流体力学第四章习题答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第四章习题答案挑选题 （单项题）4.1 等直径水管，A-A 为过流断面，B-B 为水平面， 1、2、3、4 为面上各点，各点的流淌参数有以下关系： （ c）A1BB432A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（a） p1 =p2 。（ b）p3 =p4 。（ c）z1 +p1= z2 +gp2 。（ d）gz3 +p3= z4 +gp4 。g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.2 伯努利方程中z +pv2+g2g表示：（a）可编辑

2、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（a）单位重量流体具有的机械能。（ b）单位质量流体具有的机械能。（ c）单位体积流体具有的机械能。 （ d）通过过流断面流体的总机械能。4.3 水平放置的渐扩管，如忽视水头缺失，断面形心点的压强，有以下关系：（ c）21p1p212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（a） p1 p2 。（ b）p1 =p2 。（ c）p1 p2 。（ d）不定。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.4 黏性流体总水头线沿程的变化是：（ a）（a）沿程下降。 （b ）沿程上升。 （ c）保持水平。 （ d）前三种情形都有可能。4.5 黏性流

3、体测压管水头线的沿程变化是：（ d ）（a）沿程下降。 （b ）沿程上升。 （ c）保持水平。 （ d）前三种情形都有可能。4.6 平面流淌具有流函数的条件是：（ d）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -无黏性流体。 （ b）无旋流淌。 （ c）具有速度势。 （ d）满意连续性。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.7 一变直径

4、的管段AB ，直径dA =0.2m，dB =0.4m，高差h =1.5m ，今测得p A =30 kN/ m2 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pB =40 kN/ m2 ，B 处断面平均流速vB =1.5 m / s .。试判定水在管中的流淌方向。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BhA解：以过 A 的水平面为基准面，就A、B 点单位重量断面平均总机械能为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pv2301031.01.5240.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H AzAA A A04

5、.89（ m ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结g2g10009.80729.8070.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pv2401031.01.52可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H BzBB B B1.55.69（ m ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结g2g10009.80729.807水流从 B 点向 A 点流淌。答：水流从B 点向 A 点流淌。4.8 利用皮托管原理，测量水管中的点速度v 。如读值h =60mm ，求该点流速。h汞u水可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - -

6、 - - - - -第 2 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：u2p2 gHgh29. 8 0 71 2. 66 301 0（ m3/s. ）8 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：该点流速u3.85 m/s 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.9 水管直径50mm ，末端阀门关闭时，压力表读值为21 kN/ m2。阀门打开后读值降至可编辑资料 - - - 欢迎下载

7、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.5 kN/ m2，如不计水头缺失，求通过的流量。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）水箱水位Hzp2110302.14（ m）g10009.807可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）阀门开启后，从水箱液面到外表处列伯努利方程，可得：p5.5103pv2Hg2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 v2 gHg29.8072.145.57 （ m/s ）10009.807可编辑资料

8、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结QvA0.0525.570.011（/s43m /s）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：通过的流量Q0.011 m 3。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.10 水在变直径竖管中流淌，已知粗管直径d1 =300mm ，流速v1 =6 m / s 。为使两断面的压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结力表读值相同，试求细管直径（水头缺失不计）。可编辑资料 - - - 欢迎下

9、载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -d1m3d2解：以过下压力表处的水平面为基准面，列伯努利方程如下：pvpv22z11 1z22 2h12w1 2g2gg2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 hw1 20 ，z13m ，z20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取12 ，当 p1p2 时，有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v

10、22 gzv229.80736 294.842可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结211v29.74（ m/s ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由连续性方程v2 A2v1 A1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v1 d2d1v230069.74235.5（ mm ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：细管直径为235.5 mm 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.11 为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计，管道直径d1 =200mm ，流量计喉管直径可编辑资料 -

11、- - 欢迎下载精品名师归纳总结3d2 =100mm ，石油密度=850 kg / m，流量计流量系数=0.95。现测得水银压差计读书h p =150mm ，问此时管中流量Q 是多少。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -d1d2hp可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：QKHg1hp油可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

12、总结22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d12g0.229.807可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中：0.95 。 K440.035944可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d11d20.210.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结h p0.15 （m ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HgQK1hpKHg水1 h p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结油水油可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.950.035913.60.0511575 （ m 3/s）51.2 （ l/s）10008501

13、0.15可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：此时管中流量Q51.2 l /s。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.12 水箱中的水从一扩散短管流到大气中，直径d1 =100mm ，该处肯定压强p1 =0.5 大气压，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结直径 d2 =150mm ，试求水头H ，水头缺失忽视不计。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳

14、 - - - - - - - - - - - -H2d1d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）以出水管轴线为基准面，列管径d1 与d2 处的伯努利方程，可得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pv2pv211 122 2g2gg2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取121.0 ，p20 ，p10.5101.32550.663kPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22vv2 p1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4

15、v2d22250.663 1031101.325可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d11224v101.3254.994 （ m/s ）0.151 0.1（2）从液面到短管出口列能量（伯努利）方程。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v24.9942H22g29.8071.27（ m ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：水头 H1.27 m。4.13 离心式通风机用集流器A 从大气中吸入空气，直径d =200mm 处接一根细玻璃管，已知管中的水上升H =150mm ，求进气流量（空气的密度=1.29 kg / m3 ） 。可编辑资料 - - - 欢迎

