函授流体力学复习题-2013年

3456习题1

781.10水的密度为1000kg/m3，运动粘度为1×10-6m2/s，其动力粘度为A．1×10-9Pa·sB．1×10-6Pa·sC．1×10-3Pa·sD．1×10-1Pa·s1.9比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受单位质量Z水和

Z汞的大小:(a)Z水<Z汞;(b)Z水=Z汞;(c)Z水>Z汞;(d)不定补充：习题2题2-6图题2-7图题2-9图2-10圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍和底箍所受张力之比为：（1）1/2;(2)1.0;(3)2;(4)3解:2-23解:先作压强分布图(1)(2)此处闸门上水压均匀分布，故压力中心在闸门中心，距底壁1.5m2-242-28如图所示，圆柱体压力罐由上、下两个半圆筒合成，水罐长l

=2m，半径R=0.5m，压力表读值pM=23.72kPa

。试求:(1)上、下半圆筒所受的水压力；（2）半圆筒连接螺栓所受的总拉力。解:（1）先求上半筒所受水压力（2）连接螺栓所受的总拉力等于上半筒所受水压力

下半筒所受水压力解:先求水平分力再求竖向分力补充1选择题3-5无旋流动限于：

(a)流线是直线的流动;(b)迹线是直线的流动;(c)微团无旋转的流动;(d)恒定流动。3-63-1用欧拉法表示流体质点的加速度等于3-23-4习题34-14-34-2题4-1图题4-3图习题44-54-6平面流动具有流函数的条件是：（1）无粘性流体；（2）无旋流动；（3）具有速度势；（4）满足连续性。4-4补充：1．在总流伯努利方程中，压强p是渐变流过流断面上的A．某点压强B．平静压强C．最大压强D．最小压强2.4-17解:根据连续性方程得根据伯努利方程得根据动量方程得xz水流作用在喷嘴上的力为143.31kN4-19解：（1）根据连续性方程和伯努利方程得根据动量方程得水流对底坎的推力为22.45kN解:利用连续性方程,得设闸门对水流作用力为R,则x方向的动量方程为4-18x代入数据,得水流对闸门的作用力,利用牛顿第三定律,有方向向右xhcP0PcHR00xccz0

已知矩形平板闸下出流B=2m,H=4m,hc=0.5m,不计水头损失，不计渠底摩擦阻力。求:水流对闸门推力解:由连续性方程,得由伯努利方程,得补充题：hcP0PcHR00xccz0设闸门对水流作用力为R,则x方向的动量方程为水流对闸门的作用力,利用牛顿第三定律,有方向向右习题56-16-2题6-1图题6-2图习题66-46-56-61m题6-6图6-3圆管流的临界雷诺数（下临界雷诺数）：（a）随管径变化；（b）随流体的密度变化；（c）随流体的粘度变化；（d）不随以上各量变化。6-96-106-76-86-11工业管道的沿程摩组系数λ，在紊流过渡区随雷诺数的增加：

(a)增加(b)减小(c)不变(d)不定6-26解：由伯努利方程得流量：切应力：6-28解：由伯努利方程得补充题1:一水平放置的突然扩大管路，直径由d1=50mm扩大到d2=100mm，在扩大前后断面接出的双液比压计中上部为水，下部为=15.7kN/m3的四氯化碳，当流量Q=16m3/h时的比压计读数h=173mm，求突然扩大的局部阻力系数，并与理论计算值进行比较。

解：根据伯努利方程得突扩损失局部阻力系数Δhd1d27-17-2习题7题7-5图题7-4图题7-3图7-37-47-5题7-7图7-67-77-9解：（1）（2）（3）7-11：有一平底空船，其水平面积Ω为8m2，船舷高h为0.5m，船自重G为9.8kN。现船底破一直径d为10cm的圆孔，水自圆孔漏人船中，试问经过多少时间后船将沉没。QhΩ解：船不沉要求船承受的浮力必须等于船的重力，这就要求船内外水面必须保持一定的高差，此高差H为沉没时间7-16解：根据伯努利方程得7-18如图，压力水箱中的水，经由两段串联的管道恒定出流。已知压力表的读值pM=98000Pa，水头H=2m，管长l1=10m，l2=20m，管径d1=100mm，d2=200mm，若沿程阻力系数λ1=λ2=0.03，试求通过的流量并绘制总水头线和测压管水头线。解列a-a和2-2的伯努利方程aaH2d1,l1d2,l22QpM根据连续性方程得v2=v1(d1/d2)2

故代入数据计算结果通过管道的流量ad1,l1d2,l2QpM10.612.260.690.1712总水头线图5-20解：查表5-3得：a1=9.3s2/m6，a2=43s2/m6，a3=375s2/m6代入数据得补充题1：工厂供水系统，由水塔向A、B、C三处供水，管道均为铸铁管，沿程阻力系数λ约为0.035，已知流量qA=10L/s，qB=5L/s，QC=10L/s，各段管长l1=350m，l2=400m，l3=150m，各段直径d1=200mm，

d2=150mm，d3=100mm，整个场地水平，试求水塔出口压强。解：先求出各管段阻抗水塔出口压强：补充题2：如图所示的长管管网，各支路的直径，管长如图，各条管线沿程阻力系数均相同：。已知管路的输入流量Q=500L/s。求：（1）各支路流量；（2）A、B两点间的水头损失；（3）如果用一条等效管线替代A、B间的三条管线，使得两点间通过的流量与水头损失不变，则等效管线的阻抗为多少。ABl1=1000m,d1=0.25ml2=600m,d2=0.2ml3=1000m,d3=0.25mQ=500L/s解：（1）阻抗并联管路（2）（3）习题8解：查表，得粗糙系数过流断面积湿周水力半径谢才系数8.12所求流量8.13解：查表，得粗糙系数矩形断面水力最优时：流量关系故思考：如果是已知边坡系数的梯形渠道呢？8.14解：过流断面积由流量关系得湿周由解得补充题：梯形断面明渠，底坡是0.0005，边坡系数1.0，粗糙系数0.02，按水力最优断面条件求均匀流流量为10m3/s时的渠道底宽和正常水深。解：梯形断面水力最优时流量解得则水力最优水力半径习题9习题10补充：10.6使用达西渗流定律雷诺数不能大于(a)2300(b)575(c)10(d)1

10.7用裘皮依公式分析普通完全井浸润线方程时的变量是A．含水层厚度B．渗透系数C．井的半径D．浸润面高度解：由题意知所求涌水量8-7某工地以潜水为给水水源，含水层厚度为6m，渗透系