公用設(shè)備工程師-公共基礎(chǔ)-流體力學(xué)-流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

公用設(shè)備工程師-公共基礎(chǔ)-流體力學(xué)-流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

［單選題］L關(guān)于流線，錯(cuò)誤的說法是()。［2017年真題］

A.流線不能相交

B.流線可以是一條直線，也可以是光滑的曲線，但不可能是折線

C.在恒定流中，流線與跡線重合

D.流線表示不同時(shí)刻的流動(dòng)趨勢(shì)

正確答案：D

參考解析-：ABC三項(xiàng)，流線基本性質(zhì)有：①流線表示某時(shí)刻流動(dòng)方向的仙線；②

過空間某點(diǎn)在同一時(shí)刻只能作一根流線；③流線只能是光滑的連續(xù)曲線，不能

轉(zhuǎn)折；④對(duì)流速不隨時(shí)間變化的恒定流動(dòng)，流線形狀不隨時(shí)間改變，與跡線重

合，對(duì)非恒定流流線形狀隨時(shí)間而改變；⑤流線密處流速快，流線疏處流速

慢。D項(xiàng)，跡線是一個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)在一段連續(xù)時(shí)間內(nèi)在空間運(yùn)動(dòng)的軌跡線，表示不

同時(shí)刻的流動(dòng)趨勢(shì)。而流線是同一時(shí)刻不同流體質(zhì)點(diǎn)所組成的曲線，它給出該

時(shí)刻不同流體質(zhì)點(diǎn)的速度方向。

［單選題］3.下列不可壓縮二維流動(dòng)中，哪個(gè)滿足連續(xù)性方程？0［2014年真題］

A.ux=2x,uy=2y

B.ux=0,uy=2xy

C.ux=5x,uy=—5y

D.ux=2xy,uy=—2xy

正確答案：C

參考解析：對(duì)于不可壓縮流體，流過同一管路上各個(gè)界面的流量保持不變，微

觀上為各個(gè)方向的速度分量之和為0,其微分形式連續(xù)性方程為：dix/d<+*y/。

y+cbz/&=0,逐項(xiàng)代入式中，只有C項(xiàng)滿足連續(xù)性方程。

［單選題］5.匯流水管如圖6-2-1所示，已知三部分水管的橫截面積分別為Al=

0.01m2,A2=0.005m2,A3=0.01m2,入流速度vl=4m/s,v2=6m/s,求出流的

流速v3為()。［2012年真題］

2-1

A.8m/s

B.6m/s

C.7m/s

D.5m/s

正確答案：C

參考解析：根據(jù)連續(xù)性方程可得，Q1+Q2=Q3,即vlAl+v2A2=v3A3。因此，

出流的流速為：v3=(vlAl+v2A2)/A3=(4X0.01+6X0.005)/0.01=7

(m/s)o

［單選題］6.對(duì)某一流段，設(shè)其上、下游兩斷面1—1、2—2的斷面面積分別為

AhA2,斷面流速分別為vl、v2,兩斷面上任一點(diǎn)相對(duì)于選定基準(zhǔn)面的高程分

別為Zl、Z2,相應(yīng)斷面同一選定點(diǎn)的壓強(qiáng)分別為Pl、P2,兩斷面處的流體密度

分別為Pl、P2,流體為不可壓縮流體，兩斷面間的水頭損失為hl—2。下列方

程表述一定錯(cuò)誤的是0。［2011年真題］

A.連續(xù)性方程：vlAl=v2A2

B.連續(xù)性方程：PlvlAl=P2V2A2

C.恒定流能量方程:pl/(P1g)+Zl+vl2/(2g)=p2/(P2g)+Z2+v22/

(2g)

