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武汉大学水力学总结复习题及含答案武汉大学水力学总结复习题及含答案武汉大学水力学总结复习题及含答案第一章导论1、体积模量K值越大,液体越简单压缩。()2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。()3、水流在边壁处的流速为零,所以该处的流速梯度为零。()4、影响水的运动粘度的主要要素为()(1)水的温度;(2)水的容重;(3)当地气压;(4)水的流速。5、理想液体是()(1)没有切应力又不变形的液体;(2)没有切应力但可变形的一种假想液体;(3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体;(4)有切应力而不变形的液体。6、A、B为相邻两液层,A层流速大于B层流速。则A层对B层的切应力1_____________B层对A层的切应力2。其中1的方向与流向__________,2的方向与流向______________。7、单位质量力的量纲为__________________;运动粘度的量纲为_______________;动力粘度的量纲为____________________。8、物体在外力作用下产生_______________,在除掉外力后能恢复原状除掉变形的性质,称为_______。9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线,如图示,则其切应力分布~y为_______________________分布,切应力最大值在_________________处。10、水力学中最基本的、贯穿向来的假定是________________________假定。11、图为管道过水断面水流流速分布图,从其对应部位取出水体A,则水体顶面切应力的方向与流向,底面切应力的方向与流向。12、平板面积为40×45cm2,厚度为,质量m=5kg,沿着涂有厚度=油的斜面向下作等速运动,其速度u=s,带动油层的运动速度呈直线分布,则油的粘度μ=,ν=__________________(油的密度ρ=950kg/m3)。13、两平行界线的缝隙内充满动力粘度为μ的液体,其中有一面积为A的极薄的平板以速度u平行搬动。x为平板距上界线的距离。求:平板所受的拖力T,(缝隙内的流速按直线分布)。(T(u)A)xx14、已知200C时海水的密度1.03g/cm3,试用国际单位制表示其密度值,并求其比重和重度。(1030kg/m3,S1.03,10.094kN/m3)15、200C时水的重度为9.789KN/m3,1.002103Ns/m2,求其运动粘度。200C时空气的重度11.82N/m3,0.150cm2/s,求其粘度(即动力粘度)。(1.003106m2/s,1.809105NS/m2)16、设水的体积弹性模量K2.19109Pa,试问压强改变多少时,其体积才能够相对压缩1%(2.19107Pa)17、200C时1立升(1000cm3)的汽油重公斤力(
kgf
),计算其重度和密度(分别用国际单位制及工程单位制表示)
。(6644.4N
/m3,
678kg
/m3)18、已知活塞的直径d0.14m,长度l0.16m。活塞在汽缸内做往来运动,活塞与汽缸内壁的缝隙0.4mm,此间充满了0.1Pas的润滑油。活塞运动速度u1.5m/s,润滑油在缝隙中的速度按线形分布,求活塞上所受到的摩擦阻力。(26.38N)19、以以下图粘度计,悬挂着的内筒半径r20cm,高度h40cm,外筒以角速度10rad/s旋转,内圆筒不动,两筒间距0.3cm,内盛待测液体。此时测得内筒所受力矩M4.905Nm。试求该液体的动力粘度(假设内筒底部与外筒底部之间间距较大,内筒底部与该液体的互相作用力均可不计)。()20、以以下图水流在平板上运动,凑近板壁周边的流速呈抛物线形分布,E点为抛物线端点,E点处du/dy0,水的运动粘度1.0106m2/s,试求y0,2,4cm处的切应力(提示:先设流速分布uAy2ByC,利用给出的条件确定待定常数A,B,C)。(τ0=5×10-2Pa;y0.022.5102Pa;y0.040)21、以以下图的盛水容器,该容器以等角速度绕中心轴(z坐标轴)旋转。试写出位于A(x,y,z)处单位质量所受的质量力重量的表达式。(fx=ω2cosθ,fy=ω2sinθ,fz=-g)第二章
水静力学1、相对压强必为正当。
(
)2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时
,
作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。
(
)3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。
(
)4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水均分力与铅直分力的交点。5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为。则该平面上的静水总压力P=坐标,为水的密度,A为斜面面积)
gyDAsin
(。(yD
)为压力中心D的()6、图示为二块置于不同样液体中的矩形平板,它们的宽度
b,长度
L及倾角
均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。
(
)7、作用于两种不同样液体接触面上的压力是质量力。
(
)8、静水压强仅是由质量力引起的。
(
)9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔水银液面必然会显示出h的差值。
A、B,并安装一
U形水银压差计,以以下图。由于()
A、B两点静水压强不等,10、物体在水中碰到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。()11、选择以下正确的等压面:()(1)AA(2)BB(3)CC(4)DD12、压力中心是()(1)淹没面积的中心;(2)压力体的中心;(3)总压力的作用点;(4)受压面的形心。13、平衡液体中的等压面必为()(1)水平面;(2)斜平面;(3)旋转抛物面;(4)与质量力相正交的面。14、图示四个容器内的水深均为,则容器底面静水压强最大的是()H(1)a;(2)b;(3)c;(4)d。15、欧拉液体平衡微分方程()(1)只合用于静止液体;(2)只合用于相对平衡液体;(3)不合用于理想液体;(4)理想液体和实质液体均合用。16、容器中盛有两种不同样重度的静止液体,以以下图,作用在容器AB壁面上的静水压强分布图应为()(1)a(2)b(3)c(4)d17、液体某点的绝对压强为58kPa,则该点的相对压强为()(1)kPa;(2)kPa;(3)-58kPa(4)kPa。18、图示的容器a中盛有重度为1的液体,容器b中盛有密度为1和2的两种液体,则两个容器中曲面AB上压力体及压力应为()(1)压力体同样,且压力相等;(2)压力体同样,但压力不相等;(3)压力体不同样,压力不相等;(4)压力体不同样,但压力相等。19、有一倾斜放置的平面闸门,当上下游水位都上升1m时〔虚线地址〕,闸门上的静水总压力。()(1)变大;(2)变小;(3)不变;(4)无法确定。20、有一水泵装置,其吸水管中某点的真空压强等于3m水柱高,当地大气压为一个工程大气压,其相应的绝对压强值等于()(1)3m水柱高;(2)7m水柱高;(3)-3m水柱高;(4)以上答案都不对。21、液体中,测管水头(z+/)的能量意义是______________________。pg22、液体中,地址高度z的能量意义是_______________;压强高度p/g的能量意义是_______________。23、真空压强的最小值是__________________;真空压强的最大值是___________________。24、比重为的物体放入比重为的液体中,则出露部分体积与整体积之比为__________________。25、容器、B分别以加快度a和等角速度运动,以以下图。分别绘出液面下深度h处的等压面形状,并注明该等A压面上任一质点的质量力F的方向。26、绘出图中曲面上的的压力体图,并标出水压力铅直分力的方向。27、绘出图示圆柱体上水平压强分布图和压力体图。并标出水压力铅直分力的方向。28、三个圆球各充满液体后的测压管液面如图示,试绘出各球面的压力体图,并标用心的方向。29、绘出图中AB曲面上水平压强分布图和压力体图,并标出水压力铅直分力的方向。30、压力水箱上角装有一圆柱体压力表读数为
