工程流體力學(xué)教學(xué)課件ppt作者聞建龍工程流體力學(xué)習(xí)題 答案(部分)

1、聞建龍主編的工程流體力學(xué)習(xí)題參考答案 第一章 緒論1-1 物質(zhì)是按什么原則分為固體和液體兩大類的？解：從物質(zhì)受力和運(yùn)動(dòng)的特性將物質(zhì)分成兩大類：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以無限的變形（流動(dòng)），這類物質(zhì)稱為流體。如空氣、水等。而在同等條件下，固體則產(chǎn)生有限的變形。因此，可以說：流體不管是液體還是氣體，在無論多么小的剪應(yīng)力（切向）作用下都能發(fā)生連續(xù)不斷的變形。與此相反，固體的變形與作用的應(yīng)力成比例，經(jīng)一段時(shí)間變形后將達(dá)到平衡，而不會(huì)無限增加。1-2 何謂連續(xù)介質(zhì)假設(shè)？引入連續(xù)介質(zhì)模型的目的是什么？在解決流動(dòng)問題時(shí)，應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)模型的條件是什么？解：1753年，歐拉首次采用連續(xù)介質(zhì)作為流體宏觀流

2、動(dòng)模型，即不考慮流體分子的存在，把真實(shí)的流體看成是由無限多流體質(zhì)點(diǎn)組成的稠密而無間隙的連續(xù)介質(zhì)，甚至在流體與固體邊壁距離接近零的極限情況也認(rèn)為如此，這個(gè)假設(shè)叫流體連續(xù)介質(zhì)假設(shè)或稠密性假設(shè)。流體連續(xù)性假設(shè)是流體力學(xué)中第一個(gè)根本性假設(shè)，將真實(shí)流體看成為連續(xù)介質(zhì)，意味著流體的一切宏觀物理量，如密度、壓力、速度等，都可看成時(shí)間和空間位置的連續(xù)函數(shù)，使我們有可能用數(shù)學(xué)分析來討論和解決流體力學(xué)問題。在一些特定情況下，連續(xù)介質(zhì)假設(shè)是不成立的，例如：航天器在高空稀薄氣體中飛行，超聲速氣流中激波前后，血液在微血管（1m）內(nèi)的流動(dòng)。1-3 底面積為的薄板在液面上水平移動(dòng)（圖1-3），其移動(dòng)速度為，液層厚度為，當(dāng)液

3、體分別為的水和時(shí)密度為的原油時(shí)，移動(dòng)平板所需的力各為多大？ 題1-3圖解：20 水：20， 原油：水： 油： 1-4 在相距的兩平行平板間充滿動(dòng)力粘度液體（圖1-4），液體中有一邊長為的正方形薄板以的速度水平移動(dòng)，由于粘性帶動(dòng)液體運(yùn)動(dòng)，假設(shè)沿垂直方向速度大小的分布規(guī)律是直線。1）當(dāng)時(shí)，求薄板運(yùn)動(dòng)的液體阻力。2）如果可改變，為多大時(shí)，薄板的阻力最?。坎⒂?jì)算其最小阻力值。 題1-4圖解：1) 2) 要使最小，則分母最大，所以：， 1-5 直徑，長輸水管作水壓試驗(yàn)，管內(nèi)水的壓強(qiáng)加至?xí)r封閉，經(jīng)后由于泄漏壓強(qiáng)降至，不計(jì)水管變形，水的壓縮率為，求水的泄漏量。解：， ， 1-6 一種油的密度為，運(yùn)動(dòng)粘度為，

4、求此油的動(dòng)力粘度。解：1-7 存放液體的儲(chǔ)液罐，當(dāng)壓強(qiáng)增加時(shí)，液體體積減少，求該液體的體積模量。解：1-8 壓縮機(jī)向氣罐充氣，絕對(duì)壓強(qiáng)從升到，溫度從升到，求空氣體積縮小百分?jǐn)?shù)為多少。解：，第二章 流體靜力學(xué)2-1 如圖所示為一復(fù)式水銀測壓計(jì)，用來測水箱中的表面壓強(qiáng)。試求：根據(jù)圖中讀數(shù)（單位為）計(jì)算水箱中的表面絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)。 題2-1圖解：加0-0，1-1，2-2三個(gè)輔助平面為等壓面。表壓強(qiáng)：絕對(duì)壓強(qiáng)（大氣壓強(qiáng)）2-2 如圖所示，壓差計(jì)中水銀柱高差，、兩容器盛水，位置高差，試求、容器中心壓強(qiáng)差。題2-2圖解：作輔助等壓面0-0，1-1。2-3 如圖2-45所示，一開口測壓管與一封閉盛水容器

