《流體力學(xué)》復(fù)習(xí)參考答案(2015年整理)

1、.流體力學(xué)習(xí)題解答.選擇題：、恒定流是 : (a) 流動(dòng)隨時(shí)間按一定規(guī)律變化； （b ） 流場(chǎng)中任意空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間變化； (c) 各過(guò)流斷面的速度分布相同。 （b）2、粘性流體總水頭線沿程的變化是：(a)沿程下降(a) 沿程下降；（ b) 沿程上升； (c)保持水平； (d) 前三種情況都可能；3、均勻流是： （b) 遷移加速度（位變）為零；(a) 當(dāng)?shù)丶铀俣龋〞r(shí)變）為零； （ b) 遷移加速度（位變）為零；（ c） 向心加速度為零； (d) 合速度為零處；4、一元流動(dòng)是：(c)運(yùn)動(dòng)參數(shù)是一個(gè)空間坐標(biāo)和時(shí)間變量的函數(shù)；(a)均勻流；（ b)速度分布按直線變化；(c)運(yùn)動(dòng)參數(shù)是一個(gè)空

2、間坐標(biāo)和時(shí)間變量的函數(shù)；5、伯努利方程中各項(xiàng)水頭表示：(a)單位重量液體具有的機(jī)械能；(a) 單位重量液體具有的機(jī)械能； （ b) 單位質(zhì)量液體具有的機(jī)械能；(c) 單位體積液體具有的機(jī)械； (d) 通過(guò)過(guò)流斷面流體的總機(jī)械能。6、圓管層流，實(shí)測(cè)管軸線上流速為 m/s ，則斷面平均流速為： ：(c)2m ；(a) 4m；（ b）3.2m； (c)2m；7、半圓形明渠，半徑r=4m，其水力半徑為：(a)m；（ b） 3m；(c)2m； (d) 1m 。8、靜止液體中存在：(a)壓應(yīng)力 ；（ b）壓應(yīng)力和拉應(yīng)力；(c)壓應(yīng)力和剪應(yīng)力；(d)壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。（1）在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（

3、c、）a、單位面積液體受到的質(zhì)量力； b、單位體積液體受到的質(zhì)量力；c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力； d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。答案： c（2）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（）a、重合；b 、平行 c 、斜交；d、正交。.答案： d（3）水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指（）a、恒定流動(dòng)；b 、均勻流動(dòng)；c、層流運(yùn)動(dòng)；d 、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。答案： d（4）有壓管道的管徑d 與管流水力半徑的比值d /R= （ ）a、 8； b 、4； c 、 2； d 、 1。答案： b（ 5）同種液體通過(guò)兩根相同長(zhǎng)度， 但粗糙高度不同的等直徑長(zhǎng)直管道， 當(dāng)雷諾數(shù) Re 相同時(shí)，它們的水頭損失在（ ）內(nèi)是

4、相同的。a、層流；b 、層流至紊流過(guò)渡區(qū)；c 、紊流光滑區(qū)；d、紊流過(guò)渡區(qū)；e 、紊流粗糙區(qū)答案： a、 b、 c（6）在 緩坡明渠 中不可能發(fā)生的流動(dòng)是（）a、均勻緩流；b 、均勻急流；c 、非均勻緩流；d 、非均勻急流。答案： a、 c、 d（8）滲流研究的對(duì)象是（）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律a、重力水；b 、毛細(xì)水；c 、氣態(tài)水；d 、薄膜水。答案： a9、 圓柱形外管嘴的正常工作條件是：a、 l( 3 4)d ,;H 0 9m b 、c、d、9長(zhǎng)管是指B 的管道。A管長(zhǎng)大于100mB沿程損失遠(yuǎn)大于局部損失C沿程損失系數(shù) 較大D沿程水頭損失大于5m6判斷層流或湍流的依據(jù)是_ B _ 。A.佛汝德數(shù)FrB