kPa
,箱中盛满水。试绘出作用于圆柱面
ABC上的水平压强分布图和压力体。31、有一圆柱形容器,顶部设一通气管,以以下图。已知圆柱半径=m,通气管中的水面与容器顶盖齐平。=2s-1绕铅垂中心轴旋转,求容器顶盖的总压力R容器以等角速度P。(P1937.9N)32、一关闭容器以以下图。容器中水面的绝对压强满全管而不流动时,求管伸入水中的深度h。
p0=。中间插入一两端张口的玻璃管。当空气恰好充(hm)33、在物体上装置一个直径很小的盛水U形管,以测定物体作直线运动的加快度(如图)。若=,=m,求物体(a=m/s2)Lh的加快度a。34、一等宽度折角形闸门,折角求闸门开始自动倾倒时的水深
h。
=120
,以以下图可绕(h=m)
A轴转动,如图所受。已知
L=2m。不计门重及摩擦力,35、一曲面的形状为3/4个圆柱面,半径=m,宽度(垂直于纸面)为1m。圆心位于液面以下h=m,如R图所受。容器中盛有密度为1=816kg/m3的液体,其深度h1=m,其下为密度2=1000kg/m3的液体。绘制曲面的水均分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。(2)求作用于曲面的静水总压力的大小和方向。(Px15.68kN;Pz33.58kN;PkN;)36、盛有液体的容器以等加快度a垂直向上运动,如下图。试导出液体中任一点压强p的表达式。(p
(g
a)z
pa
g(1
a
)h
)g37、一容器左侧盛油,右侧盛水,上、下各接一水银压差计。各液面标高以以下图。已知油的密度求容器顶部压差计液面高差h。(h=m)
=816kg/m
3。38、图示为素来径D的圆球(不计重量)在密度分别为1和2的两种液体作用下处于平衡状态。试导出D与1,2,1,h2之间的关系式。(3(2gh21gh1)hD1g2g)39、一矩形水箱,箱中盛有液体,水箱沿倾斜角为的斜面以加快度a向下滑动(如图)。试确定箱内液体表面的形状。(液面方程为a(cos)x(asin-g)z=0;液面对水平面的倾斜角zacostan=)xg-asin40、图示为一空心弯管,下端插入水中,其水平段长度=30cm。当弯管绕铅直z轴作等角速度旋转时,管内水R面上升至下游水面以上=20cm。求角速度。(rad/s)h41、在石油库斜壁的圆孔上装有素来径=m的半球形盖(如图)。半球形盖中心O点在液面下的深度=4m。DH斜壁与液面的夹角=30,石油的密度=900kg/m3。求螺栓a、b上的总拉力。()42、杯式水银真空计以以下图。已知杯的直径=60mm,管的直径d=6mm。杯顶接大气时,测压管液面读数D为零。杯顶关闭时,若测得测压管读数h=300mm,求杯中气体的真空压强。(p0kPa)43、用U形水银测压计测量A点的静水压强,其读数为h(mm),以以下图。令A点压强不变,若将U形管下将高度(mm)。则水银测压计读数放大为h+h(mm)。试证明:h=H/。H44、蜡块A陶醉在充满油和水的容器中,以以下图。已知蜡块密度n=960kg/m3,油的密度0=900kg/m3。试确定蜡块淹没在水中和油中的体积占百分之几。(V20.6V;V10.4V)45、在盛满液体的容器壁上装有一个均质圆柱体,以以下图。由于圆柱体浸在液体中,必碰到一个向上的浮力作用。若摩擦力很小,在浮力产生的力矩的作用下,此圆柱体可绕O轴不停转动,这种说法对不对为什么46、二个置于水平面上的容器,一为圆柱形,一为圆锥形。容器重量不计,水面均为大气压强。当水深H和底面积A均相等时,问:(1)容器底部所受的静水压强可否相等(2)底面所受的静水压力可否相等(3)桌面上受的压力可否相等为什么47、一圆锥形张口容器,下接一弯管。当容器空着时,弯管上读数以以下图。问圆锥内充满水后,弯管上读数为多少(h=,l=)48、图示一倒U形差压计,左侧管内为水,右侧管内为相对密度(即比重)s10.9的油。倒U形管顶部为相对密度s20.8的油。已知左管内A点的压强pA98KN/m2,试求右侧管内B点的压强。(pB=)49、一容器以以下图,当A处真空表读数为22cm汞柱高,求E、F两管中的液柱高h1,h2值。并求容器左侧U形管中的h值。(h1=126cm,h2=,h=)50、两液箱拥有不同样的液面高程,液体重度均为',用两个测压计连结如图,试证:'1h12h2h1h251、密闭容器盛水如图,已知h3m,hB2.5m,hA2m,求容器内点A,点B及液面上的相对压强及绝对压强,并求图中所示y值。(pA=-19600pa,pB=24500pa,p0=-29400pa;绝对压强:pA=78400pa,pB=122500pa,p0=63600pa;y=3m)52、以以下图为一铅直安装的煤气管。为求管中静止煤气的密度,在高度差H20m的两个断面安装U形管测压计,内装水。已知管外空气的密度a1.28kg/m3,测压计读数为h1100mm,h2115mm。与水对照,U形管中气柱的影响能够忽视。求管内煤气的密度。3(m)53、试按图示复式水银测压计的读数计算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p。已H3m,h11.4m,h22.5m,h31.2m,h42.3m,水银的相对密度s13.6。()54、以以下图为双液式微压计,A,B两杯的直径均为盛有酒精,密度1870kg/m3,B杯内盛有煤油分界面在0-0线上。试求当两种液体的分界面上升到
d150mm,用U形管连结,U形管直径d25mm,A杯内2830kg/m3。当两杯上的压强差p0时,酒精与煤油的0‘-0’地址、h280mm时p等于多少()55、一水箱装置如图,箱底高出地面h23m,箱中水深h12m,其表面压强以绝对压强计为个工程大气压,要求:(1)以地面为基准面,求出A、B两点的单位位能与单位压能,并在图上注明;(2)以水箱中水面为基准面,求出A、B两点的单位位能与单位压能,并在图上注明。(ZA1=5m,ZB1=3m,pA1/=-3m,pB1/=-1m;ZA2=2m,ZB2=0m,pA1/=-3m,pB1/=-1m)56、图示为一淹没于海中的潜艇的横断面图,气压计测出潜艇内的绝对压强ps84cm(水银柱),已知海水的相对密度s1.03,试求潜艇的淹没深度y。(y=m)57、图示为一处于平衡状态的水压机,其大活塞上受力F14905N,杠杆柄上作用力F2147N,杠杆臂a15cm,b75cm。若小活塞直径d15cm,不计活塞的高度差及其质量,不计及摩擦力的影响,求大活塞直径d2。(d2=)58、如图示直径d0.3m和D0.8m的圆柱形薄壁容器固定在位于贮水池A水面以上b1.5m处的支承上,在其中造成真空使水池中的水被吸入容器,由此使得容器内液面高出水池水面ab1.9m。已知容器重G980N,试确定支承受力大小。(F=3989N)59、一盛油车厢内盛有相对密度s0.92的原油如图示,车厢宽3m,深,长10m,静止时油面上尚余1m。为了使油不致从车厢内溢出,问车厢随小车沿水平方向加快运动时赞同的最大加快度为多少若将车厢顶部密封,整个车厢充满原油,当车厢随小车以a3.5m/s2的加快度沿水平方向加快时,求前后顶部的压强差。(a1.96m2/s,p3.22104)60、图示一宽为b的容器,内有隔板CD将容器内的液体分为前后两段,长为2l和l,已知前后段水深分别为h1和h2,试求隔板CD不受力时容器沿水平方向加快的加快度为多少61、图示为一等加快向下运动的盛水容器,水深h2m,加快度a4.9m/s2。试确定:(1)容器底部的相对静止压强。(2)加快度为什么值时,容器底部相对压强为零62、绕铅直轴旋转着的容器,由直径分别等于d和D的两个圆筒组成。下面的圆筒高度为a,转动前完好为液体充满。当转动到转轴中心处液体自由表面恰与容器底部接触时,如水不沉着器中溢出,问上边的圆筒高度b最少应为多少63、五根互相连通的半径均为r的张口小管绕中心铅直轴旋转时,形成的自由表面如图示,试求其旋转角速度及静止时各管中的水深H。