试卷代号：1123 座位号■ 中央广播电视大学2013一2014学年度第一学期“开放本科”期末考试（半开卷） 流体力学试题 2014年1月 题 号 二 三 四 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、选择题（每小题3分，共15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.流体内部某点存在真空，是指( A.该点的绝对压强为正值 B.该点的相对压强为正值 C.该点的绝对压强为负值 D.该点的相对压强为负值 3.对于实际流体，总水头线总是( A.沿程下降 B.沿程升高 C.沿程可升可降 D.沿程不升不降 4,按长管进行水力计算的管路是( A.虹吸管 B.倒虹吸管 C.给水管路 D.水泵吸水管 5.一梯形断面渠道，底宽b=2m,边坡系数m=1.0,明渠中的水深h-0.5m,则湿周x、 水力半径R分别为() A.3.414,0.366 B.3.5,0.30 C.3.414,0.30 D.3.5,0.366 569
试卷代号 2 3 座位号 B. D.沿程不升不降 B. 相对压 D. 相对 强为 中央广播电视大学 4学年度第一学期"开放本科"期末考试(半开卷) 流体力学试题 2014 年1 |题号|一!二|三|四|总分| |分数 I I I I I 得分|评卷人 一、选择题{每小题 3分，共 5分} 1.在静水中取一六面体，分析其所受的外力 z作用在该六面体上的表面力有( ) A.切向力、正压力 .正压力 c.正压力、重力 .切向力、重力 2. 部某 ) A. 对压 c. 绝对 强为 3. 头线 ) A. 下 降 c. 沿程 可 降 4. 行水 ) A.虹吸管B.倒虹吸管 c.给水管路 .水泵吸水管 5. 梯形 面渠 宽b=2m 边坡 数m= 1. 深h=0.5m 则 湿周χ 水力半径 R分别为( ) A. 3. 414 ,0. 366 C.3.414 ,0.30 B.3.5 ,0.30 D. 3. 5,0. 366 569
得 分 评卷人 二、判断题（本题若全为√或全为×，或规律性判断不给分；每题2.5 分，共15分) 6.非均匀流一定是非恒定流。 7.流体内部切应力的大小仅与流速梯度有关。 ( ) 8.壁面光滑的管道一定是水力光滑管。 ( ) 9.流体中某点的静压强大小与受压面方位无关。 ( ) 10.明渠水流，从急流过渡到缓流，发生跌水（水跃）。 ( 11.明渠水流的测压管水头线不可能沿程上升。 ( ) 得 分 评卷人 三、简答题（每题5分，共20分） 12.动力粘滞系数4和运动粘滞系数y有什么区别？ 13.绘出下图平面ABCDE上相对压强分布图。 D E h3 7777X777777 14.简述明渠恒定非均匀流的水力特征。 15.图示的供水系统，已知λ1=λ2，d1=d2,2l1=l2,问哪条管道流量大？为什么？ 互，3,2 570
|得分|评卷人| I I I 二、判断题{本题若金为 J或全为 X，就规律性判断不错分;每题 分，共 5分} 6. 流一 非恒 7. 流速梯度有 8. 道-定是 9. 静压 受压面 位无关 10. 缓流 发生 11. 水流 头线不 能沿 上升 得玄阵主人 三、简答题(每题 5分，共 0分} 12. 动力粘滞 么 区 13. 面ABCDE 压强分 A B 14. 渠恒定非均 15. =).2' d l 211 = l2 条管 量大 :::x:: 570
得分 评卷人 四、计算题（共50分） 16.如图所示，容器中盛有水，左侧为一测压管；右侧为一U形测压管，管中为水银。已 知：h=0.5m,h2=0.2m,求左侧测压管中水面高度h1=?(12分) 容器 17.图示为一平板AB,宽1米，倾角a=45°，左侧水深为3米，右侧水深为2米，求静水 总压力及其作用点的位置？(18分) nninrBimmnmnninnWm. 18.如图所示的离心泵安装示意图，已知抽水流量Q=25m3/h。吸水管长l=5m,管径d =75mm。沿程阻力系数λ=0.0455，局部阻力系数为，有滤网的底阀1=8.5,90°弯头2= 0.3。泵的允许吸人真空高度[h,]=6.0m。试确定水泵的最大安装高度。(20分) 密 图6-11水泵吸水管 571
|得分|评卷人| I I I 四、计算题{共 16. 压管 h =0. 5m , h2 =0. 2m ，求左侧测压管中水面高度 =? 02 容器 17. AB ，左侧水深为 3米，右侧水深为2米，求静水 总压力及其作用点的位置? 08 A 'l. E 肝、 '8 18. 离心 安装示意 知抽 时/h 管长 径d =75mm 沿程 数λ=0.0455 有滤 网 的 =8.5 , 90 弯头 0.3 人真空高 = 6. Om 。试确定水泵的最大安装高度。 2 2 hs 11 水泵 水管 571
试卷代号：1123 中央广播电视大学2013一2014学年度第一学期“开放本科”期末考试（半开卷） 流体力学试题答案及评分标准 (供参考) 2014年1月 一、选择题（每小题3分，共15分） 1.B 2.D 3.A 4.C 5.A 二、判断题（本题若全为√或全为×，或规律性判断不给分；每题2.5分，共15分） 6.× 7.X 8.× 9./ 10.× 11.× 三、简答题（每题5分，共20分】 12.答：两者都反映流体的粘滞性，μ为动力量，y为运动量，以=p,量纲不同。 13.答： pgh, pgh pg(h,+h,) pg(h +h,) pg(h th,+h) 14.答：①过水断面面积A,水深h,沿程改变。即h=f(s),A=f(s) ②底坡线，水面线，总线头线三线不再平行，即i≠J≠J。, 15.答：1管流量大。因为2号管比1号管长，局部水头损失相同的情况下，2号管的沿程 水头损失大，故1管流量大于2号管的流量。 572