D.恒定流能量方程:pl/(P1g)+Zl+vl2/(2g)=p2/(P2g)+Z2+v22/

(2g)+hl—2

正確答案：C

參考解析：在流體中，任何截面的總水頭是一致的，題中已給出兩斷面間有水

頭損hl—2失，而C項(xiàng)未計(jì)算hl—2,所以是錯(cuò)誤的。

［單選題］7.如圖6-2-2所示，下列說法中，錯(cuò)誤的是()。［2010年真題］

總水頭線也

水平基準(zhǔn)面

----------------------------------------------------------。圖6一

2-2

A.對(duì)?理想流體，該測(cè)壓管水頭線(Hp線)應(yīng)該沿程無變化

B.該圖是理想流體流動(dòng)的水頭線

C.對(duì)理想流體，該總水頭線(H0線)沿程無變化

D.該圖不適用于描述實(shí)際流體的水頭線

正確答案：A

參考解析：總水頭HO=z+p/(Pg)+u2/(2g),由圖可以看出總水頭線是水

平的、沿程無變化，說明沿程沒有損失，所以流體為理想流體；而實(shí)際流體由

丁受到黏滯力的作用，導(dǎo)致水頭損失，其總水頭線應(yīng)該是有所降低的。由測(cè)壓

管水頭計(jì)算公式Hp=z+p/(Pg)=H0—u2/(2g)可知，測(cè)壓管水頭線的變化

主要取決于流速的變化，與是否為理想流體無關(guān)。

［單選題］8.圖6-2-3中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是()。［2008年真

A.1—2斷面和3—3斷面

B.2—2斷面和3—3斷面

C.1——1斷而不口3——3斷而

D.3—3斷面和4—4斷面

正確答案：C

參考解析：總流伯努利方程建立在下述假設(shè)下：①流體運(yùn)動(dòng)恒定；②流體均勻

不可壓縮；③作用于流體上的質(zhì)量力只有重力；④所研究的流體質(zhì)點(diǎn)沿同一條

流線運(yùn)動(dòng)。因此，只有1—1斷面和3—3斷面符合。在選擇計(jì)算斷面時(shí)，應(yīng)選

擇斷面形狀、尺寸、方向不變的漸變流斷面，其近似可看做恒定流。

［單選題］9.水由噴嘴水平噴出，沖擊在光滑平板上，如圖6-2-4所示，已知出

口流速為50m/s,噴射流量為0.2ni3/s,不計(jì)阻力，平板受到的沖擊力為()。

［2013年真題］

--------------J/

A

\/

圖6-2-4

A.5kN

B.lOkN

C.2OkN

D.4OkN

正確答案：B

參考解析：根據(jù)伯努利方程，在流體中，總水頭是不變的，、入=、出，人入=人

出，故v入=丫出=50m/s,F=Pv入Q=1X5OXO.2=10kN。

［單選題］10.有一變截面壓力管道，斷面A處管徑dA=100mm,斷面平均流速vA

=8.lm/s；斷面B處平均流速vB=10m/s,則斷面B處管徑為()mm。

A.80

B.90

C.110

D.120

正確答案：B

參考解析：根據(jù)連續(xù)性方程vAAA=vBAB,式中，截面面積人=兀(^2/4。因此，

連續(xù)性方程可以變?yōu)関AdA2=vBdB2,從而可以求出：

do=4/f—JA=90mm

\VB

［單選題］11.密度P=L2kg/m3的空氣，經(jīng)直徑d=1000mni的風(fēng)管流入下游兩支

管中，如圖6-2-5所示，支管1的直徑dl=500inm,支管2的直徑d2=300mm,

支管的斷面流速分別為vl=6m/s,v2=4m/s,則上游干管的質(zhì)量流量為

()kg/so

A.1.95

B.1.75

C.1.65

D.1.45

正確答案：B

參考解析：根據(jù)連續(xù)性方程vA=vlAl+v2A2,即v(rd2/4)=vl(ndl2/4)