5、.雷諾數(shù) ReC.歐拉數(shù) EuD.斯特羅哈數(shù)St7圓管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)為層流時(shí)，其斷面的平均速度等于最大速度的_ A _ 倍。.A 0.5B 1.0C1.5D 2.01靜止流體內(nèi)任意點(diǎn)的壓強(qiáng)值與B. 方向無(wú)關(guān)。A.位置B.方向C.流體種類(lèi)D.重力加速度2溫度升高時(shí)，空氣的粘度系數(shù)B. 變大。A. 變小B.變大C.不變D.無(wú)規(guī)律3在壓強(qiáng)的單位中，1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 atm 近似于 _。A.1 kPaB.0.1 MPaC.1 MPaD. 10 MPa4用于測(cè)量流速的畢托管的工作原理是C伯努利方程。A連續(xù)性方程B運(yùn)動(dòng)方程C伯努利方程D動(dòng)量方程5串聯(lián)管路的性質(zhì)是_b_。AQ=Q1+Q2 B h f = h f

6、 1 + h f 2C h f 1= h f 2 D V= V1+V22兩根直徑不等的管道，一根輸水，一根輸油，兩根管中的流速也不同，由和水的下臨界雷諾數(shù)分別為 Re c1 和， Rec2則它們的關(guān)系是（ c）A Rec1 Rec2 ；B Rec1 Rec2 ；CRec1= Rec2 ； D 無(wú)法確定。1、流體的動(dòng)力粘度與（ D）有關(guān)。A流體的種類(lèi)、溫度、體積B流體的種類(lèi)、壓力、體積C流體的壓力、溫度、體積D流體的種類(lèi)、溫度、壓力2、理想流體指的是（ C ）。A膨脹性為零的流體B壓縮性為零的流體C粘度為零的流體D體積彈性模量為零的流體3、表面力是指作用在（B）的力。A流體內(nèi)部每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上B流體

7、體積表面上C理想流體液面上D粘性流體體積上4、重力作用下流體靜壓強(qiáng)微分方程為dp （A ）。AgdzB gdzCdzD gdz5、當(dāng)液體為恒定流時(shí)，必有（A）等于零。A當(dāng)?shù)丶铀俣菳遷移加速度C合加速度D矢量加速度.6、若含有個(gè)變量的函數(shù)關(guān)系式中基本物理量為個(gè)。根據(jù)定理?？蓪⒃摵瘮?shù)關(guān)系式組合成（B ）個(gè)無(wú)量綱的函數(shù)式。A. B. C.D. 7、皮托（ Pitot ）管用于測(cè)量（C）的儀器。A壓強(qiáng)B流量C點(diǎn)速度D平均流速8、對(duì)流動(dòng)流體應(yīng)用質(zhì)量守恒定律可導(dǎo)出（D ）。A伯努利方程B動(dòng)量方程C能量方程D連續(xù)性方程9、已知某流體在圓管內(nèi)流動(dòng)的雷諾數(shù)Re2000，則該管的沿程阻力系數(shù)（A ）。A 0.03

8、2B0.064C 0.128D0.25610、層流的沿程水頭損失與管截面上的平均流速的（D）成正比。A二分之一次方B1.75次方C二次方D一次方11、邊界層的基本特征之一是（B）。A邊界層內(nèi)流體的流動(dòng)為層流B邊界層內(nèi)粘性力與慣性力為同一數(shù)量級(jí)C邊界層厚度沿流動(dòng)方向逐漸減薄D 邊界層內(nèi)流體的流動(dòng)為湍流12、指出下列論點(diǎn)中的錯(cuò)誤論點(diǎn)：（ C）A點(diǎn)源的圓周速度為零B 渦流的徑向速度為零C有旋流動(dòng)也稱為有勢(shì)流動(dòng)D平行流的等勢(shì)線與流線相互垂直三、判斷題1相對(duì)壓強(qiáng)的計(jì)算起點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。（ F）2恒定流一定是均勻流。 （F）3總水頭線沿程可升、可降。 （ F）5. 靜水壓強(qiáng)的方向是垂直指向作用面。（ T）