64、如图示一连通小弯管绕某一铅直轴旋转,其旋转角速度75r/min,小弯管两分支到转轴距离分别为0.1m和0.35m,试求其液面高度差。65、如图示一管段长2m,与铅直轴倾斜成300角。管段下端密封,上端张口,管内盛满水,并绕过管段中点的铅直轴作等角速度的旋转运动。如旋转角速度8.0rad/s,试求出中点B及底端C的压强。66、绘出题图中指定平面上的静水压强分布图。67、图示为绕铰链O转动的倾斜角600的自动开启式水闸,当水闸一侧的水深H2m,另一侧水深h0.4m时,闸门自动开启,试求铰链至水闸下端的距离x。()68、如图示输水管道试压时,压力表M读书为10at(工程大气压),管道直径d1m。求作用与管端法兰堵头上的静水总压力。()69、图示为一盛水的球形容器,容器下部由基座固定,求作用于螺栓上的力。()70、绘制题图示图形中指定挡水面上的水平方向静水压强分布图及压力体图。71、图示为一弧形闸门,半径R7.5m,挡水深度h4.8m,旋转轴距渠底H5.8m,闸门宽度b6.4m。试求作用于闸门上的静水总压力的大小及作用点。(Pz=KN,Px=,P=;β=54°,距闸底处)72、如图示倾斜的平面壁与铅直线成450角,壁上有一孔口,其直径D0200mm,孔口形心处的作用水头H500mm。此孔口被一圆锥形塞子塞住,其尺寸为:D1300mm,D2150mm,L300mm。试确定作用于塞子上的静水总压力。(Px=KN,Pz=,P=)73、图示为一水泵吸水阀门的圆球形底阀,其直径D150mm,装于直径d100mm的阀底上,圆球为实心体,其重度183.3kN/m3。已知H12m,H21m,问在吸水管内液面上真空为多少时,才能将底阀打开(h=)74、图示为一盛水筒,筒底有一圆孔,被一圆台形塞子塞着。圆筒连同塞子一起放置于另一大的盛水容器内,全部尺寸如图。试求作用于塞子上的静水总压力。(Pz=KN,方向向下)75、图示一球形容器完好充满水,球上部极点处的压强恰好等于当地大气压强。球内水的重量为
W。证明作用于每一铅垂面剖分的半球上的静水总压力为
W13/4
。如过球心水平剖分该圆球,则作用于下半球面上的静水总压力为作用于上半球面上的静水总压力的
5倍。76、利用浮体平衡可测定液体重度。设水的重度为1,重度计茎管截面积为A。当重度计浸入水中时,测得排开水的体积为v。再将重度计放入重度2待测的液体中,若上升的高度为h,试推导确定2的公式。(2=1V/(V-Ah))以以下图,一底部尺寸LW60m10m,吃水深度h2.0m的驳船上,安装一架起重量T50000N、起重臂最大纵行程s15m的起重机。已知起重机独爱距e3.5m,试确定此飘扬式起重机(浮吊)在海洋作业时,处于满负荷情况下的倾斜角度。(海水重度10050N/m3,计算时忽视起重物对吃水的影响。(θ=°)77、第三章水动力学基础1、渐变流与急变流均属非均匀流。()2、急变流不能能是恒定流。()3、总水头线沿流向能够上升,也能够下降。()4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。()5、扩散管道中的水流必然是非恒定流。()6、恒定流必然是均匀流,非恒定流必然是非均匀流。()7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律同样。()8、测管水头线沿程能够上升、能够下降也可不变。()9、总流连续方程vA=vA对恒定流和非恒定流均合用。()112210、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。()11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。()12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的,测压管水头线沿流程则能够上升、下降或水平。()13、液流流线和迹线总是重合的。()14、用毕托管测得的点流速是时均流速。()15、测压管水头线可高于总水头线。()16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流,其管轴压强沿流向增大。()17、理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。()2218、恒定总流的能量方程z1+p1/g+v1/2=z2+p2/g+v22+hw1-2,式中各项代表()g/g(1)单位体积液体所拥有的能量;(2)单位质量液体所拥有的能量;(3)单位重量液体所拥有的能量;(4)以上答案都不对。19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度h的增大而()(1)增大(2)减小(3)不变(4)不定20、在明渠恒定均匀流过水断面上(1)h1>h2(2)
h1
1、2两点安装两根测压管,<h2(3)h1=h2
以以下图,则两测压管高度(4)无法确定
h1与
h2的关系为()21、对管径沿程变化的管道()(1)测压管水头线能够上升也能够下降(2)测压管水头线总是与总水头线相平行(3)测压管水头线沿程永远不会上升(4)测压管水头线不能能低于管轴线22、图示水流经过渐缩管流出,若容器水位保持不变,则管内水流属()(1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流(3)恒定非均匀流(4)非恒定非均匀流23、管轴线水平,管径逐渐增大的管道有压流,经过的流量不变,其总水头线沿流向应()(1)逐渐高升(2)逐渐降低(3)与管轴线平行(4)无法确定24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是()(1)互相平行的直线;(2)互相平行的曲线;(3)互不平行的直线;(4)互不平行的曲线。25、液体运动总是从()(1)高处向低处流动;(2)单位总机械能大处向单位机械能小处流动;(2)压力大处向压力小处流动;(3)流速大处向流速小处流动。26、如图断面突然减小管道经过粘性恒定流,管路装有U形管水银差计,判断压差计中水银液面为()(1)A高于;(2)A低于;(3)、B齐平;(4)不能够确定高低。BBA27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为__________________________________________________________________________________________________。28、恒定总流能量方程中,hw的能量意义是___________________________________________________。它的量纲是______________________________。29、在有压管流的管壁上开一个小孔,若是没有液体从小孔流出,且向孔内吸气,这说明小孔内液体的相对压强_________零。(填写大于、等于或小于)如在小孔处装一测压管,则管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的地址。30、恒定总流能量方程中,v2/2的能量意义为__-____________________________________________,它的量纲是g_____________。31、水平放置的管道,当管中水流为恒定均匀流时,断面均匀流速沿程______________,动水压强沿程______________。32、图示分叉管道中,能够写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________,不能够写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。3/s,动能修正系数α=,则该过水断面的均匀单位动能为33、某过水断面面积A=2m2,经过流量qv=1m___________________________________。34、图示为一平底等直径隧洞,出口设置一控制闸门。当闸门关闭时,A、B两点压强p与pB的关系为_____;A当闸门全开时,、两位于均匀流段,其关系为___________________。AB35、应用恒定总流能量方程时,所选的二个断面必定是_________断面,但二断面之间能够存在_______流。36、有一等直径长直管道中产生均匀管流,其管长100m,若水头损失为,则水力坡度为___________。37、图示为一大容器接一铅直管道,容器内的水经过管道流入大气。已知h1=1m,h2=3m。若不计水头损失,则管道出口流速为________________。38、图示为1、2两根尺寸同样的水平放置的管道。管1中为理想液体,管2中为实质液体。当两管流量qv1=qv2时,则两根测压管的液面高差h1与h2的比较是__________________。39、图示为一等直径水平管道,水头为。若整个水头损失为,α=1,则管道、、C三个断面的流速分别为HhwABABC40、用能量方程或动量求解水力学识题时,两过水断面取在渐变流断面上,目的是利用____________________________的特色,计算______________________________________。41、将一平板放置在自由射流中,并重直于射流的轴线,该平板截去射流流量的一部分q1,并将射流流量的节余部分q2