+v2(nd22/4),可得yd2=vldl2+v2d22,則干管斷面空氣流速為丫=

(vldl2+v2d22)/d2=1.86m/s。上游干管的質(zhì)量流量：Q=PvA=pv(冗

d2/4)=1.75kg/so

［單選題］12.輸水管道的直徑為200mm,輸水量為1l77kN/h(重力流量)，則其

斷面平均流速為()m/s。

A.1.06

B.2.06

C.3.06

D.4.06

正確答案：A

參考解析:體積流量Q=U77kN/h=1177/(9.8X3600)m3/s=0.033362m3/s

(lh=3600s),則斷面平均流速v=Q/A=4Q/(nd2)=1.06m/so

［單選題］13.黏性流體總水頭線沿程的變化是()。

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

正確答案：A

參考解析：對(duì)實(shí)際流體元流，黏性切應(yīng)力阻礙流體運(yùn)動(dòng)，為克服阻力，流體將

損失機(jī)械能，對(duì)應(yīng)的水柱高度差即水頭損失。實(shí)際流體元流的總水頭線是沿流

程下降的斜坡線，又稱水力坡度線。

［單選題］14.如圖6-2-6所示有壓恒定流水管直徑d=50mm,末端閥門關(guān)閉時(shí)壓

力表讀數(shù)為21kPa,閥門打開后讀值降至5.5kPa,如不計(jì)水頭損失，則該管的

通過流量Q為()L/s。

圖6-2-6

A.18

B.15

C.10.9

D.9

正確答案：C

參考解析：列水箱液面和管道閥門處斷面的能量方程得：zl+pl/y+vl2/

(2g)=z2+p2/y+v22/(2g)。閥門關(guān)閉時(shí),能量方程中vl=v2=0,pl=

OkPa,p2=21kPa,則可以求出zl—z2=2.143m。閥門打開時(shí)，能量方程中p2

=5.5kPa,則可以求出管中流速v2=5.57m/s。所以，閥門打開時(shí)，該管道中的

流量為：Q=v2A=10.9L/so

［單選題］15.如圖6-2-7所示有一垂直放置的漸縮管，內(nèi)徑由dl=300inm漸縮至

d2=150mm,水從下而上自粗管流入細(xì)管。測(cè)得水在粗管1—1斷面和細(xì)管2—2

斷面處的相對(duì)壓強(qiáng)分別為98kPa和60kPa,兩斷面間垂直距離為1.5m,若忽略

摩擦阻力，則通過漸縮管的流量為Om3/s。

B.0.25

C.0.50

D.1.00

正確答案：A

參考解析：根據(jù)連續(xù)性方程Alvl=A2V2,Al/A2=(dl/d2)2=22=4,解得：

vl=v2/4o根據(jù)伯努利方程vl2/2+pl/p+gZl=v22/2+p2/p+gZ2,代入各

參數(shù)得，vl2/2+98=v22/2+60+l.5X9.8,再代入vl=v2/4,解得：vl=

1.763m/so因此，Q=vlAl=l.763X3.14X0.32/4=0.125m3/so

［單選題］16.如圖6-2-8所示，消防管道直徑D=200mm,末端收縮形噴嘴出口直

徑d=50mm,噴嘴和管道用法蘭盤連接，并用螺栓固定。當(dāng)流量Q=0.Im3/s

A.4.78

B.35.83

C.40.59

D.45.61

正確答案：A

參考解析：由流量公式Q=vlAl=v2A2得，兩斷面流速分別為：vl=Q/Al=4Q/

(nD2)=3.18m/s,v2=Q/A2=4Q/(nd2)=50.96m/s。根據(jù)管道軸線方向

的動(dòng)量方程pQ(B2u2x—B1ulx)=Rx,取B1=B2=1.0,可以求得螺栓

所受的總拉力為：Rx=PQ(P2u2x-B1ulx)=4.78kNo

［單選題］17.如圖6-2-9所示，一倒置U形管，上部為油，其密度Pcal=

800kg/m3,用來測(cè)定水管中的A點(diǎn)流速uA,若讀數(shù)△h=200mni,則該點(diǎn)流速uA

為

油

A

-------.?［水圖6-2-9

A.0.885

B.1.980

C.1.770