5、相通，若測壓管中的水柱高出容器液面，求容器液面上的壓強(qiáng)。題2-3圖解： 2-4 如圖所示，在盛有油和水的圓柱形容器的蓋上加荷重。已知：，。求形測壓管中水銀柱高度。題2-4圖解：油表面上壓強(qiáng)：列等壓面0-0的方程：2-5 如圖所示，試根據(jù)水銀測壓計(jì)的讀數(shù)，求水管內(nèi)的真空度及絕對(duì)壓強(qiáng)。已知：，。題2-5圖解：2-6 如圖所示，直徑，高度的圓柱形容器，裝水容量后，繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)。1）試求自由液面到達(dá)頂部邊緣時(shí)的轉(zhuǎn)速；2）試求自由液面到達(dá)底部中心時(shí)的轉(zhuǎn)速。 題2-6圖解：（1）由旋轉(zhuǎn)拋物體體積相應(yīng)柱體體積的一半又 （2）原體積 拋物體外柱體 拋物體式（2） 代入（1） 2-7如圖所示離心分離器，已知：

6、半徑，高，充水深度，若容器繞軸以等角速度旋轉(zhuǎn)，試求：容器以多大極限轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，才不致使水從容器中溢出。題2-7圖解：超高 由：原體積旋轉(zhuǎn)后的柱體體積+拋物體體積由得空的體積空的旋轉(zhuǎn)后體積有水的旋轉(zhuǎn)拋物體體積2-18 如圖所示，一盛有液體的容器以等加速度沿軸向運(yùn)動(dòng)，容器內(nèi)的液體被帶動(dòng)也具有相同的加速度，液體處于相對(duì)平衡狀態(tài)，坐標(biāo)系建在容器上。液體的單位質(zhì)量力為，求此情況下的等壓面方程和壓強(qiáng)分布規(guī)律。題2-8圖1）等壓面方程2）壓強(qiáng)分布規(guī)律又，2-19 如圖所示矩形閘門寬，門重，。試求：1）下游無水時(shí)的啟門力。2）下游有水時(shí)，即時(shí)的啟門力。 題2-9圖解：1）對(duì)轉(zhuǎn)軸求矩可得：2）下游水壓力作用點(diǎn)：

7、離下底（垂直距離）離：對(duì)求矩得2-10 如圖2-52所示為一溢流壩上的弧形閘門。已知：，門寬，。試求：作用在該弧形閘門上的靜水總壓力。 題2-10圖解： ,=83.3求：，2-11 繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自動(dòng)開啟式水閘，當(dāng)水位超過時(shí)，閘門自動(dòng)開啟。若閘門另一側(cè)的水位，角，試求鉸鏈的位置。 題2-21圖解： （取）第三章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)3-1 已知不可壓縮流體平面流動(dòng)的流速場為，試求在時(shí)刻時(shí)點(diǎn)處流體質(zhì)點(diǎn)的加速度。解：將代入得：，3-2 用歐拉觀點(diǎn)寫出下列各情況下密度變化率的數(shù)學(xué)表達(dá)式：1）均質(zhì)流體；2）不可壓縮均質(zhì)流體；3）定常運(yùn)動(dòng)。解：1）均質(zhì)流體2）不可壓縮均質(zhì)流體，即3）定常流動(dòng)2-3 已知平面不可壓