以偏转角
θ=15°射出,以以下图。已知流速
v=30m/s,总流量
q=m3/s,q1=/s。若不计液体重量的影响,且在射流流动在同一水平面上,流速只改变方向,不改变大小。试求射流对平板的作用力。动量校订系数β=1。()42、某平底矩形断面的河流中筑一溢坝,坝高a=30m,坝上水头H=2m,坝下游缩短断面处水深h=,溢流坝水头损失c为hw=(v22g),vc为缩短断面流速。不计行近流速v0。(取动能及动量校订系数均为1)求水流对单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。()43、从水箱中引出一喷管,喷管喷出的射流冲击着置于斜面上的重物G。若是要使重物保持静止,问水箱中水面相对于喷管出口的高度H是多少(已知值以以下图)。(水箱中水面保持不变,不计喷嘴入口局部水头损失,重物在斜面上按无摩擦计,动能动量校订系数均取1,喷管沿程水头损失系数为。)Gsin)(Hgd2244、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A、B两点的流速(如图)。已知油的重度3。求uA及uB。ρg=8000N/m(取毕托管流速系数μ=1)(uAmsuB2.27ms)2.42/,/45、一圆管的直径d1=10cm,出口流速v=7m/s,水流以α=60°的倾角向上射出(如图)。不计水头损失。求水流发射最大高度H及该处水股直径d2。(动能校订系数为1)(H1.875m;d2=)46、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接素来径为d,长度为L的管道(如图)。贮液容器的面积甚大,液面距离管道进口的高度为h保持恒定。已知液体容重为ρ,沿程水头损失系数为不计铅直管道入口的水头损失。求每只螺钉所g受的拉力(管重不计,不计阻力,动能动量校订系数均为1)。(T1gd2(LhhL))16L1d47、自水箱引出一水平管段,长度L=15m,直径D=m,尾端接一喷嘴,喷口的直径铅直入置的放置的平板A上的水平力F=。求水箱水头H。(设管段沿程水头损失系数
d=,以以下图。已知射流作用于=喷嘴局部水头损失系数ξ
=,管道入口局部水头损失系数ξ=,各系数均对应于管中流速水头v2/2g,动能动量校订系数均为1)(H5.75m)48、某输油管道的直径由d1=15cm,过渡到=10cm。(如图)已知石油重率ρ3=8500N/m,渐变段两端水银压差读d2g数h=15mm,渐变段尾端压力表读数2。不计渐变段水头损失。取动能动量校订系数均为1。求:(1)管p=N/cm中的石油流量q;(2)渐变管段所受的轴向力。(Qm3/s;RN)v49、一圆柱形管嘴接在一个水位保持恒定的大水箱上,以以下图。在管嘴缩短断面C─C处产生真空,在真空断面上接一玻璃管,并插在颜色液体中。已知缩短断面处的断面积Ac与出口断面积之比=。水流自水箱至缩短断面的Ac/A水头损失为(vc2/2g),vc为缩短断面流速。水流自水箱流至出口断面的水头损失为(vc2/2g),v为出口断面流速。管嘴中心处的水头=40cm。水箱中的流速水头忽视不计。求颜色液体在玻璃管中上升的高度h。(取动能校订系数为H1)(h)50、图示为用虹吸管越堤引水。已知管径=m,=2m,h2=4m。不计水头损失。取动能校订系数为1。问:(1)虹dh1吸管的流量qv为多(2)设赞同最大真空值为m,B点的真空压强可否高出最大赞同值(qv/s;pB4mHO)2g51、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。已知管径=250mm,d=200mm,弯角θ=60°。若弯管入口压力表D22(取动量校订系读数p1=N/cm,p2=N/cm。不计弯管的水头损失,求:水流对弯管的水平作用力的大小及方向。数均为1)(RN;)52、有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10cm,d2=5cm。管中流量qv=10L/s。断面1处测管高度h=2m。不计管道缩短段的水头损失。取动能校订系数均为1。求不流作用于缩短段管壁上的力。(RxN)53、有一倾斜放置的管道,管径由
d1=10cm,突然扩大至
d2=20cm。试验时测得测压管
1和2中的水位分别为
m和m,以以下图。求管道流量
qv。(取动能校订系数为
1,突然扩全局部水头损失系数ξ
=(A2/A1-1)2,A1、A2分别为小管和大管的断面面积,ξ对应于大管的流速。
)
(qv
m3/s)54、从水箱下部引一管道,管道水平段上有一缩短段。从缩短段引出的玻璃管插入容器A的水中(如图)。已知管径d1=4cm,缩短段直径d2=3cm。水箱至缩短段的水头损失hw1=3v2/2g,缩短段至管道出口的水头损失hw2=v2/2g(v为管道流速)。当水流经过管道流出时,玻璃管中水柱高h=m,求管道水头H,(取动校订系数为1)。()55、图示为铅直放置的一文德里管。已知d1=20cm,d2=10cm,z=m,水银压差计读数h=2cm。若不计水头损失,求流量qv。(取动能校订系数为1)(s)56、试证明图示文德里管测得的流量值与管的倾斜角没关。57、在图示管道的断面A─A、B─B、C─C的上、下两端壁处各装设一根测压管,试问各断面上、下两根测压管水面可否等高若是等高,原因何在如不等高,哪一根高些,为什么58、图示水箱一侧有向来上张口的短管,箱内水位恒定,水经过管嘴向上发射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5m,管嘴局部水头损失系数ξ=,取动能校订系数α=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度。()z59、图示容器内的水从侧壁孔口射入大气。已知孔口直径正系数等于1。求:孔口射流的流速v。
d=10cm,水流对水箱的水平作用力(s)
F=460N。取动动量校60、图示为水平放置的水电站压力分岔钢管,用混凝土支座固定。已知主管直径
D=3m,两根分岔直径
d=2m,转角θ=120°,管末断面1压强p1=294KN/m2,经过总流量动量校订系数均为1。求水流对支座的水平作用力。
qv=35()
m3/s,两分岔管流量相等。不计水头损失。取动能61、图示为一矩形断面平底渠道,宽度设抬高处的水头损失是抬高后流速水头的
b=m,在某处渠底抬高1/3,求渠道流量。
h=m,抬高前的水深H=m,抬高后水面降低(取动能校订系数α=1)(s)
z=m,62、射流从喷嘴中射出,撞击在一铅直放置的平板上,以以下图。已知喷嘴直径d=25mm,射流与平板垂线间的夹角θ=60°,射流流速v1=5m/s。不计摩擦阻力,取动量校订系数为1。求:(1)平板静止时,射流作用在平板上的垂直作用力;(2)当平板以u=2m/s的速度与水流同样方向运动时,射流作用在平板上的垂直力。(;)63、图示为矩形平底渠道中设平闸门,门高=m,门宽=2m。当流量qv1=8m3/s时,闸前水深=4m,闸后缩短abH断面水深hc=m。不计摩擦力。取动量校订系数为1。求作用在闸门上的动水总压力,并与闸门受静水总压力对照较。(P动98350N小于P静100352N)64、一带有缩短段的管道系统以以下图。利用缩缺点的低压将容器管道缩缺点断面面积为A1,出口面积为A2。管道出口中心的水头为
