流体力学期末复习,计算部分

1、实用文档三计算题一、粘性V=1.0m/s ,板与固定边界的距离S= 1mm ,油的粘度从=0.09807Pa s1. 一平板在油面上作水平运动，如图所示。已知平板运动速度 试求作用在平板单位面积上的切向力。木 块运动速度u 1.2 m. s,油层厚度I1二静力学1 .设有一盛水的密闭容器，如图所示。已知容器内点A的相对压强为4.9X104Pa。若在该点左侧壁上安装一玻璃测压管，已知水的密度p = 1000kg/m 3,试问需要多长的玻璃测压管？若在该点的右侧壁上安装一水银压差计，已知水银的密度pHg = 13.6 X10 1mm ,斜面角 20 C （如图所示），求油的动 力粘度。kg/m 3

2、,h 1=0.2m,试问水银柱高度差 h2是多大？2.如图所示的半园 ab曲面，宽度b 1m ,直径D 3m ,试求曲ab所受的静水总压力。BO-O面为基准面，试问：阀门5.球形容器由两个半球面加接而成，有8个加钉，球的半径 R 1m,内盛有水,玻璃管中液面至球顶的垂直距离H 1.2m,求每个加钉所受的拉力实用文档3.如下图，水从水箱经管路流出，管路上设阀门K,已知L=6m, a=30 ,H=5m, B点位于出口断面形心点。假设不考虑能量损失，以K关闭时，A点的位置水头、压强水头、测压管水头各是多少?4.位于不同高度的两球形容器，分别贮有Ag 8.9kN/m2的油 和Bg 10.00kN；m2

3、的盐水，差压计内工作液体为水银。h1 2m , h2 3m , h3 0.8m ,若B点压强pB 20N/cm2 ,求A点压强pA的大小103kg/m 36 .设有一盛静水的密闭容器，如图所示。由标尺量出水银压差计左肢内水银液面距A点的高度hi=0.46m ,左右两侧液面高度差h2=0.4m ,试求容器内液体中 A点的压强，并说明是否出现了真空。已知水银的密度pHg =13.6 X实用文档7 .在储水容器垂直壁的下面，有一 1/4圆柱面形的部件 AB,该部件的长度L=0.8m ,半径R=0.4m ,水深H= 1.2m,试求水作用在 部件AB上的总压力。8 . 一矩形挡水平板如图所示，板宽 5m

4、 ，板高6m ,试求作用于平板上的静水总压力的大小、方向及作用点1m6mB三、运动学1 .直径d为100mm 的输水管中有一变截面管段，其最小截面的直径d0为25mm ,若测得管中流量 Q = 10L/s ,求输水管的断面平均流速V和最小截面处的平均流速 V0。1 .已知二维流动ux= xt, uy四、动力学y t,试求t 0时通过点（1, 1）的流线2.已知二维流动,Ux Kx , UyKy ,式中K为常数，试求流线方程实用文档3.设管路中有一段水平（xoy平面内）放置的等管径弯管，如图所示。已知管径d=0.2m ,弯管与x轴的夹角45 ,管中过流断1 1的平均流速V14m/s ,其形心处的

5、相对压强p19.81 104 Pa,若不计管流的能量损失，试求水流对弯管的作用Ro4.一水平放置的渐缩管，水从大直径d1断面流向小直径d2断面。已知 d1200mm ,p140kN m2, V12m/s, d2100mm ,不计摩擦，试求水流对渐缩管的轴向推力。22 .1.6cm /s,试求该管段的沿五、流体阻力与能量损失1 .设圆管直径d = 200mm ,管长L=1000m ,输送石油的流量 Q=0.04m 3/s,石油运动粘滞系数程损失hfo实用文档1 m ,求管中流速和流量。2 .如图所示，水流由水箱经等直径管道恒定出流，d=5cm , H=5m，水箱至出口全部水头 损失hwn R0

6、B3 .通过水平圆管流出的液体流量为0.1 10 3m3/s,其装置如图所示。试证明流动为层流（不计局部损失）H =0.6md - 1cm l -1.2m明渠水流.1、有一梯形断面粘土渠道，已知底宽B=10米，均匀流水深H=3米，边坡系数 m=1.0, 土壤的粗糙系数n=0.02 ,通过的流量Q=39m 3/s,试确定每公里长度上的沿程损失hf.解： A=(b+mh)h=39,2.m h=18.5,R= A =2.11,QV= =1.0m/s16C= - R6 =56.63nhf=- =0.148mc2R实用文档2 .有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b=1.5m,槽长L=120

7、m。进口处槽底高程 Zi=52.16m，出口槽底高程Z2 = 52.04m ,当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q。3.某矩形断面渠道，渠宽 b = 1.0m ,通过的流量 Q=2.0m3/s,试判别水深各为1.0m和0.5m时渠中水流是急流还是缓流?七有压管流1 .设有一管路，如图所示，已知 A点处的管径d a= 0.2 m ,压强pa= 70 kPa ; B点处的管径d b= 0.4 m ,压强pB= 40 kPa ,流速Vb=1 m/s ; A、B两点间的高程差Z=1 m 。试判别A,、B两点间的水流方向，并求出其间的能量损失hw。2.用直径d 5cm的虹吸管从

8、水箱中引水，虹吸管最高点距水面h1 2.5m,上升段损 失hW1 0.2m,下降段损失hw2 0.5m。若虹吸管允许的最大真空度为7.76mH2O ，那么该管最大流量是多少?实用文档231.油管的直径d=8mm通过流量Q 77cm3/s ,在长度i=2m 的管段两段，水银压差计读值hp 9.6cm,油的密度0.9 103kg/m3 ,水银的密度p 13.6 103kg/m3,求断面 平均流速和沿程损失134.已知二维流动，ux Kx , uyKy ,式中K为常数，试求流场的加速度。35 . 一圆弧闸门，宽度 b 4m,圆心角450 ,半径R 2m ,闸门转轴恰与水面齐平（如图示）,求水对闸门的