8、縮流體的流速分量為，試求：1）時(shí)過點(diǎn)的跡線方程。2）時(shí)過點(diǎn)的流線方程。解：1） 將時(shí)代入得，將二式中的消去為：， 2）， ， 積分得 將代入，得時(shí)的流線為：3-4 如圖所示的一不可壓縮流體通過圓管的流動(dòng)，體積流量為，流動(dòng)是定常的。1）假定截面1、2和3上的速度是均勻分布的，在三個(gè)截面處圓管的直徑分別為、，求三個(gè)截面上的速度。2）當(dāng)，時(shí)計(jì)算速度值。3）若截面1處的流量，但密度按以下規(guī)律變化，即，求三個(gè)截面上的速度值。 題3-4圖解：1） ，2） ，3） ， 即 即 3-5 二維、定常不可壓縮流動(dòng)，方向的速度分量為，求方向的速度分量，設(shè)時(shí)，。解：二維、定常不可壓的連續(xù)性方程為：， ， 3-6 試證

9、下述不可壓縮流體的運(yùn)動(dòng)是可能存在的：1），2）， 3），解：不可壓縮流體的連續(xù)性方程為： （1）1）， 代入（1）中滿足。2）， 代入（1）中滿足。3）， 代入（1）中滿足。3-7 已知圓管層流運(yùn)動(dòng)的流速分布為，試分析流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)形式。解：線變形：，純剪切角變形：旋轉(zhuǎn)角速度：3-8 下列兩個(gè)流場的速度分布是：1），2），試求旋轉(zhuǎn)角速度（為常數(shù)）。解：1），2），2-9 氣體在等截面管中作等溫流動(dòng)。試證明密度與速度之間有關(guān)系式 軸為管軸線方向，不計(jì)質(zhì)量力。解：1）假設(shè)所研究的氣體為完全氣體，符合2）等截面一維流動(dòng)，符合由連續(xù)性方程： （1）得 （2）對(duì)（2）求的偏導(dǎo)數(shù)： （3）對(duì)的偏導(dǎo)數(shù)： 即

10、 （4）由完全氣體的一維運(yùn)動(dòng)方程： （5）轉(zhuǎn)化為： （）對(duì)求導(dǎo)： （） （6）題目中： （7）對(duì)比（3）和（4）發(fā)現(xiàn)（加上（7） 得證。第四章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3-1 不可壓縮理想流體作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)，速度分量為，當(dāng)時(shí)，速度分量為，式中， ，設(shè)無窮遠(yuǎn)處的壓強(qiáng)為，不計(jì)質(zhì)量力。試求壓強(qiáng)分布規(guī)律，并討論。解：時(shí)，質(zhì)點(diǎn)做等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)二元流動(dòng)，略去質(zhì)量力的歐拉微分方程為： （1）由速度分布得：，于是歐拉方程（1）成為：上二式分別乘以，相加積分得： （2）在渦核邊界上，則 （3）積分常數(shù) （4）于是旋渦中任一點(diǎn)的壓強(qiáng)為（4）代入（2）：時(shí)當(dāng)時(shí)，是無旋流動(dòng)，由拉格朗日積分 當(dāng)，得。于是 渦核邊界 3-2

11、一通風(fēng)機(jī)，如圖所示，吸風(fēng)量，吸風(fēng)管直徑，空氣的密度。試求：該通風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的真空度（不計(jì)損失）。 題3-2圖解：1-1斷面處： 列0-0，1-1，B、E， （真空度）3-3 如圖所示，有一管路，、兩點(diǎn)的高差，點(diǎn)處直徑，壓強(qiáng)，點(diǎn)處直徑，壓強(qiáng)，斷面平均流速。試求：斷面平均流速和管中水流方向。 題3-3圖解：水流方向。3-4 圖所示為水泵吸水管裝置，已知：管徑，水泵進(jìn)口處的真空度，底閥的局部水頭損失為，水泵進(jìn)口以前的沿程水頭損失為，彎管中局部水頭損失為。試求：1）水泵的流量；2）管中1-1斷面處的相對(duì)壓強(qiáng)。題3-4圖解：（1） 列水面，進(jìn)口的B.E (1) (2)(2)代入（1）， (2) 列水面0-