9、6、有壓管路中管徑d 與水力半徑 R 的比值 d / R= 4。 ( T)7 、平底坡可能產(chǎn)生均勻流。 （ F）9 、恒定流中流線與跡線重合。（T）10、任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。（ ）答案：錯(cuò)11、水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。（ ）答案：錯(cuò)誤12、同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。（ ）答案：正確13 、在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。（）答案：錯(cuò)誤14、在并聯(lián)管道中， 若按長(zhǎng)管考慮， 則支管長(zhǎng)的沿程水頭損失較大，支管短的沿程水頭損失較小。（ F ）15、在恒定均勻流中，沿程水頭損失與速度的平方成正比。（ F）16、液體的粘滯性只在流動(dòng)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。

10、（ T）17、對(duì)于液體而言，質(zhì)量力與液體體積成正比，故質(zhì)量力又稱為體積力。（ T）在相對(duì)靜止的同種、連通、均質(zhì)液體中，等壓面就是水平面。（ F）水力坡度是指單位長(zhǎng)度流程的水頭損失。（ T）急變流不可能是均勻流。（ T）.恒定流是指流場(chǎng)內(nèi)任意兩點(diǎn)間的流速矢量相等。（ F）對(duì)于已經(jīng)建成的渠道，無(wú)論其過(guò)流量是多少，底坡的性質(zhì)（緩坡、陡坡、或臨界坡）均已確定。（F ）尺寸相同的收縮管中，總流的方向改變后，水頭損失的大小并不改變。（ F）1、在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件下，液體中各種物理量的變化是連續(xù)的。（ ）2、管道突然擴(kuò)大的局部水頭損失系數(shù) 的公式是在沒(méi)有任何假設(shè)的情況下導(dǎo)出的。（ ）3、當(dāng)管流過(guò)水?dāng)嗝媪魉?/p>

11、按拋物線（對(duì)數(shù)） 規(guī)律分布時(shí)，管中水流為紊流。（ ）4、紊流實(shí)質(zhì)上是非恒定流。（ ）5、液體的粘性是引起液流水頭損失的根源。（ ）6、尼古拉茲試驗(yàn)是研究管道沿程水頭損失隨雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的變化關(guān)系的試驗(yàn)。（ ）7、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。（ ）8、其它條件相同時(shí)，實(shí)用堰的流量系數(shù)大于寬頂堰的流量系數(shù)。（ ）9、區(qū)別薄壁堰、實(shí)用堰和寬頂堰，只取決于堰壁厚度。（ ）10、在滲流模型中， 任意一微小過(guò)水?dāng)嗝娴钠骄鶟B流流速u(mài) 應(yīng)比該斷面實(shí)際滲流的真實(shí)斷面平均流速 u 小。（ ）11、流網(wǎng)存在的充分必要條件是恒定滲流。（ ）12、牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于管道中的層流。（ ）13、有壓長(zhǎng)管道是認(rèn)為水頭全

12、部消耗在沿程水頭損失上。（ ）14、串聯(lián)長(zhǎng)管道各管段的水頭損失可能相等，也可能不相等。（ ）15、均勻緩流只能在緩坡上發(fā)生，均勻急流只能在陡坡上發(fā)生。（ ）16、當(dāng)下游水位高于薄壁堰頂時(shí)，一定是淹沒(méi)出流。（ ）17、不可壓縮液體連續(xù)性微分方程只適用于恒定流。（ ）1. 一切流體都是牛頓流體。（油漆）2流體靜壓強(qiáng)的方向不一定垂直于受力面的內(nèi)法線方向。3平衡流體等壓面微分方程為XdxYdyZdz0 4過(guò)水?dāng)嗝娑际瞧矫妗?實(shí)際流體圓管層流的平均流速是最大流速的一半。6在紊流狀態(tài)下，能量損失包括流體層之間的內(nèi)摩擦力損失和流體層之間相互混雜、能量交換而引起的附加損失。7尼古拉茨試驗(yàn)的水力光滑管區(qū)阻力系數(shù)

