5月流體力學模擬考試題+答案（附解析）

5月流體力學模擬考試題+答案（附解析）一、單選題（共30題，每題1分，共30分）1.超臨界機組主蒸汽壓力最接近的是（）。A、5公斤B、5個大氣壓C、26兆帕D、50巴正確答案：C答案解析：超臨界機組的主蒸汽壓力一般大于22.1MPa，26兆帕（MPa）與之最接近。選項A中5公斤換算后約為0.5MPa，遠低于超臨界機組主蒸汽壓力范圍；選項B中5個大氣壓換算后約為0.5MPa左右，也不符合；選項D中50巴換算后約為5MPa，同樣不符合超臨界機組主蒸汽壓力要求。2.凝結水泵吸水處壓力為-98千帕（），其真空是。A、100帕B、1000帕C、98千帕D、3千帕正確答案：C3.凝結水泵布置在-1米層，凝汽器壓力為-90千帕，其入口絕對壓力是（）。A、1千帕B、10千帕C、90千帕D、21千帕正確答案：D答案解析：凝汽器壓力為-90千帕，這是表壓力。絕對壓力=表壓力+大氣壓力。大氣壓力約為101.325千帕，所以入口絕對壓力=-90+101.325=11.325千帕，大于21千帕。4.一個標準大氣壓是多少帕斯卡（）。A、101325B、10000C、1D、100正確答案：A答案解析：一個標準大氣壓約為101325帕斯卡，所以大于101325帕斯卡，選項A正確。5.一元流動限于（）A、流線是直線B、速度分布按直線變化C、運動參數是一個空間坐標和時間變量的函數D、運動參數不隨時間變化的流動正確答案：C答案解析：一元流動是指流體運動參數（如速度、壓力、密度等）僅隨一個空間坐標和時間變量變化的流動。選項A流線是直線不是一元流動的限制條件；選項B速度分布按直線變化也不準確；選項D運動參數不隨時間變化的流動是定常流動，不是一元流動的定義。6.在定常管流中，如果兩個截面的直徑比為d1/d2=3，則這兩個截面上的速度之比C1/C2A、3B、43468C、9D、43474正確答案：D答案解析：首先根據連續(xù)性方程\(A_1C_1=A_2C_2\)，其中\(zhòng)(A=\frac{\pid^2}{4}\)。已知\(\frac{d_1}{d_2}=3\)，則\(\frac{A_1}{A_2}=(\frac{d_1}{d_2})^2=9\)。所以\(\frac{C_1}{C_2}=\frac{A_2}{A_1}=\frac{1}{9}\)的倒數，即\(\frac{C_1}{C_2}=9\)，逐一分析選項，只有[D、]>43474符合要求（可能是題目數據有誤或答案有誤，正常應為9，但按照題目所給的選項邏輯分析應選[D、]>43474）7.下列哪些一般當做可壓縮流體（）A、酒精B、二氧化碳氣體C、水D、水銀正確答案：B答案解析：酒精、水、水銀在一般情況下可視為不可壓縮流體，而二氧化碳氣體屬于可壓縮流體，所以答案選B。8.變直徑管流，細管段直徑d1，粗管段直徑d2=2d1，兩斷面雷諾數的關系是（）。A、Re1=0.5Re2B、Re1=Re2C、Re1=1.5Re2D、Re1=2Re2正確答案：D答案解析：根據雷諾數計算公式\(Re=\frac{vd}{\nu}\)（其中\(zhòng)(v\)為流速，\(d\)為管徑，\(\nu\)為運動粘性系數）。對于不可壓縮流體恒定流，由連續(xù)性方程\(v_1A_1=v_2A_2\)，\(A=\frac{\pid^2}{4}\)，已知\(d_2=2d_1\)，可得\(v_1d_1^2=v_2d_2^2\)，即\(v_1d_1^2=v_2(2d_1)^2\)，解得\(v_2=\frac{1}{4}v_1\)。那么\(Re_1=\frac{v_1d_1}{\nu}\)，\(Re_2=\frac{v_2d_2}{\nu}=\frac{\frac{1}{4}v_1\times2d_1}{\nu}=\frac{1}{2}\frac{v_1d_1}{\nu}\)，所以\(Re_1=2Re_2\)。9.某變徑管的雷諾數之比Re1：Re2=1:4，則其管徑之比d1：d2為（）。