電大流體力學(xué)形成性考核冊(cè)(答案3)

1、作業(yè)3 答案 (第5章、第6章)第5章一、選擇題1. 管道中液體的雷諾數(shù)與（ d ）無(wú)關(guān)。a. 溫度 b. 管徑 c. 流速 d. 管長(zhǎng)2. 某圓管直徑d=30mm，其中液體平均流速為20cm/s。液體粘滯系數(shù)為0.0114cm3/s，則此管中液體流態(tài)為（ b ）。a. 層流 b. 層流向紊流過(guò)渡 c.紊流3.等直徑圓管中紊流的過(guò)流斷面流速分布是 （ d ）a呈拋物線分布 b. 呈對(duì)數(shù)線分布c.呈橢圓曲線分布 d. 呈雙曲線分布4.等直徑圓管中的層流，其過(guò)流斷面平均流速是圓管中最大流速的（ c ）a 1.0倍 b.1/3倍 c. 1/4倍 d. 1/2倍5.圓管中的層流的沿程損失與管中平均流速

2、的（ b ）成正比.a. 一次方 b. 二次方 c. 三次方 d. 四次方 6.圓管的水力半徑是 ( a )a. d/2 b. d/3 c. d/4 d. d/5.7、 謝才公式中謝才系數(shù)的單位是（ c ）a. 無(wú)量綱 b. c. d. 8. 判斷層流和紊流的臨界雷諾數(shù)是 （ c ）a.上臨界雷諾數(shù) b.下臨界雷諾數(shù)c.上下臨界雷諾數(shù)代數(shù)平均 d.上下臨界雷諾數(shù)幾何平均 二、判斷題 1. 層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。 ( 正確 )2. 壁面光滑的管道一定是水力光滑管。 ( 錯(cuò)誤 )3. 在過(guò)流斷面突變處一般發(fā)生局部水頭損失。 ( 正確 )4. 等直徑圓管中的層流,其過(guò)流斷面平均流速是

3、圓管中最大流速的1/2倍 （ 正確 ）5流體內(nèi)切應(yīng)力方向與流體運(yùn)動(dòng)方向相同。 （ 錯(cuò)誤 ）6阻力平方區(qū)內(nèi)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無(wú)關(guān)。 （ 正確 ） 三、簡(jiǎn)答題 1. 圓管中層流與紊流，其流速分布有什么不同？答: 層流為拋物線分布,紊流為對(duì)數(shù)曲線分布.(也可以畫(huà)圖)2. 簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律。答: 尼古拉茲實(shí)驗(yàn)揭示了沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律,文字表述或數(shù)學(xué)公式表述.層流:;水力光滑區(qū): ;過(guò)渡粗糙區(qū): 粗糙區(qū)(阻力平方區(qū)) : .3.寫(xiě)出管流和明渠水流雷諾數(shù)的表達(dá)式，并說(shuō)明其層流、紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)？答: 管流: (層流) (紊流) 明渠水流: (層流) (紊流)4.雷諾數(shù)的物理意義？它

4、為什么能用來(lái)判別流態(tài)？ 答: 雷諾數(shù)實(shí)質(zhì)是反映粘性力與慣性力之比。層流時(shí)慣性力不大,而粘性力占主導(dǎo),受粘性力的約束，流體質(zhì)點(diǎn)做規(guī)則運(yùn)動(dòng)。紊流時(shí)慣性力占主導(dǎo)，受到干擾形成渦體，當(dāng)粘性力約束不了渦體時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)互相摻混，所以用雷諾數(shù)可以來(lái)判別流態(tài)。5.當(dāng)輸水管直徑一定時(shí)，隨流量增大，雷諾數(shù)是增大還是變小？當(dāng)輸水管流量一定時(shí)，隨管徑加大，雷諾數(shù)是增大還是變??？ 答: 當(dāng)輸水管直徑一定時(shí)，隨流量增大，雷諾數(shù)增大； 當(dāng)輸水管流量一定時(shí)，隨管徑加大，雷諾數(shù)變小。6.兩個(gè)不同管徑的管道，通過(guò)不同粘滯性的液體，它們的臨界雷諾數(shù)是否相同？ 答:不一定。7.能量損失有幾種形式？產(chǎn)生能量損失的物理原因是什么？ 答:

5、 有沿程能量損失和局部能量損失兩種。一是因?yàn)榱黧w具有粘滯性，二是因?yàn)楣腆w邊界條件的影響。四、計(jì)算題 （解體思路與答案）1. 有已輸油管，管長(zhǎng),管徑，已知油的密度，動(dòng)力粘滯系數(shù)。當(dāng)通過(guò)輸油管的流量時(shí)，判斷液流的流態(tài)，計(jì)算輸油管的沿程水頭損失。解：(1) 計(jì)算雷諾數(shù)判別流態(tài)。(2) 計(jì)算沿程阻力系數(shù)。(3) 計(jì)算沿程水頭損失。答案：層流 沿程水頭損失=25.74m(油柱)2.水管直徑，管中水流流速，水溫，（1）試判別其流態(tài)；（2）若流速與水溫不變，管徑改變?yōu)椋苤辛鲬B(tài)又如何？（3）若流速與水溫不變，管流由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鲿r(shí)，水管直徑為多大？ 解： (1) 查表, 求運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù), 計(jì)算雷諾數(shù)判別流態(tài)

