流體力學(xué)試卷、習(xí)題及答案

1、第 35 頁(yè) 共 35 頁(yè) 流體力學(xué)與葉柵理論 課程考試試題一、 選擇題（每小題1分，共10分）1、在括號(hào)內(nèi)填上“表面力”或“質(zhì)量力”：摩擦力（ ）； 重力（ ）；離心力（ ）； 浮力（ ）；壓力（ ）。2、判斷下列敘述是否正確（對(duì)者畫(huà)，錯(cuò)者畫(huà)）：(a) 基準(zhǔn)面可以任意選取。（ ）(b) 流體在水平圓管內(nèi)流動(dòng)，如果流量增大一倍而其它條件不變的話，沿程阻力也將增大一倍。（ ） (c) 因?yàn)椴⒙?lián)管路中各并聯(lián)支路的水力損失相等，所以其能量損失也一定相等。（ ）(d) 定常流動(dòng)時(shí)，流線與跡線重合。（ ）(e) 沿程阻力系數(shù)的大小只取決于流體的流動(dòng)狀態(tài)。（ ）二、 回答下列各題（12題每題5分，3題10

2、分，共20分）1、什么是流體的連續(xù)介質(zhì)模型？它在流體力學(xué)中有何作用？2、用工程單位制表示流體的速度、管徑、運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)時(shí)，管流的雷諾數(shù)，問(wèn)采用國(guó)際單位制時(shí)，該條件下的雷諾數(shù)是多少？為什么？3、常見(jiàn)的流量的測(cè)量方法有哪些？各有何特點(diǎn)？三、計(jì)算題（70分）1、如圖所示，一油缸及其中滑動(dòng)栓塞，尺寸D=120.2mm，d=119.8mm，L=160mm，間隙內(nèi)充滿=0.065Pa·S的潤(rùn)滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,試問(wèn)活塞勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多少？（10分）題1圖2、如圖所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD為半個(gè)圓柱體，半徑R=1m，自由表面處壓強(qiáng)為一個(gè)大氣壓，高度

3、H=3m，試分別計(jì)算作用在單位長(zhǎng)度上AB面、BC面和CD面所受到的靜水總壓力。（10分）題2圖3、原型流動(dòng)中油的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)p=15×10-5m2/s，其幾何尺度為模型的5倍，如確定佛汝德數(shù)和雷諾數(shù)作為決定性相似準(zhǔn)數(shù)，試問(wèn)模型中流體運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)m=？（10分）4、如圖所示，變直徑圓管在水平面內(nèi)以=30。彎曲，直徑分別為d1=0.2m，d2=0.15m，過(guò)水流量若為Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2時(shí)，不計(jì)損失的情況下，求水流對(duì)圓管的作用力及作用力的位置。（20分）題4圖5、兩水池的水位差H=6m，用一組管道連接，管道的第一段BC長(zhǎng)L1=3000m，直徑d1=600mm，C點(diǎn)后

4、分為兩根長(zhǎng)L2=L3=3000m，直徑d2=d3=300mm的并聯(lián)管，各在D點(diǎn)及E點(diǎn)進(jìn)入下水池。設(shè)管道的沿程阻力系數(shù)=0.04，求總流量Q=？（20分） 題5圖 習(xí) 題第一章 緒論1. 連續(xù)介質(zhì)假設(shè)意味著_ 。 (A)流體分子互相緊連 (B) 流體的物理量是連續(xù)函數(shù) (C) 流體分子間有空隙 (D) 流體不可壓縮2. 流體的體積壓縮系數(shù)kp 是在_條件下單位壓強(qiáng)變化引起的體積變化率。 (A) 等壓 (B) 等溫 (C) 等密度3. 在常溫下水的密度為_(kāi)kg/m3。 (A) 1 (B) 10 (C) 100 (D) 10004. 空氣的體積彈性模數(shù)E_ 。 (A) (B) (C) (D) 5.

