2016年岩土工程师考试《流体力学》进阶练习题(三)综述

2016 年岩土工程师考试流体力学进阶练习题 (3)一 .名词解释(共10 小题，每题 2 分，共 20 分)粘滞性;迹线与流线;层流 ;质量力;偶极流 ;排挤厚度;顺压力梯度;时均速度;输运公式;连续介质假说二 .选择题(共 10 小题，每题 3 分，共 30 分)1. 绝对压强 pabs 与相对压强 p 、真空度pv 、当地大气压pa 之间的关系是：A. pabs =p+pv; B. p=pabs-pa C. pv= pa-pabs D. p=pabs+pa2. 如图所示A. p0=pa; B. p0pa; C. p03.在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为 ( ) 。A. 牛顿流体及非牛顿流体; B. 可压缩流体与不可压缩流体;C. 均质流体与非均质流体; D. 理想流体与实际流体。4. 比较重力场(质量力只有重力)中，水和水银所受的单位质量力 f 水和 f 水银的大小?A. f 水 f 水银 ;D 、不一定。5. 流动有势的充分必要条件是( ) 。A. 流动是无旋的 ; B. 必须是平面流动;C. 必须是无旋的平面流动; D. 流线是直线的流动。6. 雷 诺 数 Re 反 映 了( )的 对 比 关 系A.粘滞力与重力B.重力与惯性力C.惯性力与粘滞力D.粘滞力与动水压力7. 一密闭容器内下部为水， 上部为空气， 液面下 4.2m 处测压管高度为 2.2m ， 设当地大气压为 1 个工 程大气压，则容器内气体部分的相对压强为 _ 水柱 ( ) 。A. 2m B. 1m C. 8m D. -2m10. 粘性流体总水头线沿程的变化是( ) 。A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能。【参考答案】：一 .名词解释 (共 10 小题，每题 2 分，共 20 分)1. 粘滞性流体在受到外部剪切力作用时发生变形 (流动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性或粘性2. 迹线流体质点的运动轨迹曲线流线同一瞬时，流场中的一条线，线上每一点切线方向与流体在该点的速度矢量方向一致3. 层流流体运动规则、稳定，流体层之间没有宏观的横向掺混4. 量纲和谐只有量纲相同的物理量才能相加减， 所以正确的物理关系式中各加和项的量纲必须是 相同的，等式两边的量纲也必然是相同的5. 偶极流由相距 2a 的点源与点汇叠加后，令 a 趋近于零得到的流动6. 排挤厚度粘性作用造成边界层速度降低，相比理想流体有流量损失，相当于中心区理想流体的流通面积减少，计算时将平板表面上移一个厚度，此为排挤厚度7. 顺压力梯度沿流动方向压力逐渐降低， 边界层的流动受压力推动不会产生分离8. 时均速度湍流的瞬时速度随时间变化，瞬时速度的时间平均值称为时均速度9. 输运公式将系统尺度量转换成与控制体相关的表达式10. 连续介质假说将流体视为由连续分布的质点构成，流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。二 .选择题(共 10 小题，每题 3 分，共 30 分 )1BC;2B;3D;4B;5A;6C;7D;8B;9B;10A一 .名词解释(共 10 小题，每题 3 分，共 30 分)粘滞性 ;量纲和谐 ;质量力;微元控制体; 稳态流动;动量损失厚度;水力当量直径;逆压力梯度;连续介质假说 ;淹深二 .选择题(共 10 小题，每题 2 分，共 20 分)1. 液体粘度随温度的升高而_，气体粘度随温度的升高而_( )。A.减小，增大；B.增大，减小；C.减小，不变；D.减小，减小2. 等角速度 w 旋转容器，半径为R ，内盛有密度为 r 的液体，则旋转前后容器底压强分布( );A. 相同 ; B. 不相同 ;底部所受总压力 ( ) 。A. 相等 ; B. 不相等。3 .某点的真空度为 65000 Pa ，当地大气压为 0.1MPa ，该点的绝对压强为：A. 65000Pa; B. 55000Pa; C. 35000Pa; D. 165000Pa4 . 静止流体中任意形状平面壁上压力值等于 _ 处静水压强与受压面积的乘积( ) 。A.受压面的中心；B.受压面的重心；C.受压面的形心；D.受压面的垂心；5 . 粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是( ) 。A.沿程下降B.沿程上升C.保持水平D.前三种情况都有可能。6 .流动有势的充分必要条件是( ) 。A.流动是无旋的；B.必须是平面流动；C.必须是无旋的平面流动；D.流线是直线的流动。7 .动力粘滞系数的单位是( ) 。A N - s/m B. N - s/m2 C. m2/s D. m/s【参考答案】：1 .名词解释(共10 小题，每题 3 分，共 30 分)粘滞性 ;量纲和谐 ;质量力;微元控制体; 稳态流动 ;动量损失厚度;当量直径;逆压力梯度 ;连续介质假说;淹深粘滞性流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动 )，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性或粘性。量纲和谐只有量纲相同的物理量才能相加减， 所以正确的物理关系式中各加和项的量纲必须是相同的，等式两边的量纲也必然是相同的 (3 分)质量力作用于流场中每一流体质点上的力，属于非接触力，其大小与质量成正比。单位质量流体所受到的质量力称为单位质量力。 （3 分 ）微元控制体根据需要选取的具有确定位置和形状的微元流体。控制体的表面称为控制面稳态流动流场中各点的运动参数不随时间变化动量损失厚度与理想流体流动相比， 粘性流体在边界层内减速造成动量损失， 如果按理想流体流动计算动量（放大速度 ） ，必须考虑壁面上移一个距离（减小流道），这个距离称为动量损失厚度。水力当量直径非圆截面的流道计算阻力损失时以水力当量直径代替圆管直径， 其值为 4 倍的流道截面积与湿周之比。