试卷代号 1 1 中央广播电视大学 4学年度第一学期"开放本科"期末考试(半开卷) 流体力学试题答案及评分标准 (供参考) 2014 年1 一、选择题{每小题 3分，共 5分} loB 2.D 3.A 4. C 5. A 二、判断题{本题若全为 J或全为 X，或规律性判断不给分;每题 5分，共 5分} 6. X 7. X 8. X 9. .J 10. X 11. X 三、简答题{每题 5分，共 0分) 12. 两者 粘滞性 为运 纲不 13. pg(h1+h2) h2 A B 'pgh1 Epg(h1+h2) 14. 积A 7J<， 改变 C s )， A=fCs) ②底坡线，水面线，总线头线三线不再平行，即 p , 15. 流量大 为2 比1 号管长 部水 损 失 相 同 的 ，2 水头损失大，故 1管流量大于 2号管的流量。 572
四、计算题(50分) 16.解：(1)画出两个等压面（通过A点画一个，通过U形测压管中水银液面画一个） (2)列方程： PA=pgh (1) PA十pgh=PHgh2 (2) (4分) 将(1)式带人(2)整理得： h1=(pHgh2-pgh)/pg=13.6h2-h=13.6X0.2-05=2.22m 答：右侧测压管中水面高度h:=2.22m。 (8分) 17.解：(1)求两侧静水压力及静水总压力： P1=8hA1=1000X9.8X3.3 2 2 ‘sin45·1=62.37kN(方向向右) 右侧静水压力作用点距B点的距离为e1=号3 3 sin 450 =1.414m B,=警2A,=100X号，8X2·品1=27.72kN(方向向左) 2 2 左侧静水压力作用点距B点的距离为：=号2 3sin45=0.943m P=P,-P2=62.37-27.72=34.65kN(方向向右) (10分) (2)求作用点位置： (设静水总压力作用点距B点的距离为e) Pe =Pe-P2e2 e=P19-P2e=62.37×1.414-27.72×0.943=1.79m p 34.65 答：静水总压力P=34.65kN,作用点距B点的距离为e=1.79m。 (8分) 573
四、计算题 16. (1)画出两个等压面〈通过 A点画一个，通过 U形测压管中水银液面画一个) (2) 方程 PA= ρ>gh (1) PA =pHgh 2 (2) (4 将(1)式带入 hI =(ρ - pgh)/pg =13. 6h2 - h = 13.6 X O. 一05 =2. 22m 答:右侧测压管中水面高度 =2. 22m 17. (1)求两侧静水压力及静水总压力: I= 昼hAI=1000X 9. 8 X 3· ::0 • 1 =62. 37kN (方向向右) 2 sin45 右侧静水压力作用点距 B点的距离为 旦A 0 0 X 9. 8 X 2.-L-·1=27.72KN( 向 向 < 2' ,< 2 sin45° 1 2 左侧静水压力作用点距 B点的距离为 3 sin45 P=PI -P2 =62.37-27.72=34. 65kN (方向向右〉 (2) (设静水总压力作用点距B点的距离为 ) Pe =Plel - P 2e2 e == Plel 1.....1 -_ .A. P2e2 ;.::.....;::: = 62.37 V 4J . v , X/..... 1. ..I.. e --r..J..-:. 414 - _~，. 27.72f '-l "X O. v. 943 .....--;1;\.,00 == 1. 79m 34.65 z静水总压力 65kN 距B =1. 79m 0 (8 (1 (8 573
18.解：取水池的水面为基准面，列断面1-1和水泵进口断面2-2的能量方程（采用绝对压 强)，忽略水池行进流速水头，池面为大气压强p。,得 是=h,+色+g+h1- (4分) 2g 改写为九，=卫二卫一(g+h1-) g 2g 式中2s.]=60m取a-1,-骨-2义3 25 3600 =1.57m/s,g= pg 2g 1×1.572=0.126m 2×9.8 8分) A=a7+)培=(0.045×an%+8.5+03)×a.126=1.49m (4分) 将上面数值代人上式，得水泵最大安装高度为h,=P二-(+h2)≤6-(0.126 2g +0.149)=4.38m。 (4分) 574
18. 解z 面为 面1-1 水泵 面2-2 量方 对压 强) ，忽略水池行进流速水头，池面为大气压强队，得 E!. =h. pg ...' pg , 2g , ··w. _ P. - P2 ~a211~ 改写为儿一一一-!:..!一(旦旦 pg • 2g 25 P. - P2 .-- r l. ., _ c ,,_ 1m _ 1 _ Q _ 3600 式中一一一 =:;; [hu ] = 6. Om ，取的= 1 =-;;-=一一一-一 pg - L··U ...J •• • ••• ,.".. ~. -, -. 主X 3.14 1 X 1. 572 一-一 2 6 2 X 9. 8 (4 = 1. 57m/s ，旦旦~. = 2g hWH = (), 4+ Y;~)丘 .1 "" 2g ..- - .-. 5 5 .. 0.075 (4 将上面数值代人上式，得水泵最大安装高度为 pg =4. 38m. 574 (皂旦 一(0. 126 £.g (4