5、溫度為20，壓強(qiáng)為105Pa的空氣密度為_(kāi)kg/m3。 (A) 341 (B) 17.42 (C) 1.19 (D) 0.0416. 水的體積彈性模數(shù)_空氣的彈性模數(shù)。 (A) 小于 (B) 近似等于 (C) 大于 7. 靜止流體_剪切應(yīng)力。 (A) 不能承受 (B) 可以承受 (C) 能承受很小的 (D) 具有粘性時(shí)可承受8. 溫度升高時(shí)，空氣的粘性系數(shù)_ 。 (A) 變小 (B) 變大 (C) 不變9. 運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)的單位是_ 。 (A) (B) (C) (D) 10. _是非牛頓流體。 (A) 水 (B) 空氣 (C) 血液 (D) 瀝青11. 動(dòng)力粘性系數(shù) 與運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù) 的關(guān)系為 _

6、 。 (A) (B) (C) (D) 12. 流體的粘性與流體的_無(wú)關(guān)。 (A) 分子內(nèi)聚力 (B) 分子動(dòng)量交換 (C) 溫度 (D) 速度剃度13. 潤(rùn)滑油的動(dòng)力粘性系數(shù) ，已測(cè)得剪切應(yīng)力為 ，流體微團(tuán)的角變形速率則為_(kāi) 。 (A) 4 (B) 1/4 (C) 25 (D) 0.0414. _的流體稱(chēng)為理想流體。 (A) 速度很小 (B) 速度很大 (C) 忽略粘性切力 (D) 密度不變15. 表面張力系數(shù) 的量綱是_ 。 (A) (B) (C) (D) 16. 下列四種液體中，接觸角 的液體不潤(rùn)濕固體。 (A) 120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o17. 動(dòng)力粘性系數(shù)

7、的流體沿平板壁面流動(dòng)，測(cè)得離壁面 處的速度分布為 ，在y5mm 處的粘性切應(yīng)力為 。 (A) 2.97 (B) 0 (C) 8.9×104 (D) 0.02718. 溫度升高時(shí)，表面張力系數(shù) _ 。 (A) 增大 (B) 減小 (C) 不變19. 毛細(xì)液柱高度h與_成反比。 (A) 表面張力系數(shù) (B) 接觸角 (C) 管徑 (D) 粘性系數(shù)20. 液滴內(nèi)的壓強(qiáng) 與大氣壓強(qiáng) 之差 。 (A) (B) (C) 第二章 流體靜力學(xué)1什么是絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力、真空？它們之間的關(guān)系如何？2已知大氣壓力為98.1kN/m2。求：（1）絕對(duì)壓力為117.72 kN/m2時(shí)的相對(duì)壓力；（2）絕對(duì)壓

8、力為68.5 kN/m2時(shí)的真空值各是多少？（用水柱高度表示）3流體靜壓力有哪些特性？4什么是等壓面？等壓面的兩個(gè)重要性質(zhì)是什么？5流體靜力學(xué)基本方程式有哪幾個(gè)表達(dá)式？方程式的物理意義、幾何意義如何？6如圖2-34所示，已知 r = 800kg/m3, p1 =64 kpa, p2=79.68kpa，求 Dz。 圖2-34題6圖7如圖2-35所示，已知 A1= 0.2m2, A2= 10.0m2, P1= 100kN, 試求 P2為多少。圖2-35題7圖8水深h=3m, 大氣壓pa=1 at, 求水池底部的相對(duì)壓強(qiáng)及絕對(duì)壓強(qiáng)。9虹吸管內(nèi)最低絕對(duì)壓強(qiáng)為45kpa, 及pa=1at, 試求虹吸管內(nèi)

9、的最大真空值 pv 和最大真空度 hv=?如圖2-36所示，33如圖2-所示，已知D=60mm, d=5mm, h=200mm，求: 杯口氣壓的真空度圖2-36 題10圖11如圖2-37所示，已知鉛垂放置閘門(mén), h1=1m, H=2m, B=1.2m求:作用于閘門(mén)上的總壓力及作用點(diǎn)位置。圖2-37 題11圖12已知如圖2-38所示，閘門(mén)為圓形,D=1.25m,q=80°,可繞通過(guò)C的水平軸旋轉(zhuǎn)求(1)作用在閘門(mén)上的轉(zhuǎn)矩與閘門(mén)在水下的深度無(wú)關(guān)(2)閘門(mén)完全淹沒(méi),作用在閘門(mén)的轉(zhuǎn)矩圖2-38題12圖13如圖2-39所示，直徑相等的半球形面，求作用在三個(gè)球面的作用力的大小及方向。圖2-39題

