注册环保师公共基础知识流体力学.docx

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注册环保师公共基础知识流体力学

注册环保师公共基础知识-流体力学

（总分：

148.00，做题时间：

90分钟）

一、{{B}}单项选择题{{/B}}（总题数：

148，分数：

148.00）

1.不可压缩流体平面流动在y方向的速度分量为uy=y2-2x+2y，根据连续性方程可知，速度在x方向的分量ux为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）-（2yx+2x）+f（y） √

 B.（B）2x（y+1）

 C.（C）-（2yx+2y）+f（x）

 D.（D）2x（y+1）+c

解析：

由连续性微分方程积分得

2.修建混凝土砌面（较粗糙）的矩形渠道，取n=0.017，要求通过的流量Q=9.7m3/s，底坡i=0.001，按水力最优断面条件设计的断面水深h和底宽b分别为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.7m1.4m

 B.（B）1.2m2.4m

 C.（C）1.4m3.2m

 D.（D）1.7m3.4m √

解析：

矩形断面水力最优宽深比βh=b/h=2

3.有一泵循环管道，如图6-49所示。

各支管阀门全开时，支管流量分别为Q1、Q2若将阀门A开度关小，其他条件不变，则流量Q的变化情况为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）Q减少 √

 B.（B）Q1减少

 C.（C）Q2增加

 D.（D）Q不变

解析：

4.雷诺数的物理意义表示（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）黏滞力与重力之比

 B.（B）重力与惯性力之比

 C.（C）惯性力与黏滞力之比 √

 D.（D）压力与黏滞力之比

解析：

5.进行水力模型试验时，要实现有压管流的动力相似，应选用的相似准则是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）雷诺准则 √

 B.（B）弗劳德准则

 C.（C）欧拉准则

 D.（D）韦伯准则

解析：

6.动力黏滞系数的量纲表达式为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）MLT-2

 B.（B）ML-1T-1 √

 C.（C）ML-2T-1

 D.（D）ML-1T-2

解析：

7.水力最优梯形断面的水力半径是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.5h √

 B.（B）h

 C.（C）2b

 D.（D）0.5（h+b）

解析：

8.图6-25为一实际不可压缩流体恒定均匀流动。

1、2两点在同一断面A上，3、4两点在同一断面B上，1、3和2、4分别在两条水平流线上（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）1、2两点的测压管水头相等 √

 B.（B）1、2两点的总水头相等

 C.（C）1、3两点的总水头相等

 D.（D）2、4两点处的切应力值相等

解析：

9.空气的运动黏滞系数v随着温度的升高（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）增加 √

 B.（B）减少

 C.（C）不变

 D.（D）以上情况都可能

解析：

10.输水管道中设有阀门，如图6-36所示。

已知管道直径为50mm，通过流量为3.34L/s，水银压差计读值△h=150mm，沿程水头损失不计，试求阀门的局部损失系数为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）6.7

 B.（B）12.8 √

 C.（C）8.2

 D.（D）13.4

解析：

11.一元流动是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）恒定流

 B.（B）速度分布按直线变化

 C.（C）流动方向不变

 D.（D）运动参数是一个空间坐标和时间的函数 √

解析：

12.在实验室中用达西实验装置来测定土样的渗流系数，见图6-50。

圆筒直径为20cm，土层厚度为40cm（即两测压管间距为40cm）。

测得通过流量Q为100ml/min，两测压管的水头差为20cm，则计算土样的渗透系数为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.0214cm/s

 B.（B）0.0376cm/s

 C.（C）0.0592cm/s

 D.（D）0.0106cm/s √

解析：

根据达西定律Q=kAJ，则

13.某木块质量5kg，底面积为60cm×40cm，沿着与水平面成20°的涂有润滑油的斜面下滑（图6-1）。

若油层厚度为0.6mm，如木块以等速度U=0.84m/s下滑时，则润滑油的动力黏滞系数μ为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.05Pa·s √