13、與雷諾數(shù)Re無(wú)關(guān)。hjv28局部損失通用計(jì)算公式為2g9只要流體流過(guò)面積的大小和形狀不變的過(guò)水?dāng)嗝?，這種流動(dòng)稱為均勻流動(dòng)。10在質(zhì)量力只有重力的作用下，實(shí)際流體微小流束的伯努力方程為p1 v12p2 v22z1z22g2g1、在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件下，液體中各種物理量的變化是連續(xù)的。（ ）.2 、管道突然擴(kuò)大的局部水頭損失系數(shù)的公式是在沒(méi)有任何假設(shè)的情況下導(dǎo)出的。（ ）3、當(dāng)管流過(guò)水?dāng)嗝媪魉侔磼佄锞€規(guī)律分布時(shí)，管中水流為紊流。（ ）4、紊流實(shí)質(zhì)上是非恒定流。（ ）5、液體的粘性是引起液流水頭損失的根源。（ ）6、尼古拉茲試驗(yàn)是研究管道沿程水頭損失隨雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的變化關(guān)系的試驗(yàn)。（ ）7 、

14、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。（ ）8、其它條件相同時(shí)， 實(shí)用堰的流量系數(shù)大于寬頂堰的流量系數(shù)。（ ） 9 、區(qū)別薄壁堰、實(shí)用堰和寬頂堰，只取決于堰壁厚度。（ ）10 、在滲流模型中，任意一微小過(guò)水?dāng)嗝娴钠骄鶟B流流速u(mài) 應(yīng)比該斷面實(shí)際滲流的真實(shí)斷面平均流速 u 小。（ ）11、流網(wǎng)存在的充分必要條件是恒定滲流。（ ）12、牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于管道中的層流。（ ） 13 、有壓長(zhǎng)管道是認(rèn)為水頭全部消耗在沿程水頭損失上。（ ）14、串聯(lián)長(zhǎng)管道各管段的水頭損失可能相等，也可能不相等。（ ）15、均勻緩流只能在緩坡上發(fā)生，均勻急流只能在陡坡上發(fā)生。（ ）16、當(dāng)下游水位高于薄壁堰頂時(shí)，一定是淹沒(méi)出流。（

15、 ）17、不可壓縮液uxuyuz0體連續(xù)性微分方程xyz只適用于恒定流。（ ）1當(dāng)平面水平放置時(shí)，壓力中心與平面形心重合。對(duì)2一個(gè)工程大氣壓等于98kPa, 相當(dāng)于 10m水柱的壓強(qiáng)。對(duì)3靜止液體自由表面的壓強(qiáng)，一定是大氣壓。錯(cuò)4靜止液體的自由表面是一個(gè)水平面，也是等壓面。對(duì)5當(dāng)靜止液體受到表面壓強(qiáng)作用后，將毫不改變地傳遞到液體內(nèi)部各點(diǎn)。對(duì)6當(dāng)相對(duì)壓強(qiáng)為零時(shí)，稱為絕對(duì)真空。錯(cuò)7某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)小于一個(gè)大氣壓強(qiáng)時(shí)即稱該點(diǎn)產(chǎn)生真空。對(duì)8流場(chǎng)中液體質(zhì)點(diǎn)通過(guò)空間點(diǎn)時(shí)，所有的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間變化的流體叫恒定流。對(duì)9恒定流時(shí)，流線隨的形狀不隨時(shí)間變化，流線不一定與跡線相重合。錯(cuò)10漸變流過(guò)水?dāng)嗝嫔蟿?dòng)水壓強(qiáng)的

