西南交通大学2020年6月《工程流体力学》参考答案
西南交通大学工程流体力学期末试题B..Text.Marked
J c sin 2 hc hc hc A D4 ) J c sin sin M hc A( sin 4 16
w
h z . w w
c n a in
e h
c .c
12
四、解：
2 x a x x dy Fl ma a dx 1、液面方程 tan , y dx 0 0 dx G mg g g g
A 降低 ； B 不变 ； C 升高 ； D 不一定 。
3、流体静压强的方向是指向固体壁面的（）。 A 外法线 ； B 内法线 ； C 任意 ； D 平行 。
19
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h z . w w
c n a in
e h
c .c
4、气体粘性是由于分子的（）而产生的。 5、表示压强的国际单位是（）。
A 吸引力 ； B 摩擦力 ； C 质量力 ； D 热运动 。 A N ; B N/m2 ; C Pa ; D Pa/m2 。
A 重力流 ； B 有压流 ； C 均匀流 ； D 无压流 。 17、 f x dx f y dy f z dz 0 是（）的微分方程。 A 流线 ； B 等压面 ； C 迹线 ； D 等势面 。 18、静止流体中任意点质量力必（）于过该点的等压面。 A 平行 ； Ｂ垂直 ；C 任意角度相交 。
1、左管 Re1
V1d1
4Q 1 1217.4 层流 d1
右管 Re 2 4869 紊流 流态转变
x 160 3x 2、临界值在 x 处，其直径为 d d1 (d1 d 2 ) L 20 4Q 1 即 2300 , 解出x 25.1 cm d 八、解： M 50 1000 Q 0.0152 m 3 / s 3600 915 3600 Vd 4Q V 2 1.94 m/s , Re 1043 v d Mgh f l V 2 64 1.6 103 1.942 hf N 188.32 m 油柱， 25.7 kW d 2 g Re 0.1 2 9.81 3600 15
西南交大流体力学参考答案及评分标准
工程流体力学试卷A 参考答案及评分标准课程代码 0137400 课程名称 工程流体力学 考试时间 120分钟阅卷教师签字：一、单项选择题（共10分，每题1分）1. C2. D3.B4. D5. A6. B7.C8.C9.B 10. D二、多项选择题（共6分，每题2分）11.ABCDE 12. ABCDE 13.ABC三、（14分）方法一： 从v v '=出发进行设计① 判断过流形式：m 80.08.95.380.00.12222=⨯⨯='=g v h c αψ （2分）m 0.1m 04.180.03.13.1=>=⨯=h h c ，自由式过水 （1分）② 计算孔径：m 3.65.380.080.085.012=⨯⨯⨯='=v h q b c v εψ （2分）选标准孔径 B =8m>b 。
（2分） ③ 校核：m 68.0)885.0(8.9120.1)(322322=⨯⨯⨯=='B g q h v cεα （2分） h h c<=⨯='m 89.068.03.13.1，转变为淹没式过水 （1分） s /m 76.10.1885.012=⨯⨯==Bh q v v ε （2分） m 2.1m 18.10.195.08.9276.1222220='<=+⨯⨯=+=<H h g v H H ϕ （可） （2分） 方法二：从H H '=出发进行设计班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线① 判断过流形式：m 74.08.095.012180.095.00.1221232223222=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯='+=H h c ψαϕψαϕ （2分） m 0.1m 96.074.03.13.1=<=⨯=h h c ，淹没式过水 （1分）② 计算孔径：m 5.7)(2=-'=h H g h q b vϕε （2分）选标准孔径 B =8m>b 。
工程流体力学答案详解
第一章 流体及其物理性质1－1 已知油的重度为7800N/m 3，求它的密度和比重。
又，0.2m 3此种油的质量和重量各为多少？已已知知：：γ＝7800N/m 3；V ＝0.2m 3。
解解析析：：(1) 油的密度为 3kg/m 79581.97800===gγρ； 油的比重为 795.01000795OH 2===ρρS (2) 0.2m 3的油的质量和重量分别为 kg 1592.0795=⨯==V M ρ N 15602.07800=⨯==V G γ1－2 已知300L(升)水银的质量为4080kg ，求其密度、重度和比容。
已已知知：：V ＝300L ，m ＝4080kg 。
解解析析：：水银的密度为 33kg/m 13600103004080=⨯==-V m ρ 水银的重度为3N/m 13341681.913600=⨯==g ργ水银的比容为 kg /m 10353.7136001135-⨯===ρv1－3 某封闭容器内空气的压力从101325Pa 提高到607950Pa ，温度由20℃升高到78℃，空气的气体常数为287.06J/k g ·K 。