M中的液体吸入管道中。设大容器装有同种液体。H。容器m液面至管轴高度h为多大时,能将液体抽入(不计水头损失
)
(h
[(
A2)2
1]H
)A165、射流以=m/s的速度从直径d=10cm的喷嘴中射出,射向有固定对称角θ135°的叶片上。喷嘴出口和叶片v=出口流速均匀分布。若不计摩擦阻力及损失,求叶片所受的冲击力。(F5.256KN)66、图示为水轮机的圆锥形尾水管,已知断面A的直径d1=m,流速vA=6m/s,断面B的直径d2=m,断面的压强按静压分布。断面A到B的水头损失hw=/2g。试计算:(1)z=6m时,断面A的真空度;(2)赞同A处真空度为5m时,断面A赞同最高地址z。(设动能校订系数α=1)((1)mH2O;(2)zm)67、水枪的头部为渐细管,长度=20cm,出口直径=2cm,入口直径cm,以以下图。水枪出口的水流流速v=15LdD=8m/s。一消防队员手持水枪入口处,将水枪竖直向上,将水枪竖直向上发射。若不计能量损失,取动能校订系数及动量校订系数为1。求手持水枪所需的力及方向。(RKN;方向向下)68、以以下图射流泵,其工作原理是借工作室中管嘴高速射流产生真空,将外面水池中的水吸进工作室,尔后再由射流带出入口管。已知2m,=1m,=10cm,=7cm,不计水头损失,试求:(1)射流泵供给的流量qv;(2)H=hd1d2工作室中3─3断面处的真空度h。(qVls;hV3mHO)v349.2/5.33269、在直径d=150mm的输水管中,装置一附有水银差计的毕托管,水银面高差h=20mm,设管中断面均匀流速v=,试求:管中流量qv。(31l/s)70、用虹吸管从水库中取水,已知=10cm,其中心线上最高点3高出水库水面2m,其水头损失为:点1到点3为d102/2g,(其中1至2点为9v2/2g),由点3到点4为22/2g,若真空高度限制在7m以内。问:(1)吸水管的vv(2)在经过最大流量时2点在最大流量有无量制如有应为多少出水口至水库水面的高差h有无量制如有,应为多少压强为多少(qvmax3l/s;h=;P24.526mHO)max271、以以下图,水在无摩擦管道系统中流动,若水的汽化压强为7367Pa,大气压力为99974Pa,水的重度3,试求保证水在管中不发生汽化的最大高度h。()ρg=9730N/m72、圆管过水断面直径上的流速分布规律为=0(1-/r0)1/7式中u为半径r处的流速,u0为中心点的流速,uurr0为圆管半径。设r0=10cm,测得u0=3m/s,求流量及断面均匀流速v0。(qvs;v02.46m/s)73、某液体在两平板之间流动,其断面流速分布如图示。求断面均匀流速v与最大流速umax的关系。(v1umax)274、某渠道在引水途中要穿过一条铁路,于路基下面修建圆形断面涵洞一座,以以下图。已知涵洞设计流量qv=1m3/s,涵洞上下游水头可忽视。求涵洞直径
水位差d。
z=m,涵洞水头损失()
hw=/2g(
v
为洞内流速
),涵洞上下游渠道流速很小,速度75、动量实验装置为一喷嘴向正交于射流方向的平板喷水,已知喷嘴出口直径为10mm,测得平板受力为100N,求射流流量。(l/s)76、水自密封容器沿管路流出,容器液面上的真空度为1kPa,不计水头损失,求:(1)流量;(2)A点流速;(3)管中压强最低点的地址及其负压值。((1)154l/s;(2)s;(3))77、拉格朗日积分要求流动为无旋,但能够是非恒定流动;而柯西-伯努力积分不但要求流动为无旋,且要求是恒定流动。()78、理想液体属于有势流,实质液体都是有涡流.()79、若液体质点作圆周运动,流线为同心圆,则此类流动必然为有涡流(有涡旋)。()80、不能压缩液体的平面流动中存在流函数,则必然存在势函数。()81、在平面流动中,两流线之间经过的单宽流量等于该两流线的流函数值之差。()82、不能压缩液体连续性微分方程uxuyuz0只合用于恒定流。()xyz83、在平面流动中,两条流线的流函数之差等于()(1)两条流线间的切应力差(2)两条流线间的压强之差(3)两条流线间的流速差(4)两条流线的单宽流量84、液体作有势运动时()(1)作用于液体的力,必定是有势的(2)液体的角变形速度为零(3)液体的旋转角速度为零(4)液体沿流向的压强梯度为零85、伯努力积分的应用条件为()(1)理想正压流体,质量力有势,非恒定无旋流动;不能压缩流体,质量力有势,非恒定有旋流动理想正压流体,质量力有势,恒定流动,沿同一流线理想正压流体,质量力有势,非恒定流动,沿同一流线86、理想液体恒定有势流动,当质量力仅为重力时,()2(1)整个流场内各点的总水头(zpu)相等;g2g2(2)只有位于同一流线上的点,总水头(zpu)相等;g2g沿流线总水头沿程减小;(4)沿流线总水头(zpu2)沿程增加;g2g87、若已知流函数a(x2y2),a为常数,则ux.___________,uy____________.。88、恒定平面势流中,组成流网的流线与等势线的关系是_________________。89、液体质点的运动形式有________________________________________。90、理想液体在同一点上各方向的动水压强数值是___________的。实质液体中的动水压强为在同一点上沿三个正交方向的动水压强的_________________________________________,而pxx=______________________,pyy=________________________,pzz=____________________________。91、液体运动可依照________________________________分为有涡流和无涡流,无涡流是指________________________________,应满足的鉴识条件是____________________________________。92、设液体的流速场为ux6x,uy6y,uz7t,t为时间,求:(1)当地加快度;(2)迁移加快度;(3)质点加速度。93、已知平面无旋流动的速度重量由下式给出uxAxBy;试求:(1)A,B,C,D之间的关系;(2)速度势函uyCxDy数;(3)流函数。((1)B=C;A=-D;(2)BxyA(x2y2)c1;(3)=AxyB(y2x2)c2)2294、已知不能压缩液体平面流动的流函数(x2y2)/2。要求:(1)画出该流动的流线图形,并注明流向;(流线(x2y2)/2Const.)(2)鉴识是有旋流动还是无旋流动;(有旋)(3)已知流场中两定点坐标分别为A(1,0)与B(2,3),经过此两点间的单宽流量q;(qBA6)(4)A、B两点可否满足方程u2/2gp/gc(否)95、证明两固定平行平板间发生层流运动时,其流速分布为uxum(1y2H2),式中um为vmax的最大值,2H为平板间距。2m处,来流流速沿水深分布为ux196、有一流线型物体顺流放置于水下点A距离水面2(y/H)7,试求点A的动水压强。()97、已知某一不能压缩液体平面流动的速度分布为:uxx2y2x,uy(2xyy),要求:(1)鉴识可否满足速度势函数和流函数的存在条件,并求和;(2)求经过A(1,1)B(1,2)两点间流量;(1/3)写出切应力及附加压强的表达式;(4)A点的压强水头pA/g=2m水柱,试求B点的压强水头。()98、不能压缩二维流动的流速重量为:uxx4y,uyy4x,要求:(1)该流动是恒定流还是非恒定流;(2)该流动可否连续;(3)写出流线方程式;(4)鉴识有无线变形和角变形运动;(5)鉴识有涡流还是无涡流;(6)鉴识可否为势流,若流动有势,写出流速势函数表达式。99、以以下图,在一长为l,顶角为的圆锥形管嘴中,嘴中水流以必然的流量qv流动并在极点连续地喷出。按图示取坐标轴x,试求:坐标为x断面处的加快度ax。2q2v(ax)522(lx)(tan)2100、给出流速场u(62xyt2)i(xy210t)j25k,求空间点(3,0,2)在t1的加快度。(a58i10j)101、流动场中速度沿流程均匀地减小,并随时间均匀地变化。A点和B点相距2m,C点在中间,如图示。已知t0时,uA2m/s,uB1m/s;t5s时,uA8m/s,uB4m/s。试求t2s时C点的加快度。(s2)102、图示缩短管段长l60cm,管径D30cm,d15cm,经过流量Q0.3m3/s。若是逐渐关闭闸门,使流量线性减小,在30s内流量减为零。求在关闭闸门的第10s时,A点的加快度和B点的加快度(假定断面上流速均匀分布)。(aA0.1415ms2,aB55.93ms2)103、试求以下各种不同样流速分布的流线和迹线:(1)uxcy2,uycx,uz0x2yx2y2(2)uxx2y2,uy2xy,uz0(x2+y2=c,y2-3x2y=c)104、已知流体的速度分布为ux1y,uyt。求t1时过(0,0)点的流线及t0时位于(0,0)点的质点轨迹。(流线方程y2-2y+2tx=0,迹线方程x=t-x3/6,y=t2/2)105、有一底坡特别陡的渠道如图,水流为恒定均匀流,设头、测压管水头。并以过B点的水平面为基准面在图上注明。