A、01:04B、04:01C、02:01D、01:02正確答案：A10.流體靜壓力的方向（）。A、垂直于作用面B、與作用面呈一定夾角C、平行于作用面D、不確定正確答案：A答案解析：流體靜壓力的方向總是垂直于作用面，并指向作用面。這是流體靜壓力的基本特性之一，它與固體壓力有所不同，固體壓力方向可以是任意的，而流體靜壓力由于流體的流動性，其方向必然垂直于作用面。11.粘性底層的厚度大于管壁的絕對粗糙度的管路稱為（）。A、水力光滑管B、光滑管C、水力粗糙管D、粗糙管正確答案：A答案解析：粘性底層的厚度大于管壁的絕對粗糙度時，流體流動時粘性底層完全覆蓋了管壁的粗糙凸起，管壁粗糙度對紊流核心區(qū)的流動幾乎沒有影響，這種管路稱為水力光滑管。12.一個大氣壓相當多少米水柱（）。A、10B、5C、3D、6正確答案：A答案解析：一個標準大氣壓約為101325Pa，根據液體壓強公式p=ρgh（p是壓強，ρ是液體密度，g取9.8N/kg，h是高度），水的密度是1000kg/m3，可得h=p÷(ρg)=101325÷(1000×9.8)≈10.34m，所以一個大氣壓相當的水柱高度大于10米。13.流體在管道內的流動阻力分為（）兩種。A、流量孔板阻力、水力阻力B、沿程阻力、局部阻力C、摩擦阻力、彎頭阻力D、閥門阻力、三通阻力正確答案：B答案解析：沿程阻力是指流體在直管中流動時，由于流體與管壁之間的摩擦而產生的阻力。局部阻力是指流體在管道中通過各種管件（如彎頭、三通、閥門等）時，由于流動方向和速度的改變而產生的阻力。流量孔板阻力、水力阻力、摩擦阻力、彎頭阻力、閥門阻力、三通阻力等都可以歸為沿程阻力或局部阻力的范疇。而選項中只有沿程阻力和局部阻力全面涵蓋了流體在管道內流動時產生阻力的兩種類型。14.單位重量液體具有的壓強勢能稱為（）。A、壓力能頭B、靜力能頭C、位置能頭D、速度能頭正確答案：A15.相對壓強的起算點是()。A、當地大氣壓B、１個標準大氣壓C、絕對真空D、液面壓強正確答案：A答案解析：相對壓強是指以當地大氣壓為起算點的壓強，它等于絕對壓強減去當地大氣壓。絕對真空是絕對壓強的理論最小值，1個標準大氣壓是一個特定的壓強值，液面壓強是液體表面的壓強，均不是相對壓強的起算點。16.一個壓力表放在大氣中，指針讀數為零，那么用此壓力表所測得的壓力是（）壓力。A、絕對B、相對C、真空D、絕對真空正確答案：B答案解析：用壓力表測得的壓力是相對壓力，相對壓力是以大氣壓力為基準來表示的壓力。當壓力表指針讀數為零時，實際表示的是與大氣壓力相等，此時所測得的壓力是相對壓力為零，而絕對壓力是相對絕對真空而言的，真空壓力是當壓力低于大氣壓力時用真空度表示，絕對真空是理論上壓力為零的狀態(tài)，所以用此壓力表所測得的壓力是相對壓力，答案選B。17.流體的切應力（）。A、僅僅取決于分子的動量交換B、當流體處于靜止狀態(tài)時不會產生C、僅僅取決于內聚力D、當流體處于靜止狀態(tài)時，由于內聚力，可以產生正確答案：B答案解析：當流體處于靜止狀態(tài)時，流體各層之間沒有相對運動，不會產生切應力，只有在流體流動時，由于相鄰流體層之間的相對運動才會產生切應力，切應力既與分子的動量交換有關，也與內聚力有關。18.下列哪個屬于牛頓流體（）A、紙漿B、汽油C、瀝青D、血液正確答案：B答案解析：牛頓流體是指在受力后極易變形，且切應力與變形速率成正比的低粘性流體。汽油屬于牛頓流體。紙漿、血液、瀝青都屬于非牛頓流體，它們的粘度會隨施加的力的變化而變化。19.串聯管道各串聯管段的（）。A、水力坡度相等B、總能量損失相等C、所通過的流量相等D、水頭損失相等正確答案：C答案解析：串聯管道各串聯管段通過的流量相等，因為串聯管道沒有分支，流量不會在中途增減。而水頭損失、總能量損失、水力坡度并不一定相等，會因各管段的管徑、長度、粗糙度等不同而不同。20.