公用設備工程師-公共基礎-流體力學-流體動力學基礎

［單選題］L關于流線，錯誤的說法是()。［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.流線表示不同時刻的流動趨勢

正確答案：D

參考解析-：ABC三項，流線基本性質有：①流線表示某時刻流動方向的仙線；②

過空間某點在同一時刻只能作一根流線；③流線只能是光滑的連續曲線，不能

轉折；④對流速不隨時間變化的恒定流動，流線形狀不隨時間改變，與跡線重

合，對非恒定流流線形狀隨時間而改變；⑤流線密處流速快，流線疏處流速

慢。D項，跡線是一個流體質點在一段連續時間內在空間運動的軌跡線，表示不

同時刻的流動趨勢。而流線是同一時刻不同流體質點所組成的曲線，它給出該

時刻不同流體質點的速度方向。

［單選題］3.下列不可壓縮二維流動中，哪個滿足連續性方程？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：對于不可壓縮流體，流過同一管路上各個界面的流量保持不變，微

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

y+cbz/&=0,逐項代入式中，只有C項滿足連續性方程。

［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：根據連續性方程可得，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.對某一流段，設其上、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、v2,兩斷面上任一點相對于選定基準面的高程分

別為Zl、Z2,相應斷面同一選定點的壓強分別為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

程表述一定錯誤的是0。［2011年真題］

A.連續性方程：vlAl=v2A2

B.連續性方程：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項未計算hl—2,所以是錯誤的。

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

總水頭線也

水平基準面

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

2-2

A.對?理想流體，該測壓管水頭線(Hp線)應該沿程無變化

B.該圖是理想流體流動的水頭線

C.對理想流體，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；而實際流體由

丁受到黏滯力的作用，導致水頭損失，其總水頭線應該是有所降低的。由測壓

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

主要取決于流速的變化，與是否為理想流體無關。

［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下：①流體運動恒定；②流體均勻

不可壓縮；③作用于流體上的質量力只有重力；④所研究的流體質點沿同一條

流線運動。因此，只有1—1斷面和3—3斷面符合。在選擇計算斷面時，應選

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：根據連續性方程vAAA=vBAB,式中，截面面積人=兀(^2/4。因此，

連續性方程可以變為vAdA2=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，經直徑d=1000mni的風管流入下游兩支

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：根據連續性方程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：對實際流體元流，黏性切應力阻礙流體運動，為克服阻力，流體將

損失機械能，對應的水柱高度差即水頭損失。實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,末端閥門關閉時壓

力表讀數為21kPa,閥門打開后讀值降至5.5kPa,如不計水頭損失，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)。閥門關閉時,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，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，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，內徑由dl=300inm漸縮至

d2=150mm,水從下而上自粗管流入細管。測得水在粗管1—1斷面和細管2—2

斷面處的相對壓強分別為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：根據連續性方程Alvl=A2V2,Al/A2=(dl/d2)2=22=4,解得：

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

參數得，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。根據管道軸線方向

的動量方程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,用來測定水管中的A點流速uA,若讀數△h=200mni,則該點流速uA

為

油

A

-------.?［水圖6-2-9

A.0.885

B.1.980

C.1.770