16、下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -AdH解：以集流器轴线的水平面为基准面，从距进口肯定距离的水平处列到测管处的伯努利方程，可得：ppv2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结aHgg2g不计缺失，取1.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2papHv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中pa0 ，就pHH水 g可编辑资料 - -

17、- 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2Hg水v20.159.807100047.76 （m/s ）1.29可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结QvA47.760.2241.5 （ m 3/s）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：进气流量Q1.5 m 3/s。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.14 一吹风装置，进排风口都直通大气，风扇前、后断面直径d1 = d2 =1m

18、 ，排风口直径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3d3 =0.5m ，已知排风口风速v3 =40 m / s ，空气的密度=1.29 kg / m ，不计压强缺失，试可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求风扇前、后断面的压强p1 和p2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - -

19、- -d1d2d3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：以过轴线的水平面为基准面，以pv222 2d2 及 d3 截面列伯努利方程：pv233 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结g2gg2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中 p30 ， v340 （ m/s ），2 32dd31.0 ， v2v322可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4v2d41.290.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d pv2v23134021967.5（Pa）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22232221.0可编辑资料 -

20、- - 欢迎下载精品名师归纳总结从大气到d1 断面，列伯努利方程：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ppv20a011 1gg2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中11.0 ， pad3 0 （相对压强） ， v1v2v322d2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pv21.291140240.564.5（ Pa）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结221.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：风扇前、后断面的压强p164.5Pa， p2967.5 Pa 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.15 两端开口

21、的等直径U 形管，管内液柱长度为L ，使液面离开平稳位置而造成液柱振荡，水头缺失忽视不计，求液柱的振荡方程z = ft。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -22z00z11解：取 0 - 0 断面为基准面，由非恒定流的伯努利方程：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pu2z11z2Lpu1u22dl可编辑资料 - - - 欢迎下载

22、精品名师归纳总结12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结g2gg2gg 0t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 z1z ， z2z ， p1p20 ， u1u2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1u LLu2 zdlgt 0gtu2 gztL uz, tu tu tdz dt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 dz dt 22g z L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结令zc cost ，就2g L可编辑资料 - - - 欢迎下载

23、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结zz cos2 g tzsin2 g t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结00LL2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：液柱的振荡方程zz cos2 g tzsin2 g t。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结00LL2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - -

24、 - - - - -4.16 水力采煤用水枪在高压下喷射强力水柱冲击煤层，喷嘴出口直径d =30mm ，出口水流速度 v =54 m / s ，求水流对煤层的冲击力。解：取掌握体如图，受力如图。v2vFPaPav1Q v2vF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d 2 FQvv20.032100054 22.061（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结44水流对煤层的作用力与F 构成作用力与反作用力，大小为2.061 kN ，方向向右。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：水流对煤层的冲击力F2.061 kN ，方向向右。可编辑资料 - - - 欢

25、迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.17 水由喷嘴射出，已知流量Q =0.4 m3水头缺失不计，求水流作用在喷嘴上的力。/ s，主管直径D =0.4 m /s ，喷口直径d =0.1m ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -Dd解：（ 1）取过轴线的水平面

26、为基准面，列螺栓断面与出口断面的伯努利方程：pvv2211 102 2g2g2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 pv2v242v21d1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结121221000250.9323.182d21291.854 （ kPa）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vQ0.443.18 （ m/s ）11A0.42vQ0.4450.93 （ m/s ）22A0.12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）取掌握体如下列图，列动量方程。p1v1Qv2v1p1 A1F Fp1 A1Q v2v1F学习资料 名师精选 - - -

27、 - - - - - - -p2v2第 11 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.421291.85410.450.933.18143.2394答：水流作用在喷嘴上的力为143.239 kN。（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.18 闸下出流， 平板闸门宽b =2m ，闸前水深h1 =4m，闸后水深h =0.5m ，出流量 Q =

28、8 m3/ s ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2不计摩擦阻力，试求水流对闸门的作用力，并与按静水压强分布规律运算的结果相比较。h1h2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）由连续方程Qh1b v1h2b v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 v1v2Qh1bQh2 b81 （ m/s ）2488 （ m/s ）20.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）由动量方程，取掌握体如图。P1Fv1P2v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Qv2v1p1A1p2 A2

29、F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 Fh1 2gh1b12h2h2h2gh2bQv2v12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结gbQ v2v122420.5210009.807210008812298.46 （ kN）可编辑资料

30、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结F静140.5 2gb110009.8073.522120.14（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：水流对闸门的作用力F98.46 kN ，按静水压强分布规律运算的结果F静120.14 kN。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.19 矩形断面的平底渠道，其宽度 B 为 2.7m，渠底在某断面处抬高 0.5m ，该断面上游的水深为 2m，下游水面降低 0.15m ，如忽视边壁和渠底阻力，试求： （ 1）渠道的流量。（ 2）水流对底坎的冲力。m51.0.m02.m50解

31、：（ 1）以上游渠底为基准面，列上、下游过水断面的才能方程：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pv2z11 1z2pv22 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12g2gg2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中：p1p2pa0，z12.0 m ， z22.00.151.85m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v12QQ， vQQA1Bh1A2Bh2h12.0 m ， h22.00.150.51.35 m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 13 页，共 19 页 - - - - - - - - - -可编