10、13圖14如圖2-40所示，弧形閘門(mén), 寬 B=5m, q=45°, r=2m, 轉(zhuǎn)軸與水平面平齊求: 水對(duì)閘門(mén)軸的壓力圖2-40題14圖15如圖2-41所示，一輛小車(chē)車(chē)箱長(zhǎng)L，高H，裝有1/2的水，向右行駛，求使水不溢出的最大加速度。圖2-42題15圖16如圖2-43所示，底面積相同，高度相同、形狀不同的四個(gè)容器，置于桌面上。不計(jì)容器質(zhì)量。試求四個(gè)容器中的水對(duì)桌子的作用力的大小順序以及水對(duì)容器底部的作用力的大小順序。38求如圖所示的等壓面及液面下任一點(diǎn)的壓強(qiáng)分布圖2-43 題16圖17求如圖2-44所示，水下傾斜放置的平板，已知，寬。求：作用在平板上的總壓力和壓力中心的位置。圖2-

11、44題17圖18如圖2-45所示，用一U形管測(cè)量汽車(chē)的加速度，,當(dāng)汽車(chē)加速行駛時(shí)，使，求汽車(chē)的加速度。 圖2-45 題18圖19如圖2-46所示，一容器，上部為油，下部為水，已知油的密度為，求作用于容器側(cè)壁AB單位寬度上的作用力的大小及其作用點(diǎn)的位置圖2-46題19圖20量測(cè)容器中A點(diǎn)壓強(qiáng)的真空計(jì)如圖2-47所示，已知：當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?8kPa，求A點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)，相對(duì)壓強(qiáng)和真空度。圖2-47題20圖21如圖2-48所示，已知，計(jì)算各液面的相對(duì)壓強(qiáng)。圖2-48 題21圖22如圖2-49所示，用復(fù)式測(cè)壓計(jì)測(cè)量鍋爐中水面上蒸汽的絕對(duì)壓強(qiáng)p，已知試求p值的大小。圖2-49題22圖23如圖2-50所示，一

12、圓柱形容器，直徑充滿水，并繞垂直軸等角速度旋轉(zhuǎn)，在頂蓋上處安裝一開(kāi)口測(cè)壓管，管中的水位。問(wèn)此容器的轉(zhuǎn)速 n為多少時(shí)頂蓋所受的總壓力為0。圖2-50題23圖24如圖2-51所示，設(shè)計(jì)自動(dòng)泄水閥，要求當(dāng)水位為h時(shí)，用沉沒(méi)一半的加油柱形浮標(biāo)將細(xì)桿所連接的堵塞提起。已知堵塞直徑d，浮標(biāo)長(zhǎng)l，活動(dòng)部件的重量G, 求浮標(biāo)直徑D為多少，如果浮標(biāo)改為圓球形，其半徑R應(yīng)為多少？圖2-51 題24圖25如圖2-52所示，一正方形容不得器，底面積為，。當(dāng)它裝水的高度時(shí)，在的載荷作用下沿平面滑動(dòng)。若容器的底與平面間的摩擦系數(shù)，試求不使水溢出時(shí)容器的最小的高度H。圖2-52題25圖26如圖2-53所示，半徑，長(zhǎng)度的圓柱

13、體與油（比重為0.8）、水接角，圓柱體右邊與容器頂邊成直線接觸，試求：（1） 圓柱體作用在容器頂邊上的力；（2） 圓柱體的重量與比重。圖2-53題26圖27如圖2-54所示，用熔化鐵水（比重為7）鑄造帶凸緣的半球形零件，已知，試求鐵水作用在砂箱上的力。圖2-54題27圖第三章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3-1 二元不可壓縮流場(chǎng)中，試求點(diǎn)上的速度和加速度。答：，3-2 已知，式中是不為零的常數(shù)。試求：（1）流線方程。（2）時(shí)，通過(guò)點(diǎn)流線的形狀。答：，流線為，流線的形狀為一圓。3-3 流體質(zhì)點(diǎn)速度沿方向成線形規(guī)律變化，已知相距兩點(diǎn)的速度為，。流動(dòng)是恒定的，試求、兩點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)加速度。 答：，3-4 已知不可壓縮流