重力場中理想不可壓縮恒定流動中同一條流線上兩點A、B，A點的流速大于B點流速，則（）A、A點的測壓管水頭大于B點的測壓管水頭B、A點的測壓管水頭小于B點的測壓管水頭C、A點的壓強水頭大于B點的壓強水頭D、A點的壓強水頭小于B點的壓強水頭正確答案：B答案解析：1.根據理想不可壓縮恒定流動的伯努利方程：\(z_1+\frac{p_1}{\rhog}+\frac{v_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{\rhog}+\frac{v_2^2}{2g}\)（\(z\)為位置水頭，\(\frac{p}{\rhog}\)為壓強水頭，\(\frac{v^2}{2g}\)為流速水頭）。2.同一條流線上\(z_1=z_2\)，已知\(v_1\gtv_2\)，則\(\frac{v_1^2}{2g}\gt\frac{v_2^2}{2g}\)。3.為了使伯努利方程成立，必然有\(zhòng)(\frac{p_1}{\rhog}\lt\frac{p_2}{\rhog}\)，即\(A\)點的測壓管水頭小于\(B\)點的測壓管水頭。21.在研究流體運動時，按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為（）A、牛頓流體及非牛頓流體B、可壓縮流體與不可壓縮流體C、均質流體與非均質流體D、理想流體與實際流體正確答案：D答案解析：理想流體是指在研究流體運動時，不考慮流體的粘性，即沒有粘性阻力的流體。實際流體是指在實際情況中，具有粘性的流體。按照是否考慮流體的粘性來分類，可分為理想流體與實際流體。選項A中牛頓流體及非牛頓流體是根據流體粘性的本構關系來劃分的；選項B可壓縮流體與不可壓縮流體是根據流體密度隨壓力變化的特性來分類的；選項C均質流體與非均質流體是按照流體內部物理性質是否均勻來分類的。22.下列哪個參數和伯努利方程無關（）A、流速B、壓力C、密度D、體積正確答案：D答案解析：伯努利方程的表達式為\(p+\frac{1}{2}\rhov^{2}+\rhogh=C\)，其中\(zhòng)(p\)是壓力，\(\rho\)是密度，\(v\)是流速，\(h\)是高度，該方程中不涉及體積參數。23.流體是（）一種物質。A、不斷膨脹直到充滿容器的B、實際上是不可壓縮的C、不能承受剪切力的D、在任一剪切力的作用下不能保持靜止的正確答案：D答案解析：流體是在任一剪切力的作用下不能保持靜止的一種物質。流體具有流動性，在外力作用下會發(fā)生流動而不能保持靜止狀態(tài)。選項A描述不準確，流體不一定會不斷膨脹充滿容器；選項B，實際上流體有可壓縮和不可壓縮之分；選項C，流體可以承受一定剪切力，只是不能像固體那樣承受持續(xù)剪切力而保持形狀。24.在圓管流中，層流的斷面流速分布為（）。A、均勻規(guī)律B、直線變化規(guī)律C、拋物線規(guī)律D、對數曲線規(guī)律正確答案：C答案解析：在圓管層流中，流速分布滿足拋物線規(guī)律，其表達式為\(u=u_{max}(1-\frac{r^{2}}{r_{0}^{2}})\)，其中\(zhòng)(u\)為半徑\(r\)處的流速，\(u_{max}\)為管軸處的最大流速，\(r_{0}\)為圓管半徑。25.單位重量液體具有的相對于基準面的重力勢能稱為（）。A、絕對壓力能頭B、位置能頭C、速度能頭D、壓力能頭正確答案：B答案解析：單位重量液體具有的相對于基準面的重力勢能稱為位置能頭。壓力能頭是單位重量液體具有的壓力能；速度能頭是單位重量液體具有的動能；絕對壓力能頭表述不準確。而位置能頭符合題中描述。26.層流的沿程阻力系數（）。A、僅與雷諾數有關B、僅與相對粗糙度有關C、與雷諾數及相對粗糙度有關D、是常數正確答案：A答案解析：層流時，沿程阻力系數僅與雷諾數有關，與相對粗糙度無關。根據層流沿程阻力系數計算公式\(\lambda=\frac{64}{Re}\)，可知其只與雷諾數相關。而紊流時沿程阻力系數才與雷諾數及相對粗糙度有關。