试卷代号~1123座位号[]]国家开放大学(中央广播电视大学)2015年秋季学期\流体力学试题{半开卷}2016年1月曰一|四|总分||I I 一、选择题(每小题3分，共15分)1.下列流体哪个属于牛顿流体()。A.汽油B.纸浆C.血液D.沥青2.流体内部某点压强为2个大气压，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3.均匀流的()。A.当地加速度为零B.迁移加速度为零C.向心加速度为零D.位变加速度为零4.圆管层流，管轴心处的流速为l.8m/s。该断面的断面平均流速为()。A. 2.4m/s B. 1. 8m/s C. l. 35m/s D. 0.9m/s 5.串联管路作为长管计算，忽略局部水头损失与流速水头则()。A.测压管水头线与管轴线重合B.测压管水头线与总水头线重合c.测压管水头线是一条水平线D.测压管水头线位于总水头线上方452 |I I |得分|评卷人|二、判断题(本题若金为.J:或全为X，或规律性判断不给分。每题2.5分，共15分)6.牛顿内摩擦定律表明，粘性力与流层间的正压力成正比。() 7.连续性方程表示控制体的质量守恒。() ) 8.对于渐变流，过流断面上的动水压强分布符合静水压强分布规律。(9.在进行水利计算时，短管是指管道几何长度较短的管道。(10.明渠水流，从缓流过度到急流发生水跃。() ) ) 11.渗流模型中渗流流速与实际空隙中的平均流速是相等的。(三、简答题{每题5分，共20分)12.什么叫流体的粘滞性?写出切应力的计算公式，并指出其物理意义?13.如图所示，平板闸门置于水中，当水位均上升1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2画压强分布图分析)(a) 随管径加大，雷诺数是增大还是变小?15.简述明渠恒定非均匀流的水力特征。(b) 14.当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数是增大还是变小?当输水管流量一定时，453 四、计算题{共50分)16.如图所示，一封闭的容器中装有水，右侧安装一个U形管，U形管内水银pH=13.6X103kg/m3，~ h2 =0. 85m;~ hj =0. 4m，A点与水箱内水面高差为0.4m，求水箱内水面的相对压强PO0 (18分)Pa 17.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ρ=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，\\=0.02，在恒定流情况下，求通过流量?(20分)18.有一贮水容器所示，贮水深度Hl士4.5m，在距底0.5m处，有一直径d=6mm的孔口。假设容器内水位恒定，试确定一天经孔口的泄水量。(12分)/ 图6-5454 试卷代号:1123国家开放大学(中央广播电视大学)2015年秋季学期\流体力学试题答案及评分标准(半开卷)(供参考)2016年1月一、选择题{每小题3分，共15分)l.A 2. C 3. D 4. D 5. B 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2.5分，共15分)6. X 7. -J 8. -J 9. X 10. X 11. X 二、简答题(每题5分，共20分)12.答;流体的粘滞性是指流体具有抵抗剪切变形的特性。切应力的计算公式:r=μ4旦其物理意义是切应力的大小与流体的种类和流速梯度有关。严dy'13.答:(1)图(a)中闸门所受的静水总压力及作用点改变。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。14.答题要点:当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数增大;当输水管流量一定时，随管径加大，雷诺数变小。15.答题要点:①过水断面面积A，水深h，沿程改变。即h=②底坡线，水面线，总线头线三线不再平行，即z手J手Jp。j(s), A= j(s) 四、计算题(共50分)16.解:(1)画出1-2等压面(2)点压强计算式:(3分)ρ2= Pa十ρHgL'l h2 ρ1=户。十ρgXO.4十ρgL'lh 1 ρ1=ρ2 (5分)455 户。=ρHg<1h2 -pg(O. 4+<1 hl) =13. 6X9. 8XO. 85-9. 8(0. 4+0. 4)=105. 45kN/m答:水箱内水面的相对压强ρ。为105.2 (8分〉(2分)45kN/m2 (1. 076atm)。17.解:以右水箱水面为基准面，取α=1.O.管道进口局部损失'1=0.5，管道出口局部损失，..= 1. O.管中流速u2-03 9(1)把左水箱内自由表面压强换算成液柱高度qJ m p一-柱刷O=-一E-一用一id副程罢削mα阶 十二十仨O十旧+('1+λH<,/UAP O(6分)去+'.e)二2+3= (0.5十0.020.2 _ 一+1.卫二. ~-0)-'2g 5」d(3)流量:-g m (8分)Q =fl-u=EL→L一.7=0. 2198m3 /s=219. 8l/s 答:通过流量Q=0.2198旷/s。(6分)Ff2p·??2 18.解:贮水容器经孔口的泄水按薄壁小孔口自由出流计算。取流速系数μ=0.62;忽略行进流速水头，则H=Ho=4. 5-0. 5=4. Om Q=μ. AvIz豆百=0.62X一τ一X3.14X';2X9.8X4.0=1.55X10-4m/s30.0062 (8分)(4分)一天的泄水量V=Qt=1. 55X10 4 X24X60X60=13. 4m3 456
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