16、分布規(guī)律可近似地看作與靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律相同。對(duì)11流線是光滑的曲線，不能是折線，流線之間可以相交。錯(cuò)12一變直徑管段， A 斷面直徑是B 斷面直徑的2 倍，則 B 斷面的流速是A 斷面流速的4 倍。對(duì)13彎管曲率半徑Rc 與管徑 d 之比愈大，則彎管的局部損失系數(shù)愈大。錯(cuò)14隨流動(dòng)雷諾數(shù)增大，管流壁面粘性底層的厚度也愈大。錯(cuò)15水泵的揚(yáng)程就是指它的提水高度。錯(cuò)16管嘴出流的局部水頭損失可有兩部分組成，即孔口的局部水頭損失及收縮斷面出突然縮小產(chǎn)生的局部水頭損失。錯(cuò)17當(dāng)流速分布比較均勻時(shí)，則動(dòng)能修正系數(shù)的值接近于零。錯(cuò)18流速分布越不均勻，動(dòng)能修正系數(shù)的值越小。錯(cuò)19在水流過(guò)水?dāng)嗝婷娣e相等的前提

17、下，濕周愈大，水力半徑愈小。對(duì)20圓形管的直徑就是其水力半徑。錯(cuò).21為了減少摩擦阻力，必須把物體做成流線型。錯(cuò)22在研究紊流邊界層的阻力特征時(shí)，所謂粗糙區(qū)是指粘性底層的實(shí)際厚度小于粗糙高度。對(duì)23水泵的安裝高度取決于水泵的允許真空值、供水流量和水頭損失。對(duì)24大孔口與小孔口都可認(rèn)為其斷面上壓強(qiáng)、流速分布均勻， 各點(diǎn)作用水頭可以認(rèn)為是一常數(shù)。錯(cuò)18、下列壓強(qiáng)分布圖中哪個(gè)是錯(cuò)誤的？18B；19、如圖所示，下述靜力學(xué)方程哪個(gè)正確？19B；第 1 章緒論1.1 若某種牌號(hào)的汽油的重度為 7000N/m3，求它的密度。解：由g 得，7000N/m 3714.29kg/m 3g9.8m / m 21.2

18、 已知水的密度=997.0kg/m3-62，運(yùn)動(dòng)黏度=0.893 10m/s ，求它的動(dòng)力黏度。解： v得，997.0kg/m 30.893 10 6 m 2 /s8.9 10 4 Pa s1.3 一塊可動(dòng)平板與另一塊不動(dòng)平板同時(shí)浸在某種液體中，它們之間的距離為0.5mm，可動(dòng)板若以 0.25m/s 的速度移動(dòng)，為了維持這個(gè)速度需要單位面積上的作用力為2N/m2，求這兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度。解：假設(shè)板間流體中的速度分布是線性的，則板間流體的速度梯度可計(jì)算為.duu0.25 3500s 1dyy0.5 10du由牛頓切應(yīng)力定律，可得兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度為dydy4 10 3 Pa sdu第

19、 2 章流體靜力學(xué)。題 2.10 圖2.10 如圖示為一側(cè)有水的傾斜安裝的均質(zhì)矩形閘門(mén)，其寬度b=2m，傾斜角060 ，鉸鏈中心 O 位于水面以上 C=1m，水深 h=3m，求閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)所需鉛直向上的提升力T，設(shè)閘門(mén)重力 G=0.196 105N。解：建立坐標(biāo)系 O-xy，原點(diǎn)在 O點(diǎn)， Ox垂直于閘門(mén)斜向下，Oy沿閘門(mén)斜向下，浸在水中的閘門(mén)上的作用力（不計(jì)大氣壓力）為FhCAhbh2sin 60o設(shè)壓力中心為D到 ox 軸的距離為 zD ，則有bh3zDh0zCJCCh12( sin 60o )C2hsinzC Asin 60o2sin 60oh(bho )sin60o3sin 60oo2s

