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石河子大学《流体力学》2022-2023学年第二学期期末试卷

课程名称:流体力学

专业:土木工程

班级:土木工程2022级

考试时间:2024年6月15日09:00-12:00

考试形式:闭卷考试

满分:100分

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一、选择题（每题2分，共20分）

1.流体的粘性是指：

A.流体的密度

B.流体内部的摩擦力

C.流体的压力

D.流体的表面张力

2.伯努利方程的适用条件是：

A.非恒定流动

B.恒定不可压缩流体

C.可压缩流体

D.旋转流动

3.在层流与湍流的判断中，通常使用的无量纲数是：

A.皮托数

B.雷诺数

C.弗劳德数

D.马赫数

4.流体的静压力与深度的关系遵循：

A.牛顿第二定律

B.达西定律

C.帕斯卡定律

D.能量守恒定律

5.连续性方程表明：

A.流体的质量守恒

B.流体的能量守恒

C.流体的动量守恒

D.流体的动能守恒

6.在流体力学中，流线的含义是：

A.流体质点的运动轨迹

B.流体质点瞬时速度的方向

C.流体的压力线

D.流体的密度变化线

7.流体边界层的形成是由于：

A.流体的惯性力

B.流体的粘性

C.流体的重力

D.流体的压强

8.理想流体假设中忽略的特性是：

A.流体的密度

B.流体的粘性

C.流体的压力

D.流体的速度

9.当流体的马赫数大于1时，流动属于：

A.亚音速流动

B.超音速流动

C.等音速流动

D.低速流动

10.管道中的水流突然停止时，会产生的现象是：

A.水锤现象

B.卡门涡街

C.维斯科斯效应

D.重力波

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二、填空题（每空2分，共20分）

1.流体力学中的基本方程包括连续性方程、____________________方程和____________________方程。

2.雷诺数是描述流体流动状态的一个无量纲数，当雷诺数小于____________________时，流动为层流。

3.流体的表面张力作用是由于流体分子间的____________________力。

4.伯努利方程在流动中假设流体是____________________和____________________的。

5.在流体力学中，静压、动压和____________________构成了总压。

6.对于不可压缩流体，流速和流管截面积的乘积是____________________的。

7.流体边界层的厚度随距离的增加而____________________。

8.超音速流动的特征是流速超过____________________。

9.达西公式通常用于计算____________________流动中的压力损失。

10.流体力学中常用的马赫数是描述流体的____________________。

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三、简答题（每题10分，共20分）

1.简述雷诺数的物理意义，并说明其在层流和湍流判断中的应用。

2.解释伯努利方程的物理含义，并列举两个在实际工程中的应用实例。

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四、计算题（每题10分，共20分）

1.某管道中流体的流速为2m/s，管道截面积为0.1m2，求流体在该管道中的质量流量（假设流体密度为1000kg/m3）。

2.一空气压缩机的进气口截面积为0.2m2，进气速度为10m/s，空气密度为1.2kg/m3。求进入压缩机的体积流量和质量流量。

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五、分析题（每题20分，共20分）

1.某工程项目中，设计了一条输水管道，管道长度为500米，管径为0.5米，水的流速为1.5m/s。已知水的粘性系数为0.001Pa·s，密度为1000kg/m3。请分析该管道中的流动状态（层流或湍流），并估算压力损失。

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注意事项:

1.请将所有答案写在答题纸上，标明题号。

2.计算题和分析题要求详细列出计算过程，必要时可做简要说明。

3.考试过程中禁止使用任何电子设备。

4.请仔细阅读题目，认真作答。

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