9、总压力的大小和方向。36.设有一密闭容器，液面上的压强为0.5工程大气压，现在容器底部接一段管道，管长l为4.0m,与水平面成30 ,出口断面直径d为50mm ,若管道进口断面中心位实用文档于水下深度H为5m,管道系统总水头损失 hw 2.3m,求管道的出流量 Q37 .有一管道，已知半径ro= 15cm,测得其流动时水力坡度 J = 0.15 ,试求管壁处和离管轴 r=10cm处的切应力。39 .有一梯形断面渠道水流为均匀流，已知通过的流量 Q=39m 3/s,边坡系数m=1.0 ,底坡i=0.0002,底宽b=10m,水深h=3m,试求粗糙系数n （用曼宁公式计算）。40.如图所示，一水平

10、管路突然扩大，已知直径di =5cm, d 2= 10cm ,管中通过的流量 Q= 0.02m 3/s ,试求该突然扩大管段的局部水头损失hjo41 .试求图中A、B、C三点的相对压强及绝对压强大小，已知当地大气压强为98kN/m2实用文档42.水箱真空M的读数为0.98kN/m2 ,水箱与油箱的液面差 H 15m，水银柱液面差h2 0.2m,油的比重 g 7.85kN，m3 ,求h1为多少米？一工引1H水油二Irh544.图示平面闸门AB,宽1m ,倾角450 ,左侧水深3m ,右侧水深2m ,试求静水总压力大小、方向和作用点。45.为了收集某渠道糙率 n的资料，今测得流量 Q=9.45m

11、3/s ,水深ho=1.2Om。在长为L=200m 的渠段内水面降落 z=0.16m ,已知渠道断面尺寸底宽 b=7.0m ,边坡系数m=1.5。求n值。i 0.8 10实用文档46 .设不可压缩流体平面无旋流动的流速势为33x y xy，它是否满足流体的连续性条件。48.输水管道直径d=50mm ，流Q 3.34 10 3 m3,s ,水银压差计读值h 150mm汞柱，沿程损失不计。试求阀门k的局部阻力系数。阀门49 . 一自重为9N的圆柱体，直径d = 149.4mm ,在一内径 D=150mm 的圆管中下滑，若圆柱高度 h = 150mm ,均匀下滑的速度 v = 46mm/s ,求圆柱

12、体和管壁间隙中油液的粘滞系数的值。50.如下图，为测盛水密封容器中液面压强P0 ,在A点装一 U型测压管，已知 A点位于液面之下1.5米，H=2米。试求液面的压强p0,并说明是否出现真空51 .在水渠中放置一水平底边的矩形闸门，如图所示。已知闸门宽度b = 5m,闸门高度H = 2.0m,闸门前水深H1 = 3m,闸门后水深H2 = 2.5m ,求作用在闸门上的静水总压力的大小、方向和作用点实用文档52.图示一跨河倒虹吸圆管，管径d=0.8m ,长l=50 m ,两个30 折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为0=0.2 ,4=0.5 ,(3=1.0 ,沿程水头损失系数入=0.024 ,上下

13、游水位差 H=3m 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。53 .已知二维流动 u x= X t , U y y t ,试求t 1时流体质点在(1 , 1 )处的加速度850kg/m3 ,运动粘滞系数54 .设石油在圆管中作恒定均匀流，已知管径d = 10cm,流量 Q = 500cm 3/s,石油密度，一 ,52 1.8 10 m /s ,确定每米管长的沿程损失 hf o55 .混凝土矩形渠道，已知水深h=0.8m ,底宽b= 1.2m ,粗糙系数n = 0.014 ,通过的流量 Q = 1.0m3/s,试求渠道的坡度实用文档56 .图示有一水平放置的三通水管,干管 di 1

14、200mm ,两支管 d2 d3 800mm ,450 ,干管Qi 2m3s,支管流量Q2 Q3 ,断面1 1处的动水压强pi100kN/m2 ,断面 1 1至1J2 2 （或 3 3）的水头损失hw5,求水流作用于支2g墩的力。57 .有一过水断面为矩形的人工渠道，其宽度B为1m ,测得断面1-1和2-2处的水深h1、h2分别为0.4m 和0.2m ,若断面2-2的平均流速为5m/s ,试求通过断面1-1的平均流速V1和流量7777777777777777777#58.有一圆柱形容器，内盛三种液体，上层为丫1=7.84KN/m 3 的油，中层 丫2 =9.8KN/m 3 的水， 下层为 丫3

15、 =133.28KN/m3 的 汞已知各层高度 h均为1m ,容器直d=1.0m,当地大气 压弓虽pa =98KN/m 2 ,试求:A、B点的相对压强（用KN/m 2表示）59 .用4m 1m的矩形闸门垂直挡水，水压力对闸门底部门轴的力矩等于多少?60 .有一梯形断面的渠道，其宣泄流量Q=2.28m3/s,渠道底宽b =2.5m ,正常水深h = 1.0m ,边坡系数 m=1.0 ,壁面n = 0.025 ,试确定渠道的底坡i = ?实用文档62.某速度场可表示为Ux X tUy y tUz 0试求：t=0时，通过点A( 1 , 1)的流线63.水流从水箱经水平管路流出，管道上设有一阀门Ko已知H=2.0m ,水平管路长20m ,直径d=20mm ,管路进口处的局部阻力2 = 0.5 ,阀门处2=2.0,沿程阻力系数入=0.