
12.如题12图所示，盛满水的锥台形容器盖上，施加一力F=0.785kN，容器的尺寸为：D=2m,d=1m，h=2m，则容器底面上的相对压强为_________kPa。 13.流线上各质点的_________都与该流线相切。
14.发生直接水击的条件是阀门关闭时间_________一个相长。（填大于、小于或等于） 15.在淹没情况下，水流由管道流入很大的容器时，管道出口的局部水头损失系数为_________。
16.某梯形渠道底宽b=1m，边坡系数m=1，满足水力最优断面时的水深h为_________m。
17.棱柱形渠道非均匀流的十二种水面曲线中，1区的水面曲线是__________曲线。（填降水或壅水）
18.底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q=1.5m3/s，渠中某处水深h=0.6m，则该处水流的流态为__________。（填急流、缓流或临界流）
19.堰顶厚度与堰上水头的比值δ/H=0.67~2.5的堰称为__________堰。 20.影响半径随抽水深度增加而__________。（填增大、减小或不变） 三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分） 21.体积流量22.紊流23.长管24.断面单位能量25.渗流模型 四、简单计算题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）
26.如题26图所示，某球体挡水建筑物，半径r=1m，球心距自由液面h=2m。请绘制受压部分的压力体图，并计算作用在球面上静水总压力的铅垂分力。
27.有一混凝土衬砌的梯形渠道，底宽b=3m，水深h=1m，边坡系数m=1.5，粗糙系数n=0.014，底坡i=0.002，试求通过的流量Q。
28.如题28图所示，有一渗流实验装置，已知装置中的圆筒直径D=25cm，两测压管间距l=50cm，当测压管水头差H1-H2=30cm时，其渗透流量Q=300cm3/min，问所测土壤的渗透系数k值为多少？
五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
29.小型水电站前池进入压力管道的进口处装有一矩形平板闸门，长l为1.8m，宽b为2.5m，闸门重1860N，倾角α为60°，闸门与门槽之间的摩擦系数f为0.35，试求： (1)作用在闸门上静水总压力的作用点； (2)启动闸门所需的拉力。
30.如题30图所示，有一水平放置的管道，水由喷嘴射出。已知主管直径D=0.3m，喷嘴直径d=0.1m，测压管高h=0.9m，不计水头损失，取动能修正系数和动量修正系数均为1，试计算： (1)水不会从测压管中溢出时通过管道的最大流量Q； (2)流量最大时水流作用在管道收缩段上的力。
31.如题31图所示，有一自由出流管道，已知管径d=300mm，各管段长分别为l1=10m，l2=22m,l3=10m，水池液面与管道进、出口的高差分别为H1=6m，H2=12m，管道的粗糙系数n=0.013，局部阻力系数：进口ξ1=0.25，弯道ξ2=0.20，试求：
(1)通过管道的流量Q；
(2)管道转折点A前的压强水头。