 B.（B）0.01Pa·s

 C.（C）0.5Pa·s

 D.（D）0.03Pa·s

解析：

[解]当木块等速下滑时，所受黏滞力T与重力在斜面上的分力Fs相平衡，根据牛顿内摩擦律公式

则该题的正确答案为（A）。

14.水自喷嘴水平射向一与其交角成60度的光滑平板上，如图6-7所示，不计摩擦阻力且水头损失忽略不计。

喷嘴出口直径d=25mm，流量Q1=33.4L/s，射流对平板的作用力R为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）2.56kN

 B.（B）13.25kN

 C.（C）1.97kN √

 D.（D）24.81kN

解析：

[解]取计算断面1-1、2-2和3-3，列伯努利方程

根据上式可知

取计算断面1-1、2-2、3-3和平板间的水流为控制体，列x方向的动量方程

∑Fx=（ρQ2β2v2-ρQ3β3v3）-ρQ1β1v1cos60°=0

将上式与方程Q1=Q2+Q3联立求解得到

Q2=25.05L/sQ3=8.35L/s

列y方向的动量方程

∑Fy=R'=0-（-ρQ1v1sin60°）=103×0.0334×68.04×sin60°=1.97kN

射流对平板的作用力R与平板对射流的作用力R'大小相等方向相反，方向沿y轴指向光滑平板内部，则该题的正确答案为（C）。

根据上式可知

取计算断面1-1、2-2、3-3和平板间的水流为控制体，列x方向的动量方程

∑Fx=（ρQ2β2v2-ρQ3β3v3）-ρQ1β1v1cos60°=0

将上式与方程Q1=Q2+Q3联立求解得到

Q2=25.05L/sQ3=8.35L/s

列y方向的动量方程

∑Fy=R'=0-（-ρQ1v1sin60°）=103×0.0334×68.04×sin60°=1.97kN

射流对平板的作用力R与平板对射流的作用力R'大小相等方向相反，方向沿y轴指向光滑平板内部，则该题的正确答案为（C）。

15.正常工作条件下，作用水头H、直径d相等时，小孔口出流流量Q和圆柱形外管嘴出流流量Qn之间的关系为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）Q＞Qn

 B.（B）Q＜Qn √

 C.（C）Q=Qn

 D.（D）前三种情况均有可能

解析：

16.恒定流是指（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）当地加速度为零 √

 B.（B）迁移加速度为零

 C.（C）向心加速度为零

 D.（D）合加速度为零

解析：

17.在正常工作条件下，在孔口处外接一个相同管径的管嘴，作用水头相同时，管嘴出流量与孔口出流相比（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）变大 √

 B.（B）变小

 C.（C）不变

 D.（D）不定

解析：

18.有一矩形断面的小排水沟，水深15cm，底宽20cm，流速0.15m/s，水的运动黏滞系数1.31×10-6m2/s，此时的流态为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）层流

 B.（B）紊流 √

 C.（C）临界流

 D.（D）无法判断

解析：

19.水管直径d=50mm，如图6-28所示。

末端阀门关闭时，压力表读值为pM1=21kPa，阀门打开后读值降为pM2=5.5kPa，不计水头损失时通过的流量Q为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）8.02L/s

 B.（B）10.9L/s √

 C.（C）4.76L/s

 D.（D）5.43L/s

解析：

水箱水位由阀门关闭时压力表读数读值求得H=PM1/ρg，阀门打开时列伯努利方程

水箱水位由阀门关闭时压力表读数读值求得H=PM1/ρg，阀门打开时列伯努利方程

20.有一断面为等腰直角三角形的渠道，已知正常水深h0=1.4m，n=0.025，i=0.03，渠道的流量Q为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）3.21m3/s

 B.（B）7.42m3/s √

 C.（C）5.84m3/s

 D.（D）6.61m3/s

解析：

21.变直径管流的直径比为d1/d2=2，其雷诺数比Re1/Re2应为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）2

 B.（B）1

 C.（C）1.5

 D.（D）0.5 √

解析：

22.矩形平板闸门AB一侧挡水，如图6-3所示。

已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深hc=2m，倾角α=45°，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，开启闸门所需拉力T为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）27.72kN