20、in 60sin60當(dāng)閘門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn) 與 G產(chǎn)生的合力矩與提升力T 產(chǎn)生的力矩相等，則有T (Ch)bh 2C2hhCtan 60o2sin 60o ( sin 60o3sin 60o )G2 tan 60o則 T大小為T(mén)bh2C2h / 3G9810 2 321 23/ 30.196 1051.63 105 Nsin 2Ch2sin120 o132.2.14 如圖示，為一儲(chǔ)水設(shè)備，在 C點(diǎn)測(cè)得絕對(duì)壓強(qiáng)為 p=19600N/m2，h=2m， R=1m，求半球曲面 AB的垂直分力。題 2.14 圖h解：由題意得pABp2 ，解得pABSFGFpAB SG( ph )S2R210257.33N23

21、1、 矩形平板閘門(mén)AB，一側(cè)擋水，已知長(zhǎng) L=2m， 寬 b=1m， 形心點(diǎn)水深 hc=2m，傾角 =45，閘門(mén)上緣 A 處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，忽略閘門(mén)自重及門(mén)軸摩擦力，求開(kāi)啟閘門(mén)所需拉力T。對(duì)舉行荷載： F1 (hcl cos45 ) lb25.34kN(1)2對(duì)三角形荷載：F 2( l cos 45 )lb13 .86 KN( 2)T2對(duì) A 點(diǎn)取力矩得：hcAl2 lorpgh c lb30 . 2 knbF 1 2F 23Tlcos45( 3 )y dI c2 . 946 mBT4) / 2 cos4530. 98 kNy c( 3y c AL3T 為 30.98kN答：開(kāi)啟閘門(mén)所需拉力2. 如

22、圖所示一球形封閉容器由兩個(gè)半球面鉚接而成，內(nèi)盛密度為的液體，試求 H 為多少時(shí)，上、下半球面所受靜止液體總壓力的鉛垂分力之比Fz上 / Fz下1/ 2？解：F z 上R 2 HR2R 33F z下R 2HR2R 33根據(jù)題意 F/ F下1解得HRz 上Z2.第 3 章流體運(yùn)動(dòng)學(xué)123Q0Cabcd123ABDQQQQ題 3.13圖題 3.14圖3.13 管路AB在B點(diǎn)分為兩支，已知dA =45cm， B =30cm， C =20cm， D =15cm， A =2m/s ，dddvvC =4m/s，試求 vB ， vD 。解：由公式 QAuconst 得A vd 2 vAAvAA AAA4.5m

23、/sAB vB ，得 vBdB2ABA vAA vd2 vAd2vCAAvAAC vC AD vD ，得 vDAC CAC10.9m/sAd2DD3.14送風(fēng)管的斷面面積為50cm50cm，求通過(guò)a,b,c,d四個(gè)送風(fēng)口向室內(nèi)輸送空氣。已知送風(fēng)口斷面面積為40cm40cm，氣體平均速度為5m/s，試求通過(guò)送風(fēng)管過(guò)流斷面1-1 、2-2 、 3-3的流速和流量。解：由于 a,b,c,d四個(gè)送風(fēng)口完全相同，則1QaQb Qc Qd4 Q0流斷面 1-1 、 2-2 、 3-3 的流量分別為：Q1 1QbQcQd3Q0， Q2 2Qc Qd1Q0，Q3 3Qd1 Q0424Av4A v，得四個(gè)送風(fēng)口

24、的流速為v12.8m/s由 12由 Av1A2 vAv11 1得，斷面 1-1 流速 v1 1Av1A2 vA19.6m/sAv2 A v由 Av12A2 vAv122 得，斷面 2-2 流速 v22126.4m/sA1斷面 3-3流速 v3 3A2 v3.2m/sA1.第 4 章流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)4.3 水銀壓差計(jì)連接在水平放置的汾丘里流量計(jì)上， 如圖。今測(cè)得其中水銀高差 h=80mm, 已知 D=10 厘米， d=5 厘米，汾丘里流量計(jì)的流量系數(shù) =0.98 。問(wèn)水通過(guò)流量計(jì)的實(shí)際流量為若干？題4.2圖題4.3 圖2gh21) 得解：由文丘流量計(jì)流量公式QAu11 A1 2(d112gh(QA

