流體力學習題 last lecture

1、綜合分析題用流體力學原理分析列車提速所帶來的安全隱患，以及站臺安全白線的重要意義。2021-12-1211. 【資料資料】漢代水利專家張戎說：漢代水利專家張戎說：“水之性就下，行疾水之性就下，行疾，則自刮除，成空而稍深，則自刮除，成空而稍深”?！?故使河流遲，貯淤而稍故使河流遲，貯淤而稍淺。淺?！保h書漢書卷二十九卷二十九溝洫志溝洫志）。明代治水專家）。明代治水專家潘季馴充分地發(fā)展了張戎的思想，在潘季馴充分地發(fā)展了張戎的思想，在河防一覽河防一覽中寫道中寫道：“沙最易停亦易刷。即一河之中，溜頭趨處則深，平緩沙最易停亦易刷。即一河之中，溜頭趨處則深，平緩處則淺。處則淺?！薄啊薄案`惟河水旁決，則正流

2、自微。水勢既微，則竊惟河水旁決，則正流自微。水勢既微，則沙淤自積。沙淤自積?！薄啊薄八袆t沙行水行則沙行”“”“水潰則沙塞水潰則沙塞”，“借水攻借水攻沙，以水治水。沙，以水治水?！保ê臃酪挥[河防一覽卷七卷七奏疏奏疏兩河經(jīng)略兩河經(jīng)略疏疏）試用水力學相關知識分析泥沙在河流中的受力情況和起動試用水力學相關知識分析泥沙在河流中的受力情況和起動原理，并回答為什么水流速度降低會引起泥沙的淤積？原理，并回答為什么水流速度降低會引起泥沙的淤積？2021-12-122分析題分析題1.容器壁上開一孔口，流體經(jīng)孔口出流的水力現(xiàn)象稱為孔口出流?？卓诔隽鲿r，作用于孔口的水頭如果是維持不變的，則流體的流速，壓力等物理量都

3、將不隨時間而改變，流體的運動將是恒定流，如圖5所示。求薄壁小孔口的恒定自由出流收縮斷面C-C的流速VC及孔口出流流量Q的計算公式。2021-12-1232021-12-124計算題圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d0.8m，長 l=50 m，兩個 30。折角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為 1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)=0.024，上下游水位差 H=3m。若上下游流速水頭忽略不計，求通過倒虹吸管的流量Q 。2021-12-1252021-12-126礦山排風管將井下廢氣派入大氣。為了測量排風的流量，在排風管出口處裝有一個收縮、擴張的管嘴，其喉部處裝有一個細管，下端插入水中

4、，如圖所示。喉部流速大，壓強低，細管中出現(xiàn)一段水柱。已知空氣密度1.25kg/m3，管徑d1400mm，d2600mm，水柱h45mm，試計算體積流量Q。 2021-12-1272021-12-128 2021-12-1291、圖示為、圖示為1/8圓弧型閘門圓弧型閘門 AB ( = 45 )，其半徑，其半徑R = 2 m，寬度，寬度b = 4 m（垂（垂直紙面），當水面恰好與閘直紙面），當水面恰好與閘門轉軸齊平時，試求作用于門轉軸齊平時，試求作用于閘門上的靜水總壓力閘門上的靜水總壓力Fx、Fz。2021-12-1210如圖所示，已知h1=20 mm，h2=240 mm，h3=220 mm，求水

5、深H。2021-12-12112021-12-1212如圖，在兩塊相距20mm的平板間充滿動力粘度為0.065（Ns）/m2的油，如果以1m/s速度拉動距上平板5mm，面積為0.5m2的薄板（不計厚度），求需要的拉力。2021-12-12132021-12-1214簡答題2.按流體質點通過空間固定點時運動參數(shù)是否隨時間變化把流體分為哪兩類，各自有什么特點，工程實際中是如何考慮的？2021-12-1215附加 -勢函數(shù)2.已知 試求該流動的速度勢函數(shù)和流函數(shù)。2021-12-1216相對平衡如圖07081D3所示，有一盛水的開口容器以3.6m/s2的加速度沿與水平方向成30夾角的傾斜平面向上運動

6、，試求容器中水面的傾角，并分析p與水深的關系。2021-12-12172021-12-1218量綱7. 如圖07081B4所示，已知文丘里流量計是用以測量有壓管路的流量，已知壓強降落p隨流量Q，流體密度，液體粘度，管壁粗糙度，流量計長度L以及大小直徑D1、D2變化。試用定律求出用壓強降落p表示的流量公式。2021-12-12192021-12-1220邊界層1. 高爾夫球運動起源于15世紀的蘇格蘭，當時人們認為表面光滑的球飛行阻力小，因此用皮革制球，職業(yè)球手一桿只能打40多米遠。后來發(fā)現(xiàn)用舊了的表面有許多劃痕的球反而比新球打得更遠，這使人們迷惑不解，直到20世紀建立流體力學邊界層理論后，這個謎題才得以揭開?，F(xiàn)在的高爾夫球表面做成了許多凹坑，一桿可以打到200多米，飛行阻力降低到同樣大小的光滑球的1/5左右。（1）請說出邊界層的基本特征；（2）要使高爾夫球飛得更遠，應該表面光滑還是粗糙，為什么？請應用邊界層的理論知識解釋你的結論。2021-12-12212021-12-1222設計說明題設計說明題管路（系統(tǒng)）的水力計算和設計問題對給排水系統(tǒng)、供油系統(tǒng)等實際工程具有重要意義。流動的連續(xù)性方程、動量方程、實際流體流動的能量方程和方程中能量損失項的計算等，為管路的設計和計算奠定了理論基礎。設某枝狀管網(wǎng)