 B.（B）39.20kN

 C.（C）324.6kN

 D.（D）30.99kN √

解析：

[解]闸门AB上所受到的静水总压力P为

P=pcA=ρghc·bl=1000×9.8×2×1×2=39.2kN

若y轴沿着闸门AB方向，那么

对A点取矩，根据力矩平衡得到

则

则该题的正确答案为（D）。

23.今欲将产生均匀流的渠道中的流速减少，以减少冲刷，但水流量仍然保持不变，下述办法不能达到此目的的是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）降低坡度

 B.（B）增大湿周

 C.（C）增加壁面粗糙程度

 D.（D）减少过流断面面积 √

解析：

24.圆管粗糙区的沿程阻力系数λ与（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）雷诺数Re有关

 B.（B）相对粗糙ks/d有关 √

 C.（C）Re及ks/d有关

 D.（D）Re及管长l有关

解析：

25.作用于流体的质量力主要指：

（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）压力

 B.（B）拉力

 C.（C）切力

 D.（D）重力 √

解析：

26.水从A水箱通过直径d=10cm的孔口流入B水箱，孔口流量系数为0.62，如图6-41所示。

设A水箱的作用水头H1=3m保持不变，其自由液面压力为2000Pa，同时B水箱水面与大气相通且H2=2m，则通过孔口的流量为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）28.2L/s

 B.（B）36.9L/s

 C.（C）22.1L/s

 D.（D）24.0L/s √

解析：

27.当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）1/20000 √

 B.（B）1/10000

 C.（C）1/4000

 D.（D）1/2000

解析：

28.水泵抽水系统如图6-13所示，d1=250mm，l1=20m，d2一200mm，l2=260m，流量Q=0.04m3/s，沿程阻力系数λ=0.03。

各局部阻力系数为：

吸水管入口ζc=3，弯头ζb=0.2，阀门ζv=0.5，那么水泵的扬程至少为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）23.56m √

 B.（B）20.0m

 C.（C）17.0m

 D.（D）3.56m

解析：

[解]吸水管的阻抗为

压水管的阻抗为

水泵的扬程

H=（S1+S2）Q2+H1+H2=（118.7+2106.1）×0.042+3+17=23.56m

则该题的正确答案为（A）。

压水管的阻抗为

水泵的扬程

H=（S1+S2）Q2+H1+H2=（118.7+2106.1）×0.042+3+17=23.56m

则该题的正确答案为（A）。

29.伯努利方程中的项代表（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）单位质量流体具有的机械能

 B.（B）单位体积流体具有的机械能

 C.（C）单位重量流体具有的机械能 √

 D.（D）流体通过过流断面时所具有的机械能

解析：

30.有压管流黏性流体总水头线沿程的变化是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）沿程下降 √

 B.（B）沿程上升

 C.（C）保持水平

 D.（D）前三种情况都有可能

解析：

31.露天水池中水深1m处的相对压强约为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）1kPa

 B.（B）10kPa √

 C.（C）100kPa

 D.（D）1000kPa

解析：

32.设计输水量为300t/h的给水管道，若管内流速限制在0.9～1.4m/s之间，直径规定为50mm的倍数，此时的管道直径可选择为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）200mm

 B.（B）250mm

 C.（C）300mm √

 D.（D）350mm

解析：

33.桥孔过流模型实验中，长度比尺λl=4，此时流量比尺λQ=（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.25

 B.（B）2

 C.（C）8

 D.（D）32 √

解析：

34.水由喷嘴射出，如图6-32所示。

已知流量Q=0.4m3/s，主管直径D=400mm，喷嘴直径d=100mm，水头损失不计，水流作用在喷嘴上的力为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）122.3kN

 B.（B）143.2kN √

 C.（C）172.5kN

 D.（D）94.9kN

解析：

35.工业管道的沿程阻力系数在紊流过渡区随雷诺数的增加而（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）增加

 B.（B）减少 √

 C.（C）不变

 D.（D）无法确定

解析：

36.水从密闭水箱沿垂直管道送入高位水池中，如图6-46所示。

已知管道直径d=25mm，管长l=3m，水深h=0.5m，流量Q=1.5L/s，沿程阻力系数λ=0.033，局部阻力系数：

阀门ζv=9.3，入口ζe=1，密闭容器上压力表的读值PM为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）168.0kPa