12、0,1-1處B.E3-5 一虹吸管，已知：，由水池引水至端流入大氣。若不計(jì)損失，設(shè)大氣壓的壓強(qiáng)水頭為。求：1）管中流速及點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)。2）若點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)的壓強(qiáng)水頭下降到以下時(shí)，將發(fā)生汽化，設(shè)端保持不動(dòng)，問欲不發(fā)生汽化，不能超過多少？ 題3-5圖解：1) 列水面A，出口C的B.E 列水面A，頂點(diǎn)B處的B.E (相對(duì)壓強(qiáng)) (絕對(duì)壓強(qiáng)，)2）列水面A，頂點(diǎn)B處的B.E3-6 圖為射流泵裝置簡圖，利用噴嘴處的高速水流產(chǎn)生真空，從而將容器中流體吸入泵內(nèi)，再與射流一起流至下游。若要求在噴嘴處產(chǎn)生真空壓強(qiáng)水頭為，已知：、。求上游液面高（不計(jì)損失） 題3-6圖解：不計(jì)損失，不計(jì)抽吸后的流量增加（即抽吸開始時(shí)）

13、列0-0，2-2斷面的B.E， ， (1)列0-0，1-1的B.E當(dāng)時(shí)，射流泵開始抽吸液體，其工作條件（不計(jì)損失）為。3-7 如圖所示，敞口水池中的水沿一截面變化的管路排出的質(zhì)量流量，若、， 不計(jì)損失，求所需的水頭，以及第二管段點(diǎn)的壓強(qiáng)，并繪制壓強(qiáng)水頭線。 題3-7圖解：化成體積流量： ， 列0-0，3-3的B.E列0-0，M處的B.E3-8 如圖所示，虹吸管直徑，管路末端噴嘴直徑，。管中充滿水流并由噴嘴射入大氣，忽略摩擦，試求1、2、3、4點(diǎn)的表壓強(qiáng)。 題3-8圖解：列0-0，出口2'-2'的B.E， 列0-0，1的B.E， 同理列0-0，2的B.E ， 列0-0，4的B.E

14、 ，3-9 如圖所示，一射流在平面上以的速度沖擊一斜置平板，射流與平板之間夾角，射流斷面積，不計(jì)水流與平板之間的摩擦力。試求：1）垂直于平板的射流作用力。2）流量與之比。 題3-9圖解：對(duì)本題就寫為：（） （1）列入口，出口1；入口，出口2的B.E，可得，（1）式成為：解得：，3-10 如圖所示，水流經(jīng)一水平彎管流入大氣，已知：，水的密度為。求彎管上受到的力。（不計(jì)水頭損失，不計(jì)重力）題3-10圖解：（1） 列1-1，出口2-2的B.E (1)，列所畫控制體的動(dòng)量方程： 取， 3-11 圖所示的一灑水器，其流量恒定，每個(gè)噴嘴的面積，臂長，不計(jì)阻力。求1）轉(zhuǎn)速為多少？2）如不讓它轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)施加多大

15、力矩？ 題3-11圖解：1）出口相對(duì)流速 取固定于地球坐標(biāo)系：對(duì)系統(tǒng)而言 ，代入動(dòng)量方程： ，2）不轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)量方程兩端，得動(dòng)量矩方程： 取，或：1） 由于無阻力，則出口速度的切向分量灑水器的圓周速度，3-12 圖為一水泵的葉輪，其內(nèi)徑，外徑，葉片寬度（即垂直于紙面方向），水在葉輪入口處沿徑向流入，在出口處與徑向成流出，已知質(zhì)量流量，葉輪轉(zhuǎn)速。求水在葉輪入口與出口處的流速、及輸入水泵的功率（不計(jì)損失）。題3-12圖解：1）如圖示葉片進(jìn)出口速度三角形進(jìn)口：，出口：，泵體積流量：，2）泵揚(yáng)程：由泵基本方程式, , , 功率第四章 相似理論與量綱分析4-1 相似流動(dòng)中，各物理量的比例系數(shù)是一個(gè)常數(shù)，它們