14、體流動(dòng)的兩個(gè)分速度為，且在處有。試求流速分量的表達(dá)式。 答：3-5 大管直徑，小管直徑，已知大管中過(guò)流斷面上的速度分布為（式中表示點(diǎn)所在半徑，單位為）。試求管中流量及小管中的平均速度。 答：，3-6 如圖所示以斷面平均流速流入直徑的排孔管中的液體，全部經(jīng)8個(gè)直徑的排孔流出，假定每孔流速依次降低2%，試求第1孔和第8孔德流速。 答：，3-7 試證明下列不可壓縮均質(zhì)流體運(yùn)動(dòng)中，哪些滿足連續(xù)性方程，哪些不滿足連續(xù)性方程。（1），；（2），；（3），；（4），。 答：（1）、（2）滿足連續(xù)性方程，（3）、（4）不滿足連續(xù)性方程。3-8 水平放置的水管，直徑由收縮到，已知、（為重力加速度），不計(jì)損失，試

15、求管中流量。 答：3-9 利用皮托管原理測(cè)量輸水管中的流量。已知輸水管直徑，水銀差壓計(jì)讀數(shù)，斷面平均流速，其中為皮托管前管軸上未受擾動(dòng)水流的速度。 答：3-10 油從鉛直圓管向下流出。管直徑，管口處的速度為，試求管口下方處的速度和油柱直徑。 答：，3-11 圖示為水塔，供水管道系統(tǒng)，。當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，管道中水的平均流速，總能量損失，試確定水塔的水面高度。 答：3-12 已知鉛直輸水管道的直徑，在相距的上下兩測(cè)壓計(jì)讀數(shù)分別為和。試判斷流動(dòng)方向，并計(jì)算水頭損失。 答：從下往上流，3-13 的水通過(guò)虹吸管從水箱吸至點(diǎn)。虹吸管直徑，出口處噴嘴直徑。當(dāng)、時(shí)，在不計(jì)水頭損失條件下，試求流量和點(diǎn)的壓強(qiáng)。 答：

16、，3-14 圖示一自來(lái)水龍頭將水從水箱中放出，設(shè)水龍頭直徑，圖示壓力表當(dāng)水龍頭關(guān)閉時(shí)讀數(shù)為，打開(kāi)水龍頭后讀數(shù)為，求自來(lái)水龍頭流出的流量，不計(jì)損失。 答：3-15 圖示一自然排煙鍋爐，煙囪直徑，煙氣流量，煙氣密度，外部空氣密度，煙囪的壓強(qiáng)損失。為使煙囪底部入口斷面的真空度不少于10mm水柱，試求煙囪的高度。 答：3-16 已知，水的流量，。（1）如果之間的水頭損失表示為，試求的值。（2）求水銀差壓計(jì)中的讀數(shù)。 答：，3-17 在離心水泵的實(shí)驗(yàn)裝置上測(cè)得吸水管上的計(jì)示壓強(qiáng)，壓水管上的計(jì)示壓強(qiáng)（為重力加速度），。試求水泵的輸出功率。 答：3-18 如圖所示的水平設(shè)置的輸水彎管，轉(zhuǎn)角，直徑由變?yōu)?。已?/p>

17、轉(zhuǎn)彎前斷面的壓強(qiáng)（相對(duì)壓強(qiáng)），輸水流量，不計(jì)水頭損失，試求水流對(duì)彎管作用力的大小。 答：3-19 密度的水從圖示水平放置的噴嘴噴出流入大氣。已知噴嘴尺寸，測(cè)得出口速度，求螺栓組所受的力。 答：3-20 一股水平方向上的射流沖擊一斜置的光滑平板。已知射流來(lái)流速度為，流量為，密度為，平板傾角為。不計(jì)重力及流動(dòng)損失，求射流對(duì)平板的作用力及分流流量、。 答：3-21 邊長(zhǎng)的正方形鐵板閘門(mén)，上邊鉸鏈連接于，其重力為，水射流直徑的中心線通過(guò)閘板中心，射流速度。（1）為使閘門(mén)保持垂直位置，在其下邊應(yīng)加多大的力？（2）撤銷(xiāo)力后，閘門(mén)傾斜角是多少？忽略鉸鏈摩擦。 答：，3-22 直徑為，速度為的水射流，在葉片一