25、121d21)D 22gh(21)34210.0201m /s1d1其中2A1D24，22 g2d( )1 gA2d1113.6113.6實(shí)際流量為 Q Q 0.06370.0205m 3 /s0.984.8 流體從長(zhǎng)的狹縫流出， 沖擊一斜放的光滑平板，如圖所示， 試求流量分配及作用在平板上的力。（按理想流體計(jì)） ，不計(jì)水流重力，已知v ， A ， 。00題 4.7圖題 4.8圖解：建立直角坐標(biāo)系O-xy， Ox軸沿光滑平板斜向上，Oy軸垂直于平板斜向左上列質(zhì)量守恒方程：v0 A0v0 A1v0 A2 ，即 A0A1A2同時(shí)，取 0-0 ，1-1和 2-2 截面間的控制體，列x 方向的動(dòng)量守恒

26、方程（因忽略摩擦力，所以 Fx 0 ）： Fxqm1vqv2qvcos1m2m00即v12 A1v22 A2v02 A0 cos0通過(guò)式和可得到A1A0 (1cos ) ， A2A0(1 cos)22.對(duì)控制體，列 y 方向的動(dòng)量守恒方程：Fy0qm0v0 sin即作用在平板上的力為：Fyv02 A0 sin4.9 如圖所示 , 虹吸管將A池中的水輸入B池 , 已知管長(zhǎng) l13m,l 25m , 直徑d 75mm,兩池的水面高差H2m ,最大超高h(yuǎn)1.8m ,進(jìn)口阻力系數(shù)=1.0 en，出口阻力系數(shù) ex=1.0 ，轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù) b=0.2 ，沿程阻力系數(shù)=0.025 ，求流量 Q及管道 C

27、點(diǎn)的真空度。題 4.9圖解：取 A 池液面為位置水頭零位，對(duì)面1 1、 22列 Bernoulli方程p0 u12u2enhp2u2l1 u 2（ u10 ）2g2g2 gd 2g取 B 端為位置水頭零位，對(duì)面2 2、 33 列 Bernoulli方程(h H )p2u2p0u2l 2 u2u2u22g2 gd 2gb 2gex 2g聯(lián)立解得： p273560Pa ， u2.58m/s流量 QAud 2u0.0114m 3/s4C點(diǎn)的真空度為73560Pa4.10 水流通過(guò)水平變截面直角彎管，已知進(jìn)口 dA=25cm，pA=180KPa，QA=0.12m3 s，出口 dB=20cm，求水流對(duì)彎

28、管壁的作用力。不計(jì)水頭損失。解：進(jìn)口端流速為 uAQAQ A2.45m/s ，Ad A24進(jìn)口端流速為QAQA3.82m/suBdB24B列 Bernoulli方程 p1uA2p2uB2，得 p2175.7kPag2 gg2g水流對(duì)彎管壁的作用力的分力F1pA A(0QA vA )9125.25NF2pBB( QA vB 0)5975.38N.所以水流對(duì)彎管壁的作用力為FF12F2210907.58N題 4.11 圖2有一水平噴嘴， 如圖所示， D 1 =200mm和 D 2 =100mm，噴嘴進(jìn)口水的絕對(duì)壓強(qiáng)為345kPa，出口為大氣，pa =103.4kPa ，出口水速為 22m/s。求固