问每kg 空气的体积将比原有体积减少多少？减少的百分比又为多少？已已知知：：p 1＝101325Pa ，p 2＝607950Pa ，t 1＝20℃，t 2＝78℃，R ＝287.06J/k g ·K 。
解解析析：：由理想气体状态方程(1－12)式，得 kg /m 83.0101325)27320(06.2873111=+⨯==p RT v kg /m 166.0607950)27378(06.2873222=+⨯==p RT v kg /m 664.0166.083.0321=-=-v v%80%10083.0166.083.0%100121=⨯-=⨯-v v v每kg 空气的体积比原有体积减少了0.664m 3；减少的百分比为80％。
《工程流体力学(水力学)》第二版 禹华谦 课后习题答案 西南交通大学出版社
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《水力学》李炜徐孝平主编 2000 年 6 月武汉水利电力大学出版社共 12 章全部习题的解答第一章1-1 解:3 3 3ρ 1.03g cm 1030kg m , 比重s 1.03, γ 10.094kN m1-2 解:2γ9789N /m3ρ 998.88kg m ,g 9.8?3 2μ gμ9.8 ×1.002 ×10 N ?S /m?6 2ν 1.003 ×10 m /sργ 9789?4γ11.82 × 0.15 ×10?5 2以上为水,以下为空气μρνν 1.089 ×10 N ?S /m g 9.81-3 解:d ν9 7dp ?K ?2.19 ×10 × ?1% 2.19 ×10 Pav1-4 解:3 3γ G v 0.678 /10 678kgf /m①用工程单位制:2 4ργ g 678 / 9.8 69.18kgfs /mγγ ×9.8N kgf 6644.4N m②用国单位制: (SI 制) :3ργ g 678kg m1-5 解:du u 1.531流速梯度 3.75 ×10 3sdy δ 0.4 ×10u3 2切应力τμ 0.1 ×3.75 ×10 3.75 ×10 Paδ2活塞所受的摩擦阻力 F τ A τπdl 3.75 ×10 ×3.14 ×0.14 ×0.16 26.38N1-6 解:作用在侧壁上粘性切力产生的力矩du r 0.2M A μr 2 πr h μω+1 2 ×3.14 × 0.2 × 0.4 × μ×101 + 68.3 μdy δ 0.003M 4.905∴μ 0.072Pa ?S68.3 68.31-7 解:2设u Ay +By +c; ①根据实际流体的无滑移现象,当 y0 时 u0∴C 0 (第三个常数项为零); ②∵y0.04m 时,u1m/sdu2则有 1A ×0.04 +B ×0.04; ③E 点的流体切应力为零,有 2Ay +B 0 , dy10.0016A + 0.04B 1 A ?625?则由联立方程求得解得:0.08A +B 0 B 50?du du-3?6τμυρ 1.0 ×10 ×1000 × 2 Ay+B )1 ×10 (-1250y+50 )dy dy-2当y0 处,τ 5 ×10 Pa-2当y0.02 处,τ 2.5 ×10 Pa当 y0.04 处,τ0 Pa由此可见均匀流横断面上切应力是呈直线分布的。
工程流体力学基础参考答案(2学分)
H = λ1 L V2 L1 V12 + λ3 3 3 d1 2 g d3 2g
（1）
λ1
L1 V12 L V2 = λ2 2 2 d1 2 g d2 2g
（2） （3）
V3 A3 = V1 A1 + V2 A2
由式（2）得
V1 λ2 L2 d1 V = λ L d = 1，V1 = V2 1 1 2 2
L1 = 200m ， L2 = 100m ， 七 、（20 分） 如图所示的具有并联、 串联管路的虹吸管， 已知 H = 40m ，
L3 = 500m ， d1 = 0.2m ， d 2 = 0.1m ， d 3 = 0.25m ， λ1 = λ2 = 0.02 ， λ3 = 0.025 ，求总流量 Q 。
λ=
d 2g .81 (h1 − h2 ) = 0.05 2 × 9 (0.15 − 0.125) = 0.0027 2 3 L1 V 1 3
V 2 L 对于 L2 管段有 h2 − h3 = λ 2 + ζ 2g d
ζ =
2g .81 (h2 − h3 ) − λ L2 = 2 × 9 (0.125 − 0.04) − 0.0027 2 = 0.077 2 2 d 0.05 V 3
代入式（3）得
2
V3 =
由式（1）得
A1 + A2 V1 = 0.8V1 A3
2 L1 V12 λ3 L3 d1 V3 L1 V12 1 + H = λ1 2 . 6 = λ 1 d1 2 g λ1 L1d 3 d1 2 g V1
将 H ， λ1 ， L1 ， d1 的值代入上式，计算得
西南交通大学《工程流体力学A》-在线作业一
西南交《工程流体力学A》在线作业一
水静力学基本方程描述静水中位置势能与压力势能的相互转化规律是( )。
A:位置高，流速小
B:位置高，流速大
C:位置高，压强小
D:位置高，压强大
参考选项：C
水的[动力]粘度随温度的升高( )。
A:增大
B:减小
C:不变
D:不定
参考选项：B
理想流体是指( )
A:忽略密度变化的流体
B:忽略温度变化的流体
C:忽略黏性变化的流体
D:忽略黏性的流体
参考选项：D
明渠水流模型实验，长度比尺为4，模型流量应为原型流量的( ).