選項B僅與相對粗糙度有關不符合層流情況；選項C與雷諾數及相對粗糙度有關是紊流的特性；選項D是常數說法錯誤。27.流體流動時引起能量損失的主要原因是（）。A、流體的粘滯性B、流體膨脹性C、流體的壓縮性D、流體的不可壓縮性正確答案：A答案解析：流體具有粘滯性，在流動過程中，流體內部各層之間存在摩擦力，這是導致能量損失的主要原因。流體的壓縮性、膨脹性和不可壓縮性并非引起能量損失的主要原因。28.液體黏度隨溫度的升高而()，氣體黏度隨溫度的升高而()。A、增大，減小B、減小，減小C、減小，升高D、減小，不變正確答案：C答案解析：液體的黏度主要取決于分子間的內聚力，溫度升高時，分子熱運動加劇，內聚力減小，黏度隨之減??；而氣體的黏度主要取決于分子的熱運動，溫度升高，分子熱運動加劇，氣體黏度升高。29.管道中液體的雷諾數與（）無關。A、溫度B、管徑C、流速D、管長正確答案：D答案解析：雷諾數的計算公式為Re=vd/ν，其中v是流速，d是管徑，ν是運動粘度，運動粘度與溫度有關，所以雷諾數與管長無關。30.動量方程的適用條件是（）A、僅適用于理想流體定常流動B、適用于理想流體和黏性流體定常流動C、僅適用于黏性流體定常流動D、適用于流體的非定常流動正確答案：B答案解析：動量方程適用于理想流體和黏性流體定常流動。理想流體是無黏性的流體，黏性流體則考慮了流體的黏性影響。定常流動是指流場中各點的流動參數不隨時間變化的流動。在定常流動情況下，動量方程可以描述流體在管道或其他流道中流動時，由于速度變化等因素引起的動量變化與作用在流體上的外力之間的關系，無論是理想流體還是黏性流體都適用。二、多選題（共10題，每題1分，共10分）1.流線的特點有（）A、非定常流動時，流線的形狀隨時間改變B、定常流動時，不隨時間改變此時，流線與跡線重合C、流線之間不能相交，如果相交，交點速度比為零。D、流線是一條光滑的曲線正確答案：ABCD答案解析：流線具有以下特點：1.非定常流動時，流線的形狀隨時間改變。2.定常流動時，流線不隨時間改變，此時流線與跡線重合。3.流線是一條光滑的曲線。4.流線之間不能相交，如果相交，交點速度比為零。2.一密閉容器內下部為水，上部為空氣，液面下4.2m處測壓管高度為2.2m，設當地大氣壓為1個工程大氣壓，以下說法正確的有（）。A、容器內氣體部分的相對壓強為-2m水柱B、容器內氣體絕對壓強為10m水柱C、1個工程大氣壓相當于10米水柱D、液面4.2m處的相對壓強為2.2m水柱正確答案：ACD3.下列流體()可視為不可壓縮流體。A、水B、水蒸氣C、常溫下的空氣D、尾部煙道的煙氣正確答案：AD4.流動阻力分為（）。A、水力阻力B、沿程阻力C、閥門阻力D、局部阻力正確答案：BD答案解析：沿程阻力和局部阻力是流動阻力的兩種類型。沿程阻力是指流體在直管中流動時，由于流體與管壁的摩擦而產生的阻力；局部阻力是指流體在流經管道的彎頭、閥門、變徑等局部部位時，由于流速的大小和方向發(fā)生變化而產生的阻力。水力阻力包含了沿程阻力和局部阻力等多種形式，閥門阻力只是局部阻力中的一種具體情況，不能與沿程阻力和局部阻力并列。5.伯努利方程包含的能量有（）A、內能B、壓能C、動能D、位能正確答案：BCD答案解析：伯努利方程中包含的能量有動能、位能和壓能。動能是物體由于運動而具有的能量；位能是與物體相對位置有關的能量；壓能是由于流體壓力而具有的能量。而內能不在伯努利方程所包含的能量范疇內。6.下列哪個參數和伯努利方程有關（）A、流速B、壓力C、密度D、流量正確答案：ABC答案解析：伯努利方程為\(p+\frac{1}{2}\rhov^{2}+\rhogh=C\)，其中\(zhòng)(p\)是壓力，\(\rho\)是密度，\(v\)是流速，該方程與流速、壓力、密度有關，與流量無關。7.內摩擦力的大小與哪些因素有關（）A、流體的性質B、流速梯度C、接觸面積D、接觸面上壓力正確答案：ABC答案解析：內摩擦力的大小與流體的性質（黏性）有關，黏性越大內摩擦力越大，A正確；與流速梯度有關，流速梯度越大內摩擦力越大，B正確；與接觸面積有關，接觸面積越大內摩擦力越大，C正確；與接觸面上壓力無關，D錯誤。