A点距水面的铅直水深为。求(ZA=,pA/=)
A点的地址水头、压强水106、某河流在某处分为两支——外江及内江,外江设溢流坝一座以抬高上游河流,以以下图。已测得上游河流流量Q1250m3/s。经过溢流坝的流量Q1325m3/s,内江过水断面的面积A375m2。求内江流量及断面A的平均流速。32=s)(Q2=925m/s,v107、水流从水箱经过管径d15cm,d22.5cm的管道在c处流入大气,已知出口流速为1m/s,求AB管段的断面均匀流速。(v=s)108、试利用题图证明不能压缩液体二维流动的连续性微分方程的极坐标形式为urur1u0rrr109、对于不能压缩液体,下面的流动可否满足连续性条件:(1)ux2t2x2y,uytyz,uztxz(2)uxx2xyy2,uyx2y2,uz0(否)(3)ux2ln(xy),uy3y,uz42x2(4)urC(1a2)cos,uC(1a2)sin,uz0rr110、如图某一压力水管安有带水银比压计的毕托管,比压计中水银面的高差h2cm,求A点的流速uA?(s)111、在一宽浅式明渠中产生均匀流,现用和比压计相连的两根比托管量测流速,已知18036N/m3,h10.6m。当毕托管位于A,B两点时比压计中的液面差h20.5m。A、B、C各点地址以以下图,求C点的流速uC。(s)112、以以下图,利用牛顿第二定律证明重力场中沿流线坐标S方向的欧拉运动微分方程为gz1pdusdtss113、圆管水流如图,已知:dA0.2m,dB0.4m,pA6.86N/cm2,pB1.96N/cm2,vB1m/s,Z1m。试问:(1)AB间水流的单位能量损失hw为多少米水头(2)水流流动方向是由A到B,还是由B到A(A到B;)114、有一渐变管,与水平面的倾角为450,其装置以以下图。1—1断面的管径d1200mm,2—2断面的管径d2100mm,两断面间距l2m3断面处的流速v12m/s,水,若重度'为8820N/m的油经过该管段,在1—1银测压计中的液位差h20cm。试求:(1)1—1断面到2—2断面的水头损失hw12?(2)判断液流流向;(3)1—1断面与2—2断面的压强差。((1);(2)从2向1;(3)油柱高)115、铅直管如图,直径D10cm,出口直径d5cm,水流流入大气,其他尺寸以以下图。若不计水头损失,求A,B,C三点的压强。(pA=,pB=KPA,pc=0)2116、溢流坝过水的单宽流量q29.8m3/sm,已知1—1断面到C—C断面过坝水流的水头损失hw0.08vc。2g求hC及vC。(VC=s,hC=)117、图示为一抽水装置。利用发射水流在喉道断面上造成的负压,可将容器M中积水抽出。已知H、b、h,如不计水头损失,喉道断面面积A1与喷嘴出口断面面积A2之间应满足什么条件才能使抽水装置开始工作(A2(hb)H)A1118、文透里流量计装置如图,D5cm,d2.5cm,流量系数0.95,在水银比压计上读得h20cm。试求:1)管中所经过的流量;(2)若文透里管倾斜放置的角度发生变化时(其他条件均不变),问经过的流量有无变化Q=升/秒,不变)119、水从d160cm水管进入一水力机械,其入口压强p1147.1kN/m2,出口后流入一个d290cm的水管,此处p234.32kN/m2,Q450l/s,设此间能量损失hw120.14v12,求水流供给机械的功率。(N=)2g120、在测定流量用的密闭水箱中开素来径d2cm的孔口,为了测定水箱中的压强,部署了一个U形水银测压管,以以下图,设h140cm,h2200cm,孔口流量系数0.6。求恒定流的流量Q(设水箱的断面面积比孔口断面面积大得多)。(Q=μA2gH4.9104m3/s)121、一水泵产生水头Hp50m,水泵吸水管从水池A处吸水,吸水管直径d1150mm,所产生的水头损失为5v12,v1为吸水管均匀流速,水泵安装高程z22m,出水管直径d2100mm,尾端接一管嘴,直径d376mm,2g管嘴中心距吸水池水面高30m,出水管所产生的水头损失为v22为出水管断面均匀流速,计算:(1)管嘴C12,v22g点的射流流速v;(2)水泵入口处B点的压强。(vc=s,pB=-34KN/m2)122、嵌入支座内的一段输水管,其直径由d1为变化到d2为1m(见图示),当支座前的压强p4个大气压(相对压强),流量Q为m3/s时,试确定渐变段支座所受的轴向力R。不计水头损失。(RX=384KN)123、一铅直管道,尾端装一弯形喷嘴,转角450,喷嘴的入口直径dA0.20m,出口直径dB0.10m,出口2断面均匀流速vB10m/s,两断面中心A、B的高差z0.2m,经过喷嘴的水头损失hwvB,喷嘴中水重0.52gG20kg,求水流作用于喷嘴上的作用力F。(RX=,RY=,R=)124、主管水流经过一非对称分岔管,由两短支管射出,管路部署如图。出流速度v2,v3为10m/s,主管和两支管在同一水平面内,忽视阻力。(1)求水体作用在管体上的x和y方向力的大小;(2)管径为10cm支管应与x轴交成何角度才使作用力的方向沿着主管轴线(FX=,FY=)125、一矩形渠道宽4m,渠中设有薄壁堰,堰顶水深1m,堰高2m,下游尾水深,已知经过的流量Q0.8m3/s,堰后水舌内外均为大气,试求堰壁上所受动水总压力(上、下游河底为平底,河底摩擦阻力可忽视)。(R=153KN)126、不能压缩无粘性的液体从平板闸门下缘下泄。液体的密度为,其他量以以下图,为使闸门AB不致被液流冲走,试确定闸门AB每单位宽度需施加的支撑力R与,g(重力加快度)、h1,h2的关系式。127、水箱上装一圆柱形内管嘴,管嘴断面面积为A,经管嘴出流的水股缩短断面面积AC,则缩短系数AC。(1)证明0.5(提示:水箱面积很大,水位不变,沿箱壁压强分布可按静水压强分布考虑,其他,不计水头损A失);(2)水股对水箱的反作用力为多少,方向怎样128、一水力机械,Q2.5l/s,从轴中心流入,从4个转臂流出,每个转臂喷嘴的射流直径d1cm,射流方向与垂直线成300角,转轮半径为,如图,试求:(1)保持臂固定的转矩;(2)若忽视机械摩擦,求最大转速,以r/min(每分钟转数计);(3)如转速为120r/min,求发出的功。((1)m,(2)(3)焦耳)129、已知圆管层流流速分布为uxJ[r02(y2z2)],uy0,uz0,试解析:4(1)有无线变形、角变形;(2)是有旋还是无旋流。(无线变形,有角变形;有旋)130、已知圆管紊流流速分布为uxum(y)n,uy0,uz0,求角速度x,y,z和角变率xy,yz,zx,并问可否r0为有势流动131、已知流场的流函数ax2ay2;(1)证明此流动是无旋的;(2)求出相应的速度势函数;(2)证明流线与等势线正交。(无旋;φ=-2axy+c;)132、以以下图为平板闸门下的泄流流网图,闸门开度0.3m,上游水深H0.97m,下游均匀流处水深0.187m,试求:(1)过闸单宽流量q;(2)作用在1m宽闸门上的动水总压力。((1)sm;(2)m)133、已知平面不能压缩流动的流速势函数0.04x2axy2by3,x,y单位为m,的单位为m2/s,试求:(1)常数a,b;(2)点A(0,0)和B(3,4)间的压强差。设流体的密度1000kg/m3。(a=,b=0,p=m2)134、已知平面流动的流函数为3x2xy22yt3,试求t2s时,经过图中园弧AB及直线OA的流量。