A:1/2
B:1/4
C:1/8
D:1/32
参考选项：D
圆管流动过流断面上切应力分布为( )。
A:在过流断面上是常数
B:管轴处是零，且与半径成正比
C:管壁处是零，向管轴线性增大
D:按抛物线分布
参考选项：B
当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于( )
A:1
B:2
C:3
D:2000
参考选项：B
1。
《工程流体力学》考题及答案
《工程流体力学》考题及答案一、 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2．牛顿内摩擦定律yu d d μτ=中的y u d d 为运动流体的（ ） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率3．金属测压计的读数为（ ）A 、绝对压强p 'B 、相对压强pC 、真空压强v pD 、当地大气压a p4．文丘里管可用来测量（ ）A 、点流速B 、点压强C 、断面平均流速D 、流量5．在工程流体力学中，常取的基本量纲为（ ）A 、质量量纲M 、长度量纲L 、时间量纲TB 、流量量纲Q 、长度量纲L 、时间量纲TC 、流速量纲V 、长度量纲L 、时间量纲TD 、加速度量纲A 、长度量纲L 、时间量纲T6．静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力x c x c x A gh A p P ρ==，式中的（ ）A 、c p 为受压面形心处的绝对压强B 、c p 为压力中心处的相对压强C 、x A 为受压曲面的面积D 、x A 为受压曲面在铅垂面上的投影面积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8．已知不可压缩流体的流速场为0),(),,(===z y x u x f u z y f u ，则该流动属于（ ）A 、一元流B 、二元流C 、三元流D 、非恒定流9．水力最优梯形断面渠道的水力半径=R （ ）A 、4/hB 、3/hC 、2/hD 、h10．渗流系数比尺=k λ（ ）A 、l λ（长度比尺）B 、v λ（流速比尺）C 、Q λ（流量比尺）D 、t λ（时间比尺）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。
西南交通20年6月《工程流体力学A》标准答案
西南交通20年6月《工程流体力学A》
标准答案
设计资料：
设计一条长直排水渠道，其流量为Q=3.5m/s，渠长为
l=100m，土质为细砂土，免冲最大允许流速vmax=0.32m/s，稳定边坡系数为m=1.5，渠壁糙率为n=0.025，渠底坡度为
i=0.005.沿线地面高程和渠顶起点k0+000高程见表1，断面形式如图1所示。
设计要求：
首先简单回答何谓明渠水力最优断面，即面积一定而过水能力（流量Q)最大的明槽(渠)断面，或通过流量一定而湿周最小的明槽(渠)断面。
按照水力最优概念进行长直棱柱形渠道断面尺寸设计，并完成表2中沿线各高程计算。
此外，需要进行渠道土方开挖工程量估算，判断渠道水流流态（急流或缓流），判断渠道底坡性质（急坡或缓坡），检
算渠道是否需要加固，以及检算渠道可安全（保证不漫顶）通过的最大流量。
参考书：
参考书包括禹华谦主编的工程流体力学（水力学）第4版、XXX、XXX的流体力学简明教程（第2版）和禹华谦主编的
工程流体力学第3版。
学生作业说明：
学生需要按照设计要求手写完成作业，否则将得零分。
注意，手写版答案在下一页（6页纸）。
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工程流体力学A
题目
广华大道田湾段棱柱形长直排水渠道设计
1. 设计资料
流量: 33.5m /s =Q
渠长：100m =l
土质：细砂土，免冲最大允许流速max 0.32m/s =v 。
稳定边坡系数： 1.5=m
渠壁糙率：0.025=n
渠底坡度：避免高填深挖，根据地形条件确定，取0.005=i。
渠道安全超高（设计水位至渠顶高差）：20cm =f
沿线地面高程、渠顶起点k0+000高程见表1。
图1 渠道断面形式
2.设计要求
●简答：何谓明渠水力最优断面?
●按水力最优概念进行长直棱柱形渠道断面尺寸设计（附计算书）
●完成表2中沿线各高程计算
●判断渠道水流流态（急流或缓流）
●判断渠道底坡性质（急坡或缓坡）
●检算渠道是否需要加固？
●检算渠道可安全（保证不漫顶）通过的最大流量？
3.参考书
●禹华谦主编，工程流体力学（水力学），第4版，西南交通大学出版社，2018
年8月。
●禹华谦、罗忠贤，流体力学简明教程（第2版），天津大学出版社，2019
年8月。
●禹华谦主编，工程流体力学，第3版，高等教育出版社，2017年2月。
4.学生作业说明：必须按设计要求手写完成，否则以零分记载成绩。
本答案要求手写，手写版的答案在下方答题页上，文档最下方有注意事项，务必读一读！
简答：何谓明渠水力最优断面?
最优断面是指面积一定而过水能力（流量Q)最大的明槽(渠)断面。
或可定义为通过流量一定而湿周最小的明槽(渠)断面。