18、端流入，從另一端流出，速度大小不變，但方向隨葉片而偏轉(zhuǎn)，試求下列兩種情況下射流對(duì)葉片作用力。（1），（2），。 答：（1），（2）3-23 旋轉(zhuǎn)式噴水器由三個(gè)均布在水平平面上的旋轉(zhuǎn)噴嘴組成，總供水量為，噴嘴出口截面積為，懸臂長(zhǎng)為，噴嘴出口速度方向與懸臂的夾角為。（1）不計(jì)一些摩擦，試求懸臂的旋轉(zhuǎn)角速度。（2）如果使已經(jīng)有角速度的懸臂停止，需要施加多大的外力矩？ 答：，3-24 判斷流場(chǎng)，是有旋流動(dòng)還是無(wú)旋流動(dòng)。 答：無(wú)旋流動(dòng)3-25 設(shè)流場(chǎng)中的速度分布為，,試判斷是否存在流函數(shù)和速度勢(shì)，若存在則繪出它們的分布圖。 答：，為互相垂直的平行直線3-26 已知平面勢(shì)流的速度勢(shì)函數(shù)，試求速度和流函數(shù)。

19、 答：，與水平方向的夾角；3-27 已知某二元不可壓縮流場(chǎng)速度分布，試確定：（1）流動(dòng)是否連續(xù)？（2）流場(chǎng)是否有旋？（3）速度為零的駐點(diǎn)位置。（4）速度勢(shì)函數(shù)和流函數(shù)。 答：流動(dòng)連續(xù)；流場(chǎng)無(wú)旋；駐點(diǎn)為（0，0）和（-4，0）；，3-28 已知（1），是不為零的常數(shù)；（2），為常數(shù)。試求上述兩流場(chǎng)中半徑為和兩條流線間流量的表示式。 答：（1），（2）3-29 源流和匯流的強(qiáng)度均為，分別位于軸上的、點(diǎn)，為3m。計(jì)算通過(guò)（0，4m）點(diǎn)的流線的流函數(shù)值，并求該點(diǎn)的流速。 答：（1）；，3-30 將速度為平行于軸的均勻流和在原點(diǎn)的點(diǎn)源疊加而成如圖所示繞平面半柱體的流動(dòng)，試求它的速度勢(shì)和流函數(shù)，并證明平面

20、半柱體的外形方程為，它的寬度等于。3-31 設(shè)在點(diǎn)置有的旋渦，在點(diǎn)置有的旋渦。試求沿下列路線的速度環(huán)量。（1）；（2）；（3）的一個(gè)方形框；（4）的一個(gè)方形框。3-32 給定流場(chǎng)為，其中為常數(shù)。作一個(gè)圍繞軸的任意封閉曲線，試用斯托克斯定理求此封閉曲線的速度環(huán)量，并說(shuō)明此環(huán)量值與所取封閉曲線的形狀無(wú)關(guān)。3-33 已知某流場(chǎng)的速度為，其中為常數(shù)，。求：（1）沿曲線的速度環(huán)量；（2）通過(guò)上述封閉曲線所包圍的圓面積的旋渦強(qiáng)度。 答：，3-34 有一流場(chǎng)，在時(shí)，；在時(shí)，求沿圖所示曲線，和（和的半徑相等）的速度環(huán)量。的半徑為。 答：，3-35 設(shè)流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度分量為，試求渦線方程。若渦管斷面，求旋渦強(qiáng)

21、度。第四章 相似理論及量綱分析1. 為研究風(fēng)對(duì)高層建筑物的影響，在風(fēng)洞中進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)，當(dāng)風(fēng)速為時(shí)測(cè)得迎風(fēng)面壓強(qiáng)為，背風(fēng)面壓強(qiáng)為，試求溫度不變風(fēng)速增至?xí)r，迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓強(qiáng)。()2. 一個(gè)潮汐模型，按弗勞得相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)，尺度比例系數(shù)為，問(wèn)原型中的一天，相當(dāng)于模型的時(shí)間是多少？()3. 為研究輸水管道上直徑600mm閥門(mén)的阻力特性，采用直徑300mm，幾何相似的閥門(mén)用氣流做模型實(shí)驗(yàn)。已知輸水管道的流量為，試求模型的氣流量。()()4. 有一內(nèi)徑的圓管，輸送運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)為的油，其流量。若用的圓管分別用20的水和20的空氣作模型實(shí)驗(yàn)，試求模型相似時(shí)管內(nèi)應(yīng)有的流量。（）5. 用尺度比例系數(shù)的模型進(jìn)行溢

