流體力學(xué)錯題集

1、作者: 日期:流體力學(xué)錯題集重點理解的含義總壓力he A =5. 88興 10八4N總壓力作用點J Cy c A = 2 . 17 m2.10如圖示為一側(cè)有水的傾斜安裝的均質(zhì)矩形閘門，其寬度b=2m，傾斜角060 ,鉸2 .9如圖示一鉛直矩形平板 AB如圖2所示，板寬為1.5米，板高h=2 . 0米，板頂水深hi =1米,求板所受的總壓力的大小及力的作用點。O-xy解：將坐標(biāo)原點取在水面與直板延長線的交點，如圖所示建立直角坐標(biāo)系T,設(shè)閘門重力 G= 0.196 XI05No鏈中心O位于水面以上C=1 m,水深h=3m,求閘門開啟時所需鉛直向上的提升力是相對于液面的在0T軸的投影kj是相對于液面

2、的形心的水深.解：建立坐標(biāo)系0-xy,原點在O點，Ox垂直于閘門斜向下，0 y沿閘門斜向下，浸在水中 的閘門上的作用力 （不計大氣壓力）為hcAbhsin 60：hoZ SinZcJcZcAcsin 60： 2sin 60：當(dāng)閘門轉(zhuǎn)動時，F(xiàn)與G產(chǎn)生的合力矩與提升力B(亠)312 sin60h bhF ()2sin60" sin60T產(chǎn)生的力矩相等，則有csin 6012h3sin 60T(C h)tan 60 “bh2 / C(2sin 60" sin 602h3sin 60)則T大小為C 2h/3 G9810 2 32sin 120：12 3/30.196世 1.63 1

3、05n4.5 （注意勢能相減的值）設(shè)用一附有水銀壓差計的文丘里管測定傾斜管內(nèi)水流的流量。已知di =0. 1 0m ,d2 =0. 05m，壓差計讀數(shù)h=0.04 m,文丘里管流量系數(shù)=0. 9 8,試求流量Q。解：流量 did2汞S.、4. 6 一水射流流量qv 60L /S,以速度V0 50 m /S,沖擊一固定葉片 折射=4 5°,試求水作用于葉片的力。解：建立直角坐標(biāo)系0-xy ,Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上取控制體如圖所示，并進行表面力和質(zhì)量力化簡分析，根據(jù)動量定理得:平板對水流的作用力：FxFyqvVo cos qvVo sinqvVo則水流對平板的作用力為Fx'

4、;Fy'FxFyqVv0(1 cos ) 878.68NqvVo sin2121.32N4.8 （巧建坐標(biāo)系，可判斷Fx 0）流體從長的狹縫流出， 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）,不計水流重力，已知V）,Ao，。解:建立直角坐標(biāo)系 0-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：V0A0V0AV0A2，即A AA2同時，取0 0, 1-1和2- 2截面間的控制體，列x方向的動量守恒方程（因忽略摩擦力, 所以 Fx 0 ） : Fxqm1V1 qm2V2qm0V0 cos即V12A V22A2 V02A0 c

5、os通過式和可得到AiCOS ), A2T(1 cos )對控制體,列y方向的動量守恒方程Fy即作用在平板上的力為FyV002A0sinqmoVo sin4 .9 （答案有問題）如圖所示，虹吸管將A池中的水輸入B池，已知管長l1 3m, l2 5m,直徑d 75mm,兩池的水面高差 H 出口阻力系數(shù) Ee = 1.0,轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù) 點的真空度。2m ,最大超高h 1.8m，進口阻力系數(shù)E em 1.0,=0.2,沿程阻力系數(shù)）=0.0 2 5,求流量Q及管道C題4.9圖解：取A池液面為位置水頭零位，對面1 1、2 2列Be r nou lli方程2 2P0 u1u2.P2u2 u(u10)e

6、nh 2g 2g2g2g取B端為位置水頭零位，對面22、33列Ber nou 11 i 方程22, 22 2(h H) P2uP0ul2 uuu2g2gd 2g_ex _2g2g聯(lián)立解得：p273560Pa ,u2.58m/s流量Q Aud2u430.0114m /sC點的真空度為7 356 0 Pa4. 1 1（注意是求作用力還是反作用力）流量qv0.0015 m 3/s的水流過45°的收縮彎管水平放置，彎管進口直徑d1 005 m，壓力p1 4 104 N/m2 ,彎管出口直徑無摩擦，求水流對彎管壁的作用解：建立直角坐標(biāo)系 O-X y, Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上V10.76

7、4m/s , V2AA3.057m/sg 2gg2g，水流對彎管壁X、y方向的作用力分別為：Fx» A (qv2 cosqv1)76.4NFyp2 A2(qv2 sin0)20.7N水流對彎管壁的作用力為 FJFxFy79.16NP1P2對面 1 1、22 列 Bernou 11 i 方程2V15.1管道直徑d= 1 0 0m m,p235616.18 Pa輸送水的流量為 10kg/s 流的流態(tài)。如用這管道輸送同樣質(zhì)量的石油V= 1.14cm2/s,試確定石油的流態(tài)。，已知石油的密度，如水溫為5° C,試確定管內(nèi)水=85 0 kg/m3,運動粘性系數(shù)4Qd2解：50C時，水的運動粘性系數(shù) V1.52 X 0m/s, u水的雷諾數(shù)Re為：Re竺 -Q-v v d1.52一一4 10kg/s 3 8400013800，紊流10 m2/s 1000kg/m 3 3.14 0.01m石油:Re四v4 10kg/s1.14 10-4m2/s 850kg/m3 3.14 0.01m1314.62320，層流6 . 7 有一如圖所示的水平突然擴大管路，已知直徑d 1 = 5量Q = 0.02m3/S。試求U形水銀壓差計中的壓差讀數(shù)cm,直徑d2=l0cm,管中水流解:U形水銀壓差計兩口之間伯努利方程為:2P1 U12g局部阻力系數(shù)(A21)29,流