 B.（B）132.7kPa

 C.（C）120.5kPa

 D.（D）108.7kPa √

解析：

列上方水池底面、下方水池水面的伯努利方程

37.已知一钢筋混凝土圆形排水管道，污水流量Q=0.2m3/s，底坡i=0.005，粗糙系数n=0.014，若充满度α=0.75时，此设计此管道的直径为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.45m

 B.（B）0.5m √

 C.（C）0.55m

 D.（D）0.6m

解析：

假定d=500～900mm，α=0.75

38.河中水位为65.8m，见图6-52。

距河300m处有一钻孔，孔中水位为68.5m，不透水层为水平面，高程为55.0m，土的渗透系数k=16m/d，单宽渗流量为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.048L/s·m

 B.（B）0.082L/s·m

 C.（C）0.104L/s·m

 D.（D）0.112L/s·m √

解析：

39.关于水流流向的问题，下列说法正确的是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）水一定是从高处向低处流

 B.（B）水一定从压强大向压强小的地方流

 C.（C）水一定从流速大的地方向流速小的地方流

 D.（D）水一定是从总能量高处向总能量低处流 √

解析：

40.在薄壁小孔口淹没m流公式中的水头H指（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）出流的作用水头

 B.（B）位置水头

 C.（C）上下游高度差 √

 D.（D）堰上水头

解析：

41.地下水渐变渗流，过流断面上各点的渗流速度按（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）线性分布

 B.（B）均匀分布 √

 C.（C）抛物线分布

 D.（D）对数曲线分布

解析：

42.用直径d=100rnm的管道，输送质量流量Qm=10kg/s的水，运动黏滞系数v=1.52×10-6m2/s；若用该管道输送相同质量流量的石油．已知石油密度ρ=850kg/m3，v=1.14cm2/s，两种情况下的流态分别为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）层流层流

 B.（B）层流紊流

 C.（C）紊流层流 √

 D.（D）紊流紊流

解析：

43.圆管流动过流断面上的切应力分布为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）在过流断面上是常数

 B.（B）管轴处是零，且与半径成正比 √

 C.（C）按抛物线分布

 D.（D）管壁处是零，向管轴线性增大

解析：

44.水池中的水经弯管流入大气中，见图6-40所示。

已知管道直径d=100mm，水平段AB和倾斜段BC的长度均为l=50m，高差h1=2m，h2=25m，BC段设有阀门，沿程阻力系数λ=0.035，管道入口及转弯的局部水头损失不计。

为使AB段末端B处的真空高度不超过7m，阀门的局部阻力系数ζ最小应是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）8.1

 B.（B）3.4

 C.（C）10.1

 D.（D）19.5 √

解析：

列水池表面、B-B断面伯努利方程列水池表面、C-C断面伯努利方程

45.薄壁圆形孔口的直径d=10mm，作用水头H=2m。

现测得射流收缩断面的直径dc=8mm，在32.8s时间内，经孔口流出的水量为0.01m3，该孔口的流量系数肚、流速系数为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.640.82

 B.（B）0.620.97 √

 C.（C）0.970.62

 D.（D）0.060.66

解析：

46.已知流速场ux=2t+2x+2y，uy=t-y+z，uz=t+x-z。

求流场中x=2，y=2，z=1的点在t=8时的加速度为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）34.0m/s2

 B.（B）3.0m/s2

 C.（C）11.0m/s2

 D.（D）35.9m/s2 √

解析：

根据加速度的表达式可知

47.某工地以潜水为给水水源。

由钻探测知含水层为夹有砂粒的卵石层，厚度H=6m，渗流系数k=0.00116m/s。

现打一普通完整井，井的半径r0=0.15m，影响半径R=150m，试求井中水位降深S为3m时井的涌水量Q为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.014m3/s √