16、是否都是同一個(gè)常數(shù)？又，是否各物理量的比例系數(shù)值都可以隨便取嗎？解：相似流動(dòng)中，各物理量的比例是一個(gè)常數(shù)，其中，是各自獨(dú)立的，基本比例尺確定之后，其它一切物理量的比例尺都可以確定。基本比例尺之間的換算關(guān)系需滿足相應(yīng)的相似準(zhǔn)則（如Fr，Re，Eu相似準(zhǔn)則）。線性比例尺可任意選擇，視經(jīng)濟(jì)條件、場地等條件而定。4-2 何為決定性相似準(zhǔn)數(shù)？如何選定決定性相似準(zhǔn)數(shù)？解：若決定流動(dòng)的作用力是粘性力、重力、壓力，則只要滿足粘性力、重力相似準(zhǔn)則，壓力相似準(zhǔn)則數(shù)自動(dòng)滿足。所以，根據(jù)受力情況，分別確定這一相似相似流動(dòng)的相似準(zhǔn)則數(shù)。對(duì)主要作用力為重力，則決定性相似準(zhǔn)則數(shù)為Fr相似準(zhǔn)則數(shù)，其余可不考慮，也能達(dá)到近似相

17、似。對(duì)主要作用力為粘性力，則其決定性相似準(zhǔn)則數(shù)為Re相似準(zhǔn)則數(shù)。4-3 如何安排模型流動(dòng)？如何將模型流動(dòng)中測定的數(shù)據(jù)換算到原模型流動(dòng)中去？解：1.模型的選擇為了使模型和原型相似，除要幾何相似外，各主要相似準(zhǔn)則應(yīng)滿足，如Fr，Re相似準(zhǔn)則。2.模型設(shè)計(jì)通常根據(jù)實(shí)驗(yàn)場地、經(jīng)費(fèi)情況、模型制作和量測條件，定出線性比例尺，再以縮小原型的幾何尺寸，得出模型的幾何邊界。選定模型相似準(zhǔn)則，由選定的相似準(zhǔn)則確定流速比尺及模型的流量。3.數(shù)據(jù)換算在模型上測量的數(shù)據(jù)由各種比尺換算至原型中。4-4 何謂量綱？何為基本量綱？何謂導(dǎo)出量綱？在不可壓縮流體流動(dòng)問題中，基本量綱有哪幾個(gè)？量綱分析法的依據(jù)是什么？解：物理量單位

18、的種類稱量綱。物理量的量綱分為基本量綱和導(dǎo)出量綱，在流體力學(xué)中，長度、時(shí)間和質(zhì)量的量綱、為基本量綱，在與溫度有關(guān)的問題中，還要增加溫度量綱。導(dǎo)出量綱有：，等。量綱分析法的依據(jù)是：量綱和諧性原理。4-5 用量綱分析法時(shí)，把原有的個(gè)有量綱的物理量所組合的函數(shù)關(guān)系式轉(zhuǎn)換成由個(gè)無量綱量（用表示）組成的函數(shù)關(guān)系式。這“無量綱”實(shí)是由幾個(gè)有量綱物理量組成的綜合物理量。試寫出以下這些無量綱量。，（升力系數(shù)），（壓強(qiáng)系數(shù)）分別是由哪些物理量組成的？解：，4-6 Re數(shù)越大，意味著流動(dòng)中粘性力相對(duì)于慣性力來說就越小。試解釋為什么當(dāng)管流中Re數(shù)值很大時(shí)（相當(dāng)于水力粗糙管流動(dòng)），管內(nèi)流動(dòng)已進(jìn)入了粘性自模區(qū)。解：當(dāng)雷

19、諾數(shù)超過某一數(shù)值后，由流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)可知，阻力系數(shù)不隨Re而變化，此時(shí)流動(dòng)阻力的大小與Re無關(guān)，這個(gè)流動(dòng)范圍稱為自動(dòng)模型區(qū)。若原型與模型流動(dòng)都處于自動(dòng)模型區(qū)，只需幾何相似，不需Re相等，就自動(dòng)實(shí)現(xiàn)阻力相似。工程中許多明渠水流處于自模區(qū)。按弗勞德準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)的模型只要進(jìn)入自模區(qū)，便同時(shí)滿足阻力相似。4-7 水流自滾水壩頂下泄，流量，現(xiàn)取模型和原型的尺度比，問：模型流動(dòng)中的流量應(yīng)取多大？又，若測得模型流動(dòng