6、。 答案：層流（2）同上 答案：紊流（3）設(shè)雷諾數(shù)等于2000，求管徑。答案：3.有一圓管，在管內(nèi)通過(guò)的水，測(cè)得通過(guò)的流量為，在管長(zhǎng)15m的管段上測(cè)得水頭損失為2cm，試求該圓管內(nèi)徑d。 解：（1）設(shè)管中水流為層流，推導(dǎo)出沿程阻力系數(shù)表達(dá)式并代入數(shù)據(jù)；（2）將上式再代入達(dá)西公式并化簡(jiǎn)，代入數(shù)據(jù)求管徑。答案：4.水管直徑，管中水流流速，水溫，試判別其流態(tài)。 解：答案：紊流5凝土明渠中水流為均勻流，水力坡度，明渠底寬為，水深，粗糙系數(shù)，計(jì)算明渠中通過(guò)的流量（分別用曼寧公式和巴氏公式計(jì)算）。 解：此渠道為矩形渠道， 計(jì)算出水力要素：面積a，濕周，水力半徑r， 用曼寧公式和巴氏公式計(jì)算謝齊系數(shù)c， 謝

7、齊公式計(jì)算流速； 計(jì)算量答案：（用曼寧公式計(jì)算） （用巴氏公式計(jì)算）6.水箱側(cè)壁接出一根由兩段不同管徑所組成的管路。已知，管道的當(dāng)量粗糙度，水溫為。若管道的出口流速，求（1）水位h；（2）繪出總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 解：(1)計(jì)算管中的雷諾數(shù)判斷流態(tài).。（第1條管道在水力光滑區(qū)，第2條管道在紊流粗糙區(qū)）。（2）用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算沿程阻力系數(shù)（3）兩管聯(lián)接處為突然放大的局部阻力系數(shù)，進(jìn)口局部阻力系數(shù)（4）沿程阻力系數(shù)選取公式有別，結(jié)果可不同。答案：7.某一水池，水位恒定，通過(guò)一根管徑、管長(zhǎng)的管道，已知水池水面和管道出口高差，管道上有兩個(gè)彎頭，每個(gè)彎頭的局部阻力系數(shù)，管道進(jìn)口是直角進(jìn)口（）管道全長(zhǎng)的

8、沿程阻力系數(shù)，試求通過(guò)管道的流量。解：管道作用水頭等于沿程水頭損失與局部水頭損失之和。沿程阻力系數(shù)、局部阻力系數(shù)已知，可用公式直接求解。答案：第6章一、選擇題 1. 虹吸管正常工作，其頂部的真空值一般不大于（ b ）水柱高。a. 6.0m b. 7.5m c. 9m d.10m 2. 短管淹沒(méi)出流的計(jì)算時(shí)，作用水頭為（ b ）。a. 短管出口中心至上游水面高差；b短管出口中心至下游水面高差；c. 上下游水面高差3外延管嘴正常工作的條件是（ d ）a管長(zhǎng)大于3-4倍的管徑 b.作用水頭小于0.75c. 作用水頭大于0.75 d. 管長(zhǎng)=(3-4)d ，作用水頭0.754按短管進(jìn)行水力計(jì)算的管路是

9、 （ c ）( d )a.虹吸管 b.環(huán)狀管網(wǎng) c.支狀管網(wǎng) d.倒虹吸管二、判斷題 1計(jì)算阻力損失時(shí)，短管既要考慮局部阻力損失，也要考慮沿程阻力損失，長(zhǎng)管計(jì)算同樣也要考慮這兩項(xiàng)損失。（ 錯(cuò)誤 ）2長(zhǎng)管是指幾何長(zhǎng)度很長(zhǎng)的管道。（ 正確 ）3孔口淹沒(méi)出流時(shí)，孔口淹沒(méi)越深，其出流的流速和流量就越大。（正確 ）4管嘴收縮斷面的真空度與作用水頭成正比，作用水頭越大，收縮斷面的真空度越大，泄流量也越大。（正確）5同一短管，在自由出流和淹沒(méi)出流條件下，流量計(jì)算公式的形式及流量系數(shù)的數(shù)值均相同。（ 正確 ） 6、 兩孔口形狀、尺寸完全相同，作用水頭相同，一個(gè)為自由出流，一個(gè)為淹沒(méi)出流，二者的流量是相同的。