22)(qAB=-20m/(sm),qOA=32m/s135、已知粘性流体的速度为22(m/s),流体的动力粘度32u5xyi+3xyzj-8xzk3.00010Ns/m,在点(,12,3)处的应力pxx2N/m222222,试求该点处其他各应力。(pYY=m,pZZ=m;τXY=τYX=m,τYZ=τZY=m,τXZ=τZX=m.)136、已知粘性液体平面流的流速重量为:uxAx,uyAy(A为常数),试求(1)应力pxx,pyy,xy,yx。(2)假定忽视外力作用,且xy0处压强为p0,写出压强分布表达式。((1)pXX=p-2μA,pYY=p+2μA;(2)p=p0-A2(x2y2))2137、两块平行平板间有粘性液体,下平板固定,上平板以均匀的速度U向右运动。假定两平板间的距离为h,液体的流动平行于平板,试求两平板间液体在平板搬动方向无压强变化时的速度分布。(u=ux=Uy)h138、两平行的铅直平板,间距为h,中间充满粘性液体,假定流动是恒定的,压强均匀分布,试求:在重力作用下流动中的速度分布。(uY=gx(xh))2139、在不能压缩液体平面运动中,若是忽视质量力和惯性力的作用,试证明动水压强p和流函数需满足下面的微分方程式2p2p2p0x2y2444420x4x2y2y4第四章层流和紊流及水流阻力和水头损失1、紊流圆滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关,而与相对粗拙度没关。2、圆管紊流的动能校订系数大于层流的动能校订系数。3、紊流中存在各种大小不同样的涡体。4、紊流运动要素随时间不停地变化,所以紊流不能够按恒定流来办理。5、谢才公式既合用于有压流,也合用于无压流。6、''uxuy只能代表X方向的紊流时均附加切应力。7、临界雷诺数随管径增大而增大。8、在紊流粗拙区中,对同一资料的管道,管径越小,则沿程水头损失系数越大。9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。10、管道突然扩大的局部水头损失系数的公式是在没有任何假定的情况下导出的。11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。11、不论是均匀层流或均匀紊流,其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。12、公式gRJ即合用于管流,也合用于明渠水流。13、在逐渐缩短的管道中,雷诺数沿程减小。14、管壁圆滑的管子必然是水力圆滑管。15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。16、恒定均匀流中,沿程水头损失hf总是与流速的平方成正比。17、粘性基层的厚度沿流程增大。18、阻力平方区的沿程水头损失系数与断面均匀流速v的平方成正比。19、当管径和流量一准时,粘度越小,越简单从层流转变为紊流。20、紊流的脉动流速必为正当。21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。22、有一管流,属于紊流粗拙区,其粘滞基层厚度随液体温度高升而减小。23、当管流过水断面流速吻合对数规律分布时,管中水流为层流。24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。25、界线层内的流动也有层流与紊流之分。26、当雷诺数Re很大时,在紊流核心区中,切应力中的粘滞切应力能够忽视。27、其他条件不变,层流内摩擦力随压力的增大而⑴增大;⑵减小;⑶不变;⑷不定28、按普朗特动量传达理论,紊流的断面流速分布规律吻合1对数分布;2椭圆分布;3抛物线分布
。;
4
()直线分布
。29、其他条件不变,层流切应力随液体温度的高升而1增大;2减小;
3
不变
;
4
不定
。30、其他条件不变,液体雷诺数随温度的增大而1增大;2减小31、谢才系数C与沿程水头损失系数的关系为1C与成正比;2C与1
;
3成正比;
不变3
;C与
42成正比;
不定4
。C与成正比。32、A、B两根圆形输水管,管径同样,雷诺数同样,A管为热水,B管为冷水,则两管流量1qvA>qvB;2qvA=qvB;3qvA<qvB;4不能够确定大小。33、圆管紊流附加切应力的最大值出现在1管壁;2管中心;3管中心与管壁之间;4无最大值。34、粘滞基层厚度随Re的增大而1增大;2减小;3不变;4不定。35、管道断面面积均为A(相等),断面形状分别为圆形、方形和矩形,其中水流为恒定均匀流,水力坡度J同样,则三者的边壁切应力0的互相关系以下,若是沿程阻力系数也相等,则三管道经过的流量的互相关系以下:10圆0方0矩,qv圆qv方qv矩;20圆<0方<0矩,qv圆<qv方<qv矩;30圆0方0矩,qv圆<qv方<qv矩;40圆<0方<0矩,qv圆qv方qv矩。36、圆管均匀层流与圆管均匀紊流的1断面流速分布规律同样;2断面上切应力分布规律同样;3断面上压强均匀值同样;4水力坡度同样。37、紊流内部结构分区的鉴识参数是1管壁绝对粗拙度;2管壁相对粗拙度;3粘滞基层厚度与管壁绝对粗拙度之比;4雷诺数。38、图示两管道的管长L、管径d、流量qv及水温均同样,但测压管水面差h1>h2,则两管糙率n1与n2的关系为1n1>n2;2n1<n2;3n1=n2;4无法确定。39、谢才系数C的量纲是:111L;2L2T1;3L1T2;41无量纲量。40、如图A、B二种截面管道,已知二管长度同样,经过流量同样,沿程水头损失系数同样,则二管道的沿程水头损失1hfAhfB;2hfAhfB;3hfAhfB;4尚不能够确定大小。41、界线层的外界线限可看作是1一条流线;2一条迹线;3有旋流动与有势流动的分界线;4层流与紊流的分界线。42、紊流附加切应力uxuy等号右端的负号是由于_____________________________。43、圆管沿程水头损失系数的影响要素分别是:层流=f紊流圆滑区=f紊流过渡区=f紊流粗拙区=f44、水流临界雷诺数能够作为鉴识流动形态的准则数。圆管流的临界雷诺数Re=_________________,明槽流的临界雷诺数Re=_________________。45、在紊流圆滑区,沿程水头损失系数与相对粗拙度没关的原因是______________________________________________________________.。46、紊流形态可分为三个流区,其鉴识标准是:圆滑区________________,过渡区__________________,粗拙区_________________________。47、底宽与水深均为a的矩形断面明渠和边长为a的正方形管道中经过水流时,假定水力坡度同样,试求它们的边壁切应力之比12;再假定沿程水头损失系数亦同样,求它们的流量之比qv1/qv2。(14;q12)23q2348、动力粘滞系数为的液体在宽度为bv=v0[1-(y/h)2],式中v0为表面流速。坐标(2)渠底切应力。((1)v=2u(2)30
的矩形断面明渠中作层流运动。已知液体深度为h,流速分别方程y由液面铅直向下。若、b、v0为已知,求:(1)断面均匀流速;底=2u0)h49、导出直径为d的圆管的沿程水头损失系数与管壁糙率n之间的关系式。设水流处于阻力平方区。n2g12.71)d350、圆管中的流速分布为uum(1r/r0)17。式中:um为管中最大流速;r0为管道半径,r为任一液层处的半径。试计算:(1)断面均匀流速v与um的比值;()(2)点流速恰等于断面均匀流速处的半径rcd与r0的比值。()51、有一圆形断面输水隧洞,长度L=500m,直径d=5m。当经过流量qv=200m3/s时,沿程水头损失hv=m。求沿程水头损失系数。()52、图示为一倾斜放置的等直径输水管道。已知管径d=200mm,A、B两点之间的管长l=2m,高差z=m。油的重度g=8600N/m3。求:(1)A、B两点之间的沿程水头损失hf;()(2)A、B两点的测压管水头差;()(6N/m2)(3)圆管边壁的切应力0,并绘出圆管断面的切应力分布图。53、带有两个90。转弯的管道,直径d=100mm,长度l=10m,沿程水头损失系数λ=,转弯的局部水头损失系数ξ=,现取消两弯段,但管长和管段两端的总水头差均不变。问流量能增加百分之几(%)54、流速由v1变为v2的突然扩大管道,为了减小水头损失,可分为两次扩大,以以下图。