 B.（B）0.035m3/s

 C.（C）0.056m3/s

 D.（D）0.097m3/s

解析：

48.相对压强的起点是（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）绝对真空

 B.（B）1个标准大气压

 C.（C）当地大气压 √

 D.（D）液面压强

解析：

49.流速由v1变到v2的突然扩大管，如图6-37所示分两次扩大，局部水头损失最小时中间流速v为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.5（v1+v2） √

 B.（B）1.4（v1-v2）

 C.（C）0.73（v1+v2）

 D.（D）2（v1-v2）

解析：

中间管流速为v，两次突然扩大时的局部水头损失为总的局部水头损失最小时

50.圆管紊流光滑区的沿程阻力系数λ与（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）雷诺数Re有关 √

 B.（B）管壁相对粗糙ks/d有关

 C.（C）Re和ks/d有关

 D.（D）Re和管长，有关

解析：

51.已知流速场ux=xy3，，uz=xy，则点（1，2，3）的加速度为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）32.0m/s2

 B.（B）10.67m/s2

 C.（C）13.33m/s2

 D.（D）36.27m/s2 √

解析：

[解]x方向的加速度为y方向的加速度为x方向的加速度为点（1，2，3）的加速度为则该题的正确答案为（D）。

则该题的正确答案为（D）。

52.矩形平板闸门一侧挡水，宽b=0.8m，高h=1m，若要求箱中水深h1超过2m时，闸门即可自动开启，如图6-22所示，铰链的位置y应在（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）距底面0.44m √

 B.（B）距底面0.50m

 C.（C）距液面1.25m

 D.（D）距液面1.77m

解析：

总压力的作用点位于

故距底面y=2-yD=0.44m

53.水平放置的渐扩管中流体从1-1断面流向2-2断面，见图6-26。

如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）p1＞p2

 B.（B）p1=p2

 C.（C）p2＞p1 √

 D.（D）不能确定

解析：

54.极地附近的海面上露出冰山的一角，已知冰山的密度为920kg/m3，海水的密度为1025kg/m3，试求露出海面的冰山的体积和海面下的体积之比为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.82

 B.（B）0.67

 C.（C）0.11 √

 D.（D）0.34

解析：

根据冰山的重量与受到的浮力平衡可得

ρ冰g（V1+V2）=ρ水gV2

露出海面的冰山和海面下的体积之比为

55.理想流体的特征是：

（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）黏度是常数

 B.（B）不可压缩

 C.（C）无黏滞性； √

 D.（D）所受压应力为零

解析：

56.钢筋混凝土圆形排水管，已知直径d=1.0m，粗糙系数n=0.014，底坡i=0.002，当充满度α=0.80时，此无压管道的过流量为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.97m3/s √

 B.（B）0.82m3/s

 C.（C）0.73m3/s

 D.（D）0.61m3/s

解析：

57.如图6-35所示，水管直径为50mm，1、2两断面相距15m，高差3m，通过流量Q=6L/s，水银压差计读值为2501mm，管道的沿程阻力系数为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.012

 B.（B）0.022 √

 C.（C）0.031

 D.（D）0.018

解析：

管内流速沿程水头损失由达西公式得

58.圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，如图6-17所示。

锥体与固定壁面间的距离δ=1mm，用μ=0.1Pa·s的润滑油充满间隙。

当旋转角速度ω=16s-1，锥体底部半径R=0.3m、高H=0.5m时，作用于圆锥的阻力矩为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）88.5N·m

 B.（B）47.3N·m

 C.（C）11.1N·m

 D.（D）39.5N·m √

解析：

根据牛顿内摩擦定律及力矩的概念

59.闸下出流如图6-34所示，平板闸门宽B=2m，闸前水深h1=4m，闸后水深h2=0.5m，出流量Q=8m3/s，不计摩擦阻力，水流对闸门的作用力为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）120kN

 B.（B）69kN

 C.（C）98kN √

 D.（D）78kN

解析：

60.一直立的突扩管如图6-11所示，水由上向下流动，已知d1=150mm，d2=300mm，h=1.5m，v2=3m/s，则水银测压计中水银液面的高差为（）。

（分数：

1.00）

 A.（A）0.0