10、（錯(cuò)誤 ） 三、簡(jiǎn)答題1 為什么管嘴出流時(shí)，阻力增加了，泄流量反而增大？答：因?yàn)樵诠茏爝M(jìn)口收縮斷面處形成了負(fù)壓，相當(dāng)增加了作用水頭，在相同條件下管嘴出流比孔口出流的流量大。2 寫(xiě)出薄壁小孔口出流的收縮系數(shù)，流速系數(shù)和流量系數(shù)的表達(dá)式。 答：（略）3 外延管嘴的正常工作條件是什么？ 答：管嘴長(zhǎng)：，作用水頭 ：4. 為什么外延管嘴出流比同等條件下孔口出流的流量大？ 答：（與1重復(fù)）四、計(jì)算題 （解體思路與答案）1有一虹吸管，作用水頭，管長(zhǎng)，管徑，沿程損失系數(shù)，進(jìn)口設(shè)攔污柵，進(jìn)口局部損失系數(shù)，彎管局部損失系數(shù)。求該虹吸管的過(guò)流量、管中最大真空值，并定性繪出其測(cè)壓管水頭線。 解：此題屬短管的水力計(jì)算，

11、可以用能量方程求解，也可直接用公式。要點(diǎn)有2 。 局部損失系數(shù)要考慮周全（共3個(gè)）。 此題，管中最大真空值發(fā)生在最高處。 答案： 待添加的隱藏文字內(nèi)容22. 一水塔供水系統(tǒng)如圖所示，已知管道末端要求的自由水頭hz=10m，管徑d1=450mm，d2=350mm，d3=250mm，管長(zhǎng)l1=100m，l2=100m，l3=100m，q1=0.10，q2=0.08，q3=0.05，管道的粗糙系數(shù)n=0.02。試確定水塔高度h。 解：此題屬短管的水力計(jì)算，也可直接用公式求解。要點(diǎn)有3 。 長(zhǎng)管公式要記住，應(yīng)注意修正。 管中（節(jié)點(diǎn)）流量要算對(duì)。 題目中給出了管道的粗糙系數(shù)，意指管流在粗糙區(qū)，不必修正，

12、但要記住以下公式， 答案：h=15.1m3. 圓形有壓涵管穿過(guò)路基，管長(zhǎng)，管徑，上下游水位差，管路沿程阻力系數(shù)，局部阻力系數(shù)：進(jìn)口，彎管，水下出口，求通過(guò)流量？解：此題屬短管的水力計(jì)算，也可直接用公式求解。要點(diǎn)是局部損失系數(shù)要考慮周全（共4個(gè)）答案: winger tuivasa-sheck, who scored two tries in the kiwis 20-18 semi-final win over england, has been passed fit after a lower-leg injury, while slater has been named at full-b

13、ack but is still recovering from a knee injury aggravated against usa.both sides boast 100% records heading into the encounter but australia have not conceded a try since josh charnleys effort in their first pool match against england on the opening day.aussie winger jarryd hayne is the competitions

14、 top try scorer with nine, closely followed by tuivasa-sheck with eight.but it is recently named rugby league international federation player of the year sonny bill williams who has attracted the most interest in the tournament so far.the kiwi - with a tournament high 17 offloads - has the chance of

15、 becoming the first player to win the world cup in both rugby league and rugby union after triumphing with the all blacks in 2011.id give every award back in a heartbeat just to get across the line this weekend, said williams.the (lack of) air up there watch mcayman islands-based webb, the head of f

16、ifas anti-racism taskforce, is in london for the football associations 150th anniversary celebrations and will attend citys premier league match at chelsea on sunday.i am going to be at the match tomorrow and i have asked to meet yaya toure, he told bbc sport.for me its about how he felt and i would

17、 like to speak to him first to find out what his experience was.uefa hasopened disciplinary proceedings against cskafor the racist behaviour of their fans duringcitys 2-1 win.michel platini, president of european footballs governing body, has also ordered an immediate investigation into the referees

18、 actions.cska said they were surprised and disappointed by toures complaint. in a statement the russian side added: we found no racist insults from fans of cska. baumgartner the disappointing news: mission aborted.the supersonic descent could happen as early as sunda.the weather plays an important r

19、ole in this mission. starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. the balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather live

20、s. it will climb higher than the tip of mount everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. as he crosses the boundary layer (called the tropopause),e can expect a lot of turbulence.

21、the balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet ( then, i would assume, he will slowly step out onto something resembling an olympic diving platform.they blew it in 2008 when they got caught cold in the final and they will not make the same mistake against the kiwis in manchester.

22、five years ago they cruised through to the final and so far history has repeated itself here - the last try they conceded was scored by englands josh charnley in the opening game of the tournament.that could be classed as a weakness, a team under-cooked - but i have been impressed by the kangaroos focus in their games since then.they have been concentrating on the sort of stuff that wins you tough, even contests - strong defence, especially on their own