20222022年7月20222022年7月試卷代號(hào)：1123國(guó)家開(kāi)放大學(xué)2022年春季學(xué)期期末統(tǒng)一考試

流體力學(xué)試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考）一、 選擇題（每小題3分，共15分）C2.B3.A4.D5.A二、 判斷題（每題2.5分，共15分）6.V7.X8.V9.X10.VX（本題若全為J或全為X,或規(guī)律性判斷不給分）三、 簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）簡(jiǎn)述為什么要建立連續(xù)介質(zhì)模型？答題要點(diǎn)：液體（氣體）是由分子組成的，分子間有空隙，不連續(xù)。工程上研究的流體，關(guān)心的是流體宏觀的物理性質(zhì)。把流體看成為由質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)體—連續(xù)介質(zhì)模型，目的是建立描述流體運(yùn)動(dòng)的連續(xù)函數(shù)，便于應(yīng)用數(shù)學(xué)工具，解決工程實(shí)際問(wèn)題。（5分）伯努利方程z+-+^=常數(shù)中各項(xiàng)的物理意義？Y2g答題要點(diǎn)：Z：斷面對(duì)基準(zhǔn)面高度，水力學(xué)中稱位置水頭，單位位能；E在斷面壓強(qiáng)作用下-流體沿測(cè)壓管所能上升的高度-壓強(qiáng)水頭-單位位能；Y額斷面以速度U為初速度的鉛直向上射流所能達(dá)到的理論的高度-流速水頭-單2g位位能。（5分）簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程阻力系數(shù)X的變化規(guī)律。答題要點(diǎn)：尼古拉茲實(shí)驗(yàn)揭示了沿程阻力系數(shù)X的變化規(guī)律。層流：A=/（Re）；水力光滑區(qū)：A=/（Re）；過(guò)渡祖糙區(qū)：A=/（Re,^）粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）：A=f（^（5分）簡(jiǎn)述明渠均勻流形成的條件。答題要點(diǎn)：（1） 流量恒定。（2） 必須是長(zhǎng)直棱柱形渠道，糙率九不變。（3） 底坡不變。（5分）四、 計(jì)算題（共50分）解：（1）將壓力表讀數(shù)換算為水柱高：p=4.9/9.8=0.5m（4分）

（2）列方程：po+pg/=pgz+pp0=pgz-pgh+p=1000x9.8x0.5-1000x9.5x1.5+1000x9.8x0.5=-4.9kN=—0.5m水柱（8分）⑶pk=0.5m水柱答：水箱中水面相對(duì)壓強(qiáng)：pk=-4.9kN/mPxex-P2e262.37X1.1414-27.72X0.943_oPxex-P2e262.37X1.1414-27.72X0.943_o = =1./ym答：靜水總壓力p=34.65kN,作用點(diǎn)距點(diǎn)的距離為e=1.79m（7分）解： 以上游水面為基準(zhǔn)面，列能量方程：H+0+0=0+0+0+匡+京底2.5=fo.02—+3.0+0.3+2.0+l.o]了=8.4了L0.2 J2g2gu=亮J2g?2.5=2.415m/sQ=^-v= 2.415=00758m2/s（8分） 以上游水面為基準(zhǔn)面，列上游過(guò)流斷面和頂部22段間的能量方程：p2Civ2 I] ▼、護(hù)。+0+0+0=九1 F——以方+f進(jìn)+$尊）z-PS 2g d 2g親=—/I】（a+人號(hào)+f必+f彎）￡=2.0—（1.0+0.2號(hào)+3.0+0.3）半一2.0%=2.0-1.428=-3.428m（水柱）（8分）答：⑴流量Q=0.0758m3/s解：（1）求兩側(cè)靜水壓力及靜水總壓力：0=零必=紋嚴(yán).焉.1=62.37kN（方向向右）右側(cè)靜水壓力作用點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為e】=f焉=1.1414mP2=^a2=100078X2~^=27.72kN（方向向左）左側(cè)靜水壓力作用點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為!點(diǎn)=0.943m（8分）p=p1-p2=62.37一27.72=34.65kN（方向向右）（8分）（設(shè)靜水總壓力作用點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為e）34.65Pe=P〔ei—P2e234.65試卷代號(hào)：1123國(guó)家開(kāi)放大學(xué)2022年春季學(xué)期期末統(tǒng)一考試流體力學(xué)試題一、 選擇題（每題3分，共15分）TOC\o"1-5"\h\z液體不具有的性質(zhì)是（ ）。易流動(dòng)性 B.壓縮性C,抗拉性 D.粘滯性靜止的水僅受重力作用時(shí)，其測(cè)壓管水頭線必為（ ）。A.直線 B.水平線C.斜線 D.曲線粘性流體總水頭線沿程的變化規(guī)律是（ ）。A.沿程下降 B.沿程上升C.保持水平 D.前三種情況都有可能.在圓管流中，紊流的斷面流速分布符合（ ）0A.均勻規(guī)律； B.直線變化規(guī)律；C.拋物線規(guī)律： D.對(duì)數(shù)曲線規(guī)律。對(duì)于a,b,c三種水面線，下列哪些說(shuō)法是正確的（ ）。所有a、c型曲線都是壅水曲線，即罕＞0,水深沿程增大。ds所有b型曲線都是壅水曲線，即手＞0,水深沿程増大。ds所有a、C型曲線都是降水曲線，即罕＜0,水深沿程減小。ds所有a、b、c型曲線都是降水曲線，笑V0水深沿程減小。二、 判斷題（每題2.5分，共15分）流體內(nèi)部切應(yīng)力的大小不僅與流速梯度有關(guān)，還與流體的種類有關(guān)。（）TOC\o"1-5"\h\z直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)就是平板的形心。（ ）應(yīng)用總流伯努利能量方程時(shí)，過(guò)流斷面只能取均勻流或漸變流斷面。（）壁面光滑的管道一定是水力光滑管。（ ）水泵的安裝高度取決于水泵的允許真空值、供水流量和水頭損失。（）相似條件包括邊界條件、連續(xù)條件和光滑條件。（ ）三、 簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）簡(jiǎn)述為什么要建立連續(xù)介質(zhì)模型？伯努利方程=常數(shù)中各項(xiàng)的物理意義？簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程阻力系數(shù)人的變化規(guī)律。簡(jiǎn)述明渠均勻流形成的條件。四、計(jì)算題（共50分）在封閉水箱中,h=1.5m,z=0.5m（如圖），壓力表讀數(shù)為4.9KN/m，求水面相對(duì)壓強(qiáng)及其真空度。（15分）圖示為一平板AB,寬1米，傾角皿45°,左側(cè)水深為3米，右側(cè)水深為2米，求靜水總壓力及其作用點(diǎn)的位置？（15分）如圖所示一虹吸管，上下有水位差為H=2.5m,虹吸管頂部與上游水面高差為hL2.0m,虹吸管頂部前，管長(zhǎng)為5.0m,虹吸管頂部后，管長(zhǎng)為10.0m,管徑d=