问中间段流速v取多大时,所产生的局部水头损失最小比一次扩大的水头损失小多少(v1(v1v2);hj2=1[(v1v2)2])222g55、如图管道出口段长l=2m,d=m,经过=1000kg/m3的流体,流量qv=m3/s,已知h=m,求1)w;2)该管段的沿程水头损失系数20.03)管道壁面切应力。(w23.44N/m;56、在直径d=32mm的管路中,流动着液压油,已知流量为3l/s,油液运动粘度=3010-2cm2/s,试确定:1)流动状态;2)在此温度下油的临界速度。(紊流;vc=m/s)57、用管径d=75mm的管道输送重油,已知g1=kN/m3,运动粘度1=cm2/s,如在管轴线上装水银压差计的毕托管,水银液面高差hp=20mm,求重油流量。g2=kN/m3(下标1为油,下标2为水银)(qv5.21l/s)58、圆管直径d=15cm,均匀流速v=m/s,水温t=18。C,=cm2/s,已知沿程阻力系数=,试求粘滞基层厚度。若水流速度提高至m/s,0怎样变化又若流速不变,管径增大到30cm,0又怎样变化(0=32.8d)(1)0=cm2)0=0.0067cm3)0=0.0134cm)Re59、油的流量qv=ml/s,经过直径d=6mm的细管,在l=2m长的管段两端装有水银压差计,压差计读数h=18cm,已知水银hg=kN/m3,油的og=kN/m3,求油的运动粘度。(0.54cm2/s)60、水平管直径d=100mm,管中装一蝶阀。为测定蝶阀的局部水头损失系数,在蝶阀前后设有U形水银压差计,以以下图,当管中经过流量qv=升/秒时,水银柱高差h=500mm,设沿程水头损失能够不计,求蝶阀在该开度时的局部水头损失系数。(3.09)61、合用时均流速分布的指数型公式vvmax(y)n,证明二元明渠流的动能校订系数为(1n)3。式中vmaxh13n为断面上时均最大流速,h为水深,y为从壁面到该点的距离,n为指数。62、证明在推导圆管突然扩全局部水头损失过程中,若是考虑壁面摩擦力(单位面积上的摩擦力为0)和沿程损失,所得结果与略去摩擦力和不计沿程损失的结果同样。63、若沿程水头损失系数被取值的误差为20,问当hf为常数时,相应计算出的流量误差有多大(10%)64、某灌溉系统的塑料管道,管径d=50mm,管长l=5m。已测得20秒内出口出水量为200升,管道首末测压管水头差为m,求管道糙率n和相应的沿程水头损失系数。(0.00849;n0.005)65、图示管道出口段长l=10m,直径d=,经过密度=1000kg/m3的流体,流量qv=m3/s。已知h=m,hm=m,Hg=,求:1)管道壁面切应力w;2)该管段的沿程水头损失系数。(25.97N/m2;)66、某管道的直径d100mm,经过流量Q0.004m3/s的水,水温为200C;该管经过同样流量的重燃油,其运动粘度1.5104m2/s,试判断以上两种情况的流态。67、有一梯形断面的排水渠,底宽b70cm,断面的边坡系数为1:(如图示)。当水深h40cm,断面均匀流速5.0cm/s,水温为200C,试鉴识水流流态。若是水平易水深都保持不变,问断面均匀流速减到多少时水流方为层流(Vmax=s)1hb68、有一送风系统,输送空气的管道直径d400mm,管内的断面均匀流速12m/s,空气温度为100C。试判断空气在管内的流动形态。若是输气管的直径改为100mm,求管道内保持紊流时的最小断面均匀流速。(vC=s)69、在水深为h的宽矩形明槽中,水流保持恒定均匀紊流,利用紊流普适流速分布律公式(4-2-23)推导宽矩形明槽断面均匀流速的表达式umaxvu/,并计算水面以下哪处的时均点流速等于其断面均匀流速。70、用高矫捷度的测速设备测得水流中A点的纵向和垂向的瞬时速度ux和uy,见下表,表中数据是每隔测得的结果。断面均匀流速为s,试计算该点的(1)时均流速ux和uy;(2)纵向和垂向的相对紊动强度;(3)紊动附加切应力'yx。若是A点的流速梯度duydy0.26/s,求A点的混杂长度l。涡粘度(即紊动动力粘性系数)及涡运动粘度(即紊动运动粘性系数),水温为200C,试将、与,对照较,两者差别终归有多大22((1)s;0;(2);;(3)m;(4);105NS/m;s(5)1.05105)测次12345uxuy测次678910uxuy点瞬时流速测定值(单位:m/s)71、有一供实验用的圆管,直径为15mm,今进行沿程水头损失试验,量测段管长为,试问:(1)当流量Q0.00002m3/s时,水流所处的流态,并计算该量测段的沿程水头损失;(2)当水流处于由紊流至层流的临界转变点时,量测段的流量和沿程水头损失各为多少设水温为400C。((1);(2)s;)72、直径d300mm的管道长l5km,输送重度9.66kN/m3的重油,其重量流量G2373kN/h(h为小时),试计算油温从t1100C(运动粘度125cm2/s)变到t2400C(21.5cm2/s)时,管道的损失功率的变化。并说明你做完此题后获取的启示。(hf1=438m,N1=289KW,hf2=,N2=)73、半径r0150mm的输水管在水温t150C下进行试验,所得数据为断面均匀流速v3.0m/s及沿程水头损失系数0.015。求(1)r0.5r0和r0处的切应力;(2)若是流速分布曲线在r0.5r0处的时均流速梯度为s,该点的粘性切应力和紊流附加切应力;(3)设混杂长度l采用沙特克维奇公式ly1y,试求r0.5r0处的混r0合长度和卡门常数。((1)=,τ=0(r=0时);(2)τ1=×10-3Pa,τ2=;(3)l=,κ=)74、若要一次测得圆管层流的断面均匀流速,试问比托管应放在距离管轴多远处(r=)75、有三个管道,其断面形状分别为如图示的圆形、正方形和矩形,它们的过水断面积相等,水力坡度也相等。试求:(1)三者边壁上的均匀切应力之比;(2)当沿程水头损失系数相等时,三者的流量之比。1)::;(2)::)76、推求圆管和宽矩形明槽在层流流速分布条件下的动量修正系数'。(α’圆管=,α’宽矩形=)77、若圆管紊流圆滑区的流速分布遵从指数规律,即有n'分uumaxyr0。求证动能修正系数和动量修正系数n133n1n2别为:n2和'2l的数学表达式.43n13n42n,并推求混杂长度2178、推求指数流速分布条件下的宽矩形明槽的,'及混杂长度l的表达式.(n1)3’(n1)2(α=1,α=)3n2n179、依照例题
4-12
所供给的数据
,计算从左水箱到右水箱的连结收的全部水头损失的数据
,绘制水头线图
.80、有甲乙两输水管,甲管直径为200mm,当量粗拙度为,流量为m3s;乙管直径为40mm,当量粗拙度为,流量为m30先用Jain公式计算.最后计算两管的水力坡度J。(甲管:圆滑区J=;乙管:紊流过分区,λ=,J=)
s,81、有三根直径同样的输水管,直径d100mm,经过的流量均为Q0.015m3/s,管长均为l1000m,各管的当量粗拙度分别为10.1mm,20.4mm,33mm,水温为200C,用查穆迪图的方法求各管中的沿程水头损失hf,水力坡度J,摩阻流速u和各管中的损失功率.(hf1=,J1=,u*1=s,N1=;hf2=,J2=,u*2=s,N2=;hf3=,J3=,u*3=s,N3=)82、试依照圆管层流中的64Re公式,水力圆滑管中0.3164Re0.25公式及完好粗拙区的0.250.11d分析沿程水头损失hf与断面均匀流速之间的关系。83、有一梯形断面的渠道,已知:底宽b10m,均匀流水深h3m,边坡系数1:1,渠道的粗拙系数(即糙率)0.02,经过的流量Q39m3/s,试求在每公里渠道长度上的水头损失及摩阻流速和沿程水头损失系数。(每千米长渠上损失沿程水头,u*=s,λ=)84、如图示有两个水池。其底部以一水管连通。在恒定的水面差H的作用下,水从左水池流入右水池。水管直径d500mm,当量粗拙度0.6mm,管总长l100m,直角入口,闸阀的相对开度为0缓弯管的转变半58,90径R2d,水温为200C,管中流量为0.5m3/s。求两水池水面的高差H。能够认为出水池(即右水池)的过水断面面积远大于水管的过水断面面积。()85、设计一给水管道,其直径
d已定,今就其长度
l研究Ⅰ和Ⅱ两种方案,第Ⅱ方案比第Ⅰ方
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