29、定噴嘴法蘭螺栓上所受的力為多少？假定為不可壓縮定常流動(dòng)，忽略摩擦損失。 解 螺栓上所受的力等于水對(duì)噴嘴的作用力, 與噴嘴對(duì)水的作用力大小相等方向相反.設(shè)噴嘴對(duì)水的作用力為R取噴嘴入口、出口和噴嘴壁面為控制面，列控制體內(nèi)水的動(dòng)量方程：qV (v2v1 ) p1 A1 p2 A2R（a）又由連續(xù)性方程：qV v1A1 v2 A2（ b）解（ a）、（ b）可得： R-7171.76 （ N）則，螺栓上所受得力為7171.76 N3 如 圖 ，水 以 V=10m/s 的速 度 從 內(nèi) 徑 為 50mm的 噴 管 中 噴 出 ，噴 管 的一 端 則 用 螺 栓固 定 在 內(nèi)徑 為 100mm 水 管

30、的 法 蘭 上 ， 如不 計(jì) 損 失 ， 試 求作 用 在 連 接 螺栓 上 的 拉 力 。V1d12Vd22解：由連續(xù)方程44d22502V1102.5m/sV100V故d1水d1p1 F1對(duì)噴管的入口及出口列總流伯努利方程V1d2p1V12pV 22g2g其中p0習(xí)題4. 15圖p1V 2V120.51 000 1022.5246 875N/m 2得2.取控制面 , 并建立坐標(biāo)如圖, 設(shè)噴管對(duì)流體的作用力為F 。 動(dòng)量定理為FxVnVx dAA即F p1d121 000( V1 )V1d121 000VVd22444F46 87540.121 0002.5240.1210001020.05

31、2故4220.8N則作用在連接螺栓上的拉力大小為220.8 N 方向同 F 方向相反 .4、矩形斷面的平底渠道，其寬度B 為 2.7m，渠底在某斷面處抬高0.5m ，抬高前的水深為2 m ，抬高后的水面降低0.15m，如忽略邊壁和底部阻力。試求（ 1）渠道的流量。（ 2）水對(duì)抬高斷面的作用力。0.15 m解： A12.725.4m2A22.7( 20.65)3.645m2v1v2A22 mA1列 1-1 和 2-2斷面能量方程：220. 5 m20v11.85 0v2v22.32m / s2g2gQv2 A28.47m3 / sv12.323.6451.566m / sFp1Fp2F Q (v

32、2 v1 )5.4F F p1F p 2Q (v2v1 )gbh12 / 2gbh22 / 2Q(v2v1 )22.46KN6.6如圖所示從一平水箱中引出一條長(zhǎng)50m，直徑為 100mm的管道，在管中間安裝一個(gè)閘閥 ( 處于半開(kāi) ) ，局部阻力系數(shù)為2.5 。當(dāng)水頭 H=4.0m 時(shí)，已知其沿程阻力系數(shù)為0.025 ，試求此時(shí)的流量，井繪出水管的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。解：進(jìn)口損失系數(shù)為0.5，所以由H 0.5 u22.5 u20.025 l u2得，2g2 gd 2g流速 u2.25m/s流量為 QuA0.0177m 3/s.水管的總水頭線和測(cè)壓管水頭線為：6.7 有一如圖所示的水平突然擴(kuò)大

33、管路，已知直徑 d1=5cm，直徑 d2=10cm，管中水流量Q=0.02m3 s。試求 U 形水銀壓差計(jì)中的壓差讀數(shù) h。題6.6圖題 6.7圖解： U形水銀壓差計(jì)兩口之間伯努利方程為：p1 u12u22p2 u222g2g2g局部阻力系數(shù)( A21)29，流速 u1Q10.19m/s ， u2Q2.55m/sA1A1A2p1 p2 10u22u12( 12 )g h10u22u12由得2 g，2g2g2g所以h2 (10u22u12 ) 157mm2g( 12 )6.10為測(cè)定 90 彎管的局部水頭損失系數(shù) 值，可采用如圖所示的裝置。巳知AB 段管長(zhǎng)為 10m，管徑為50mm，在阻力平方區(qū)情況下，沿程阻力系數(shù) 為 0.03 。今通過(guò)流量為2.74L s，管中水流處于