22、流壩的實(shí)驗(yàn)，今在模型中測(cè)得通過(guò)流量時(shí)，壩頂水頭，壩趾收縮斷面出流速，試求原型相應(yīng)的流量、壩頂水頭及收縮斷面處的流速。(,)6. 汽車(chē)的高度,速度，環(huán)境溫度為20。為求汽車(chē)阻力在風(fēng)洞中做模型實(shí)驗(yàn)。設(shè)風(fēng)洞中溫度為0。氣流速度，試求模型汽車(chē)的高度；若在風(fēng)洞中測(cè)得模型汽車(chē)阻力，原型汽車(chē)阻力有多大？ （）7. 光滑圓球以速度在水中運(yùn)動(dòng)，為求圓球受到的阻力F，在風(fēng)洞中用直徑放大到2倍的光滑圓球進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)。為保證兩者相似，風(fēng)洞中的空氣速度應(yīng)多大？若在風(fēng)洞中測(cè)到的阻力為，則原型球的阻力有多大？(,)8. 小球在不可壓縮粘性流體中運(yùn)動(dòng)阻力與小球的直徑、等速運(yùn)動(dòng)的速度、流體的密度、動(dòng)力粘度系數(shù)有關(guān)，試導(dǎo)出阻力的

23、表達(dá)式。（）9. 雷諾數(shù)是流速，物體特征尺度，流體密度，以及流體動(dòng)力粘度系數(shù)這四個(gè)物理量的綜合表達(dá)，試用定理推出雷諾數(shù)的表達(dá)形式。（）10. 不可壓縮粘性流體在水平圓管中做定常流動(dòng)時(shí)，已知流量與直徑、單位長(zhǎng)度的壓降及流體動(dòng)力粘度系數(shù)有關(guān)。試用定理推出與這些物理量的關(guān)系。（）11. 圓型孔口出流的流速與作用水頭，孔口直徑，流體的密度，動(dòng)力粘度系數(shù)和重力加速度有關(guān)，試用定理推導(dǎo)孔口出流速度的表達(dá)式。（）第五章 液流形態(tài)及水力損失5-1 用直徑d=100mm的管道，輸送流量為10kg/s的水，如水溫5，試確定管內(nèi)水的流態(tài)。如用這管道輸送同樣質(zhì)量的石油，已知石油的密度為=850kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)

24、1.14cm2/s，試確定石油的流態(tài)。5-2 有一矩形斷面小排水溝，水深h=15cm，底寬b=20cm，流速=0.15m/s，水溫為15，試判別其流態(tài)。5-3 溫度為t=20的水，以Q=4000cm3/s的流量通過(guò)直徑d=10cm的水管，試判別其流態(tài)。如果保持管內(nèi)液體為層流運(yùn)動(dòng)，流量應(yīng)受怎樣的限制？5-4 有一均勻流管路，長(zhǎng)l=100m，直徑d=0.2m，水流的水力坡度J=0.008，求管壁處和r=0.05m處切應(yīng)力及水頭損失。5-5 輸油管管徑d=150mm，輸送油量Q=15.5t/h，求油管管軸上的流速u(mài)max和1km長(zhǎng)的沿程水頭損失。已知油=8.43kN/m3，v油=0.2cm2/s。5

25、-6 油以流量Q=7.7cm3/s，通過(guò)直徑d=6mm的細(xì)管，在l=2m長(zhǎng)的管段兩端接水銀差壓計(jì)，差壓計(jì)讀數(shù)h=18cm，水銀的容量汞=133.38kN/m3，油的容重油=8.43kN/m3。求油的運(yùn)動(dòng)粘度。題 5-6 圖5-7 在管內(nèi)通過(guò)運(yùn)動(dòng)粘度v=0.013cm2/s。的水，實(shí)測(cè)其流量Q=35cm3/s，長(zhǎng)15m管段上水頭損失hf=2cmH20，求該圓管的內(nèi)徑。5-8 液體薄層流（厚度為b）在斜面上向下呈均勻流動(dòng)，試用取隔離體方法證明：流速分布 單寬流量 題 5-8 圖5-9 半徑r0=150mm的輸水管在水溫t=15下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)為水=999kg/m3，水=0.001139N