逆压力梯度沿流动方向上压力逐渐升高，边界层的流动受抑制容易产生分离。连续介质假说将流体视为由连续分布的质点构成， 流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。淹深流体中某点在自由面下的垂直深度。2 .选择题（共 10 小题，每题 2 分，共 20 分）1A;2B,A; 3C;4C;5D;6A;7B;8B;9C;10D一、 单项选择题（本大题共10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1. 交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于 （ ）A、牛顿流体 B、非牛顿流体 C、理想流体D、无黏流体7. 圆管层流运动的断面流速分布为 （ ）A、平面B、抛物面 C、双曲面 D、对数曲面二、多项选择题 (本大题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分)在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。1. 水在土壤中存在的形式主要有( )A、气态水 B、重力水 C、毛细水 D、薄膜水 E、吸附水2. 水力相似一般应包括( )A 、几何相似B 、运动相似C 、动力相似D、初始条件相似E、边界条件相似3. 下列关于水流流向的说法中，不正确的有( ) 。A、水一定是从高处向低处流B 、水一定是从流速大处向流速小处流C、水一定是从压强大处向压强小处流D 、水一定是从测压管水头高处向测压管水头低处流E、水一定是从机械能大处向机械能小处流三、判断改错题(本大题共2小题，每小题4分，共8分)判断正误，将正确的划上“，”，错误的划 上“X”，并改正错误。2. 绝对压强可正可负。而相对压强和真空压强则恒为正值。 ( )【参考答案】：、单项选择题(1 X 2=2 01.B 2.D 3.B 4.D 5.A 6.D 7.B 8.C 9.C 10.B二、多项选择题(4X3=) 21 .ABCDE 2.ABCDE 3.ABCD三、判断改错题(4 X强=81 .(X )2 .(X )3 空题：(每小题24分)(1) 牛顿内摩擦定律适用的条件是层流运动 和 牛顿液体 。(2) 液体中某点的绝对压强为 100kN/m2 ， 则该点的相对压强为 2kN/m2 ， 真空度为 不存在 。(3) 只受重力作用，静止液体中的等压面是水平面 。_(4) 实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是_答案：液体存在粘滞性和边界的影响_。(5) 水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h_ hk ，弗汝德数Fr_ 1 。(6) 在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越_大_。(7) 根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为 短管_和长管 。(8) 在水击计算中阀门关闭的时间 Ts Tr的水击称为间接 水击。(9) a2 型水面曲线是发生在_陡坡_ 坡上的 缓流 流 (指急流或缓流)的水面线，这时弗汝德数 Fr 沿程_减小 (指增大、减小或不变)(10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的_3/2 次方成正比。(11) 泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深hc 的共轭水深hc ht(h伪下游河道的水深，填写 符号)答案：填写 符号(12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺L=25 ，当模型中某点的流速为 v m=o.8m/s ，则原型中对应点的流速为vp=_4m/s m/s问答题：(每小题34分)(1) 什么是理想液体? 为什么要引入理想液体的概念答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研究方法。(2) “均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确 ? 为什么 ?答案：这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。答案：舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。(5) 流动相似的含义是什么 ?答案：流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。其中几何相似是前提，动力相似是保证，才能实现流动相似。(6) 从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。答案：均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变，但水流运动总要消耗能量，因此从能量方程来分析，只能消耗位能来克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。(7) 分析水面曲线时，如何寻找急流和缓流的控制断面?答案： 急流的控制断面在上游， 因为外界对急流的干扰不能向上游传播;缓流的控制断面在下游，其原因与急流正好相反。(8) 在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别 ?答案：达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ ，其适用于恒定均匀层流渗流;而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v= kJ 。9