流体力学期末复习,计算部分(5页).doc

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1、-流体力学期末复习,计算部分-第 5 页三计算题 一、粘性1一平板在油面上作水平运动，如图所示。已知平板运动速度V=1.0m/s，板与固定边界的距离1mm，油的粘度0.09807Pas。试求作用在平板单位面积上的切向力。2. 一底面积为， 质量为的木块，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动， 木 块运动速度，油层厚度，斜面角（如图所示），求油的动 力粘度。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4.9104Pa。若在该点左侧壁上安装一玻璃测压管，已知水的密度1000kg/m3,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Hg13.6103

2、kg/m3,h1=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，直径，试求曲AB 所受的静水总压力。3. 如下图，水从水箱经管路流出，管路上设阀门K，已知L=6m,=30,H=5m, B点位于出口断面形心点。假设不考虑能量损失，以O-O面为基准面，试问：阀门K关闭时，A点的位置水头、压强水头、测压管水头各是多少？O B OAHpa4. 位于不同高度的两球形容器，分别贮有 的 油 和的盐水，差压计内工作液体为水银。，若B点压强，求A点压强 的大小。5. 球形容器由两个半球面铆接而成，有8个铆钉，球的半径，内盛有水， 玻璃管中液面至球顶的垂直距离，求每个铆钉所受的拉力。6

3、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h1=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Hg13.6103kg/m3。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 ，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。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Q10L/s，求

4、输水管的断面平均流速v和最小截面处的平均流速v0 。四、动力学1已知二维流动 ，试求时通过点（1，1）的流线。2 已知二维流动，式中K为常数，试求流线方程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， 管中过流断11 的平均流速，其形心处的相 对压强，若不计管流的能量损失，试求水流对弯管的作用R。4. 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，不计摩擦，试求水流对渐缩管的轴向推力。五、流体阻力与能量损失1设圆管直径d200mm，管长L=1000m，输送石油的流量Q=0.04m3/s,石油运动粘滞系数，试

5、求该管段的沿程损失hf。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 ，求管中流速和流量。3. 通过水平圆管流出的液体流量为，其装置如图所示。 试证明流动为层流（不计局部损失）。 一、 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=39m3/s,试确定每公里长度上的沿程损失hf.解： A=(b+mh)h=39, =b+2=18.5, R=2.11, V=1.0m/s C=56.63 , hf=0.148m 2有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底

6、宽b1.5m，槽长L120m。进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z252.04m，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b1.0m，通过的流量Q2.0m3/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dA0.2 m，压强pA70 kPa；B点处的管径dB0.4 m，压强pB40 kPa，流速VB=1 m/s； A、B两点间的高程差=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。2. 用直径的虹吸管从水箱中引水，虹吸管最高点距水面， 上升段损 失，下

7、降段损失。若虹吸管允许的最大真空度 为， 那么该管最大流量是多少？31. 油管的直径d=8mm，通过流量，在长度 l=2m 的管段两段，水银压差计读值，油的密度，水银的密度，求断面 平均流速和沿程损失。34已知二维流动，式中K为常数，试求流场的加速度。35一圆弧闸门，宽度，圆心角， 半径，闸门转轴恰与水面齐平（如图示），求水对闸门的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于水下深度H为5m,管道系统总水头损失，求管道的出流量Q。37有一管道，已知半径r015cm

8、,测得其流动时水力坡度J0.15，试求管壁处和离管轴r10cm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Q39m3/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，一水平管路突然扩大，已知直径d15cm，d210cm ，管中通过的流量Q0.02m3/s，试求该突然扩大管段的局部水头损失hj。41 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。42. 水箱真空M的读数为，水箱与油箱的液面差，水银柱液面差，油的比重，求为多少米？44图示平面闸门AB，宽1m，倾角，左侧水深3m，右侧水

9、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=9.45m3/s，水深h0=1.20m。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。46设不可压缩流体平面无旋流动的流速势为 它是否满足流体的连续性条 件。48. 输水管道直径d=50mm，流，水银压差计读值汞柱，沿程损失不计。试求阀门k的局部阻力系数。49 一自重为9N的圆柱体，直径d149.4mm，在一内径D=150mm的圆管中下滑，若圆柱高度h150mm，均匀下滑的速度v46mm/s，求圆柱体和管壁间隙中油液的粘滞系数的值。dDh5

10、0 如下图，为测盛水密封容器中液面压强，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。p0A paH 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b5m，闸门高度H2.0m,闸门前水深H13m，闸门后水深H22.5m，求作用在闸门上的静水总压力的大小、方向和作用点。52图示一跨河倒虹吸圆管，管径d0.8m，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 1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水头损失系数=0.024，上下游水位差 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

11、知二维流动 ，试求时流体质点在（1，1）处的加速度。54设石油在圆管中作恒定均匀流，已知管径d10cm,流量Q500cm3/s,石油密度，运动粘滞系数，确定每米管长的沿程损失。55混凝土矩形渠道，已知水深h0.8m，底宽b1.2m，粗糙系数n0.014，通过的流量Q1.0m3/s，试求渠道的坡度。56. 图示有一水平放置的三通水管， 干管，两支管， 干管，支管流量，断面11处的动水压强，断面11到22（ 或33）的水头损失，求水流作用于支墩的力。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，

12、试求通过断面1-1的平均流速V1和流量。58. 有一圆柱形容器，内盛三种液体，上层为1=7.84KN/m3的油，中层2 =9.8KN/m3的水， 下层为3 =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 压强pa =98KN/m2 ，试求： A、B点的相对压强 (用KN/m2表示)59. 用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Q2.28m3/s，渠道底宽b2.5m，正常水深h1.0m，边坡系数m=1.0，壁面n0.025，试确定渠道的底坡i？62. 某速度场可表示为试求：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K。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10.5，阀门处22.0，沿程阻力系数0.04，确定管路的流量。64如图所示串联供水管路，各段管长lAB=500m，lBC=400m，lCD=300m；管径dAB=400mm，dBC=300mm，dCD=200mm；流量q1=50 l/s，q2=40 l/s,q3=30 l/s；若管路的沿程摩阻系数AB=0.03，BC=0.035，CD=0.04；D点所需的自由水头为25m，试求水塔的供水高度H。