26、83;s/m2，=3.0m/s，=0.015。（1）求管壁處、r=0.5r0處、r=0處的切應(yīng)力。（2）如流速分布曲線在r=0.5r0處的速度梯度為4.34 1/s，求該點(diǎn)的粘性切應(yīng)力與紊流附加切應(yīng)力。（3）求r=0.5r0處的混合長(zhǎng)度及無(wú)量綱常數(shù)。如果令=0,=？5-10 圓管直徑d=15cm，通過(guò)該管道的水的速度=1.5m/s，水溫t=18。若已知=0.03，試求粘性底層厚度t。如果水的流速提高至2.0m/s，t如何變化？如水的流速不變，管徑增大到30cm，t又如何變化？5-11 鑄鐵輸水管內(nèi)徑d=300mm，通過(guò)流量Q=50L/s，水溫t=10，試用舍維列夫公式求沿程阻力系數(shù)及每公里長(zhǎng)的

27、沿程水頭損失。5-12 鑄鐵輸水管長(zhǎng)l=1000m，內(nèi)徑d=300mm，通過(guò)流量Q=100L/s，試按公式計(jì)算水溫為10、15兩種情況下的及水頭損失hf。又如水管水平放置，水管始末端壓強(qiáng)降落為多少？5-13城市給水干管某處的水壓p=196.2kPa，從此處引出一根水平輸水管，直徑d=250mm，當(dāng)量粗糙高度=0.4mm。如果保證通過(guò)流量為Q=50L/s，問(wèn)能送到多遠(yuǎn)？（水溫t=25）5-14 一輸水管長(zhǎng)l=1000m，內(nèi)徑d=300mm，管壁當(dāng)量粗糙高度=1.2mm，運(yùn)動(dòng)粘度=0.013 1cm2/s，試求當(dāng)水頭損失hf=7.05m時(shí)所通過(guò)的流量。5-15 圓管直徑d=10cm，粗糙度=2mm

28、，若測(cè)得2m長(zhǎng)的管段中的水頭損失為0.3m，水溫為10。問(wèn)此時(shí)是水力光滑管還是水力粗糙管流動(dòng)？如管內(nèi)流動(dòng)屬水力光滑區(qū)，問(wèn)水頭損失可減至多少？5-16 混凝土排水管的水力半徑R=0.5m。水均勻流動(dòng)1km的水頭損失為1n，粗糙系數(shù)n=0.014，試計(jì)算管中流速。5-17 用泵水平輸送溫度t=20及流量Q=90L/s的水，經(jīng)直徑d=250mm， l=1000m的新焊接鋼管至用水點(diǎn)，試求水頭損失。5-18 容重=8435N/m3的石油，在水泵壓力p=1930kPa下通過(guò)直徑d=250mm的水平輸油管，輸送距離l=20km，如運(yùn)動(dòng)粘度=0.30cm2/s，試求石油的流量。5-19 有一水管，管長(zhǎng)l=5

29、00m，管徑d=300m，粗糙高度=0.2mm，若通過(guò)流量Q=600L/s，水溫20，試：（1）判別流態(tài)；（2）計(jì)算沿程損失；（3）求斷面流速分布。5-20 流速由1變?yōu)?的突然擴(kuò)大管，如分為二次擴(kuò)大，中間流取何值時(shí)局部水頭損失小，此時(shí)水頭損失為多少？并與一次擴(kuò)大時(shí)的水頭損失比較。5-21 水從封閉容器A沿直徑d=25mm、長(zhǎng)度l=10m的管道流入容器B。若容器A水面的相對(duì)壓強(qiáng)為2個(gè)工程大氣壓，H1=1m，H2=5m，局部阻力系數(shù)進(jìn)=0.5，閥=4.0，彎=0.3，沿程最系數(shù)=0.025，求流量Q。題5-20 圖題 5-21 圖5-22 自水池中引出一根具有三段不同直徑的水管如圖所示。已知d=

30、50mm，D=200mm，l=100m，H=12m，局部阻力系數(shù)進(jìn)=0.5，閥=5.0，沿程阻力系數(shù)=0.03，求管中通過(guò)的流量并繪出總水頭線與測(cè)壓管水頭線。5-23 圖中l(wèi)=75cm，d=2.5cm，=3.0m/s，=0.020，進(jìn)=0.5，計(jì)算水銀差壓計(jì)的水銀面高差hp，并表示出水銀面高差方向。題 5-22 圖 題 5-23 圖5-24 如圖所示為一突然擴(kuò)大的管道，其管徑由d1=50mm突然擴(kuò)大到d2=100mm，管中通過(guò)流量Q=16m3/h的水。在截面改變處插入一差壓計(jì)，其中充以四氯化碳(2=1600kg/m3)，讀得的液面高度差h=173mm。試求管徑突然擴(kuò)大的損失系數(shù)，并把測(cè)得的結(jié)果