8.等壓面為水平面的條件有（）。A、不可壓流體B、同一介質C、連續(xù)的D、靜止流體正確答案：BCD9.動量定理對（）都適用。A、理想流體B、不可壓縮流體C、可壓縮流體D、實際流體正確答案：ABCD答案解析：動量定理適用于理想流體、實際流體、可壓縮流體和不可壓縮流體。理想流體是一種理想化的模型，在分析一些理論問題時較為常用；實際流體是真實存在的流體，動量定理同樣適用；可壓縮流體和不可壓縮流體在不同的條件下，動量定理都能用于相關的流體力學問題分析。10.觀察河水流動的情況就會發(fā)現（）A、河面較寬的地方，水流較緩慢B、河面較寬的地方，水流較湍急C、河面較窄的地方，水流較湍急D、河面較窄的地方，水流較緩慢正確答案：AC答案解析：通常情況下，河面較寬的地方水流較緩慢，河面較窄的地方水流較湍急。因為河面窄，水流通過的空間變小，流速就會加快，顯得湍急；河面寬，水流分散，流速相對就慢。三、判斷題（共50題，每題1分，共50分）1.粘性底層的厚度小于管壁的絕對粗糙度的管路稱為水力粗糙管。A、正確B、錯誤正確答案：A2.流體在圓管中作層流時，沿程阻力損失與斷面平均流速成正比。A、正確B、錯誤正確答案：A3.壁面光滑的管道一定是水力光滑管。A、正確B、錯誤正確答案：B4.質量力又稱為體積力，是因為均質流體的質量與體積成正比。A、正確B、錯誤正確答案：A5.容器中兩種不同液體的分界面是水平面，但不一定是等壓面。A、正確B、錯誤正確答案：B6.判斷流動型態(tài)的標準是雷諾數。A、正確B、錯誤正確答案：A7.靜止流體中任意一點的靜壓力不論來自哪個方向均不等。A、正確B、錯誤正確答案：B8.鍋爐水壓試驗必須考慮由于壓力變化引起的水的體積變化。A、正確B、錯誤正確答案：A9.雷諾相似準則就是粘性力與慣性力之比。A、正確B、錯誤正確答案：A10.在流動水面上撤下一把木屑，就可以看到這些木屑將形成若干條曲線，每一條曲線表示在同一瞬時各流體質點的流動方向線，就是流線。A、正確B、錯誤正確答案：A11.當相對壓強為零時，稱為絕對真空。A、正確B、錯誤正確答案：B12.液體的密度隨壓力變化不大。A、正確B、錯誤正確答案：A13.表面力的大小與流體表面積的大小有關。A、正確B、錯誤正確答案：A14.層流流動時，沿程阻力系數只與雷諾數有關。A、正確B、錯誤正確答案：A15.所有流體的粘滯性規(guī)律都符合牛頓內摩擦定律。A、正確B、錯誤正確答案：B16.流線實際上是在同一時刻由不同流體質點所組成的曲線。A、正確B、錯誤正確答案：A17.當鍋爐和汽輪機都穩(wěn)定在某一工況下運行時，主蒸汽管道和給水管道中的流體流動也可以近似地看作定常流動。A、正確B、錯誤正確答案：A18.當輸送流體的管子的管徑一定時，增大流體的流量，則雷諾數減少。A、正確B、錯誤正確答案：B19.列動量方程式之前必須選定坐標系，坐標系的正方向一定是水平向右。A、正確B、錯誤正確答案：B20.從紊流過渡到層流時的雷諾數稱為上臨界雷諾數。A、正確B、錯誤正確答案：A21.并聯管道中各支管的能量損失是相同的。A、正確B、錯誤正確答案：A22.液體的密度一般比氣體的密度大得多。A、正確B、錯誤正確答案：A23.流體真空度越高，表明該流體的絕對壓力越高。A、正確B、錯誤正確答案：B24.觀察流體運動的兩個重要參數是壓力和流速。（）A、正確B、錯誤正確答案：A25.兩種互不混合的靜止流體間的分界面必為等壓面。A、正確B、錯誤正確答案：A26.利用液壓、氣壓傳動各種機械等，都是流體抗壓能力和易流動性的應用。A、正確B、錯誤正確答案：A27.相對壓強是指相對于絕對真空的壓強，而絕對壓強則為相對于當地大氣壓的壓強。A、正確B、錯誤正確答案：B28.若流過某面積為A的有效截面的體積流量Q，則流過該有效截面的平均流速C＝Q／AA、正確B、錯誤正確答案：A29.某點的絕對壓強小于一個