【真题】2024年10月自考03347流体力学试题

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2024 年 10 月高等教育自学考试全国统一考试

流体力学

（课程代码 03347）

注意事项：
1.本试卷分为两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
2.应考者必须按试题顺序在答题卡（纸）指定位置上作答，答在试卷上无效。
3.涂写部分、画图部分必须使用 2B 铅笔，书写部分必须使用黑色字迹签字笔。

第一部分 选择题

一、单项选择题：本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.按照流体的连续介质假设，流体中的物理量可以视为空间坐标和时间变量的
A. 离散函数
B. 特征解集
C. 连续函数
D. 无量纲数

2.已知流体的粘度为 μ，密度为 ρ，则流体的运动粘度 ν 可以定义为
A. ν = ρμ
B. ν = ρ²μ
C. ν = ρ / μ
D. ν = μ / ρ

3.流体中的等压面与质量力
A. 平行
B. 正交
C. 相切
D. 相交但不垂直

4.常用的金属测压计的压力表测得的压强是
A. 绝对压强
B. 当地大气压
C. 相对压强
D. 真空压强

5.用欧拉法描述质点运动时，质点加速度包括
A. 当地加速度和迁移加速度
B. 绝对加速度和相对加速度
C. 当地加速度和相对加速度
D. 绝对加速度和迁移加速度

6.圆管均匀流过水断面上切应力分布特征是
A. 在过流断面上保持为常数
B. 管壁处切应力最大，管轴处为零
C. 管壁处是零，向管轴线性增大
D. 呈抛物线分布

7.水力最佳断面是
A. 不同方案中造价最低的断面
B. 断面糙率最小的断面
C. 固定的流量下断面面积最大的断面
D. 固定的断面面积下湿周最小的断面

8.明渠均匀流的水力坡度 J、水面坡度 Jp 与底坡 i 三者之间的关系为
A. J = Jₚ = i
B. J > Jₚ > i
C. J > Jₚ = i
D. J = Jₚ > i

9.实用堰的堰顶厚度 δ 与堰上水头 H 的关系是
A. 2.5 < δ / H < 10
B. δ / H < 0.67
C. 0.67 < δ / H < 2.5
D. 10 < δ / H

10.无压含水层中，底部没有达到不透水层的井称为
A. 有压完全井
B. 有压非完全井
C. 普通完全井
D. 普通非完全井

第二部分 非选择题

二、填空题：本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分。
11.在圆管流动中，紊流断面流速符合______曲线分布规律。
12.在正常工作条件下，作用水头 H、直径 d 相等时，小孔口的流量 Q 和圆柱形外管嘴的流量 Qₙ 关系为______。
13.在 [L][T][M] 的量纲系统中，速度 v 的量纲为______。
14.某点的真空度为 85000Pa，当地大气压为 0.1MPa，该点的绝对压强为______。
15.两根不同直径的水管相连，直径 d₁ = 300mm，d₂ = 100mm，流速 v₁ = 1.5m/s，忽略水头损失，则 v₂ 为______。
16.当起主导作用的力是粘滞力时，应按照______准则设计模型实验。
17.流体平衡微分方程表示质量力与______的平衡关系。
18.流体在孔隙介质中的流动称为______。
19.圆管层流的沿程水头损失系数 λ 与雷诺数 Re 的______次方成反比。
20.沿程摩阻系数的两个主要影响因素分别是雷诺数和______。

三、名词解释题：本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。
21.断面平均流速
22.局部阻力
23.粘性底层
24.短管
25.棱柱形渠道

四、简答题：本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。
26.有两块平行木板，间隙宽度 δ = 5mm，间隙之间充满了密度为 900kg/m³ ，运动粘度 ν = 0.002m²/s 的油，两平板相对运动速度 U = 5m/s。假定平板间油膜内速度呈线性分布，求作用在平板上的切应力 τ 。

27.设计输水量 3000kN/h 的管路，流速限制 0.8 – 1.5m/s，试确定管道直径，使流速符合要求，管道直径为 100mm 的倍数。

28.水流流经一个断面渐扩的圆管，假设上游小断面直径是 d₁，下游大断面的直径是 d₂，直径之比 d₂ : d₁= 4，试求两个断面的雷诺数之比 Re₁ / Re₂ 。

五、计算题：本大题共 3 小题，每小题 10 分，共 30 分。
29.一水平放置的渐缩管，水从大直径 d₁ 断面流向小直径 d₂ 断面。已知 d₁ = 20cm，p₁ = 40kN/m²，p₂ = 10kN/m²，v₁ = 2m/s，d₂= 10cm，不计摩擦。试求水流对渐缩管的轴向推力。

30.有一开挖好的梯形长直渠道，正常水深 h₀ = 1.2m，在长为 l = 200m 的渠段内水面降落 ΔZ = 0.20m，已知渠道断面尺寸宽为 b = 8m，边坡系数 m = 1.5，糙率为 0.03，求通过该渠道的流量（需用曼宁公式求谢才系数）。

31.两根并联长管道的管径、管长、沿程水头损失系数分别为 d₁、l₁、λ₁ 和 d₂、l₂、λ₂。试求两管流量相等的条件（要求用管径、管长、沿程水头损失系数表示结果）。