31、與按理論計(jì)算的結(jié)果相比較。5-25 計(jì)算圖中逐漸擴(kuò)大管的局部阻力系數(shù)。已知d1=7.5cm，p1=0.7工程大氣壓， d2=15cm，p2=1.4工程大氣壓，l=150cm，流過(guò)的水量Q=56.6L/s。題5-24 圖題5-25 圖5-26 測(cè)定一蝶閥的局部阻力系數(shù)裝置如圖所示，在蝶閥的上、下游裝設(shè)三個(gè)測(cè)壓管，其間距l(xiāng)1=1m，l2=2m。若圓管直徑d=50mm，實(shí)測(cè)1=150cm，2=125cm，3=40cm，流速=3m/s，試求蝶閥的局部阻力系數(shù)值。題 5-26 圖5-27 一圓形橋墩立于水中，橋墩直徑為0.4m，水深2m，平均流速2m/s。試求橋墩受到的水流作用力。（水溫為20）5-28

32、 一個(gè)直徑d=1cm，比重為1.82的小球在靜水中下沉，達(dá)到等速沉降時(shí)速度u0=463m/s，求：（1）等速沉降時(shí)小球所受到的繞流阻力D；（2）繞流阻力系數(shù)CD及雷諾數(shù)Re。（水溫為20）第六章 孔口、管嘴及有壓管道流動(dòng)6-1 若管嘴出口面積和孔口面積相等，且作用水頭也相等，為什么管嘴出流量要比孔口出流量大？并寫(xiě)出管嘴收縮斷面處真空高度的表達(dá)式。6-2 液流從貯藏箱的垂直側(cè)壁上的小孔口中水平射出，從收縮斷面處量起，水平射程為，孔口中心離地高為。試用和來(lái)表示出流流速。若貯液箱內(nèi)液面比孔口中心高出，求流速系數(shù)的表達(dá)式。習(xí)題6-26-3 在混凝土壩中設(shè)置一泄水管，如圖所示，管長(zhǎng)m，管軸處的水頭m，現(xiàn)

33、需通過(guò)流量m3/s，若流量系數(shù)，試決定所需管徑，并求管道水流收縮斷面處的真空值。習(xí)題6-36-4 如題圖所示的水箱用隔板分成左右兩個(gè)水箱，隔板上開(kāi)一直徑mm的薄壁小孔口，水箱底接一直徑mm的外管嘴，管嘴長(zhǎng)m，m。試求在恒定出流時(shí)水深和水箱出流流量、。習(xí)題6-46-5 水從水箱通過(guò)直徑為10cm的孔口流入水箱，流量系數(shù)為0.62。設(shè)上游水箱的水面高程m保持不變。若水箱、頂部均與大氣相通，求（1）水箱中無(wú)水時(shí)，通過(guò)孔口的流量為多少？（2）水箱水面高程m時(shí)，通過(guò)孔口的流量為多少？（3）若箱水面壓力改為，m，水箱水面壓力，m，求通過(guò)孔口的流量。習(xí)題6-56-6 如圖所示虹吸管，上、下游水池的水位差為2.5m，管長(zhǎng)段為15m，段為25m，管徑mm，沿程阻力每當(dāng)，入口水頭損失系數(shù)，各轉(zhuǎn)彎的水頭損失系數(shù)均為0.2，管頂允許真空高度m。試求通過(guò)流量及最大允許安裝高度。習(xí)題6-66-7 虹吸濾池的進(jìn)水虹吸管如圖所示。管長(zhǎng)m、m，管徑m，沿程阻力系數(shù)，進(jìn)口局部損失系數(shù)，彎頭局部損失系數(shù)，出口局部損失系數(shù)。若通過(guò)流量m3/s，求水位差。習(xí)題6-7（將z改為H）6-8 一河下圓形斷面混凝土倒虹吸管，已知：粗糙系數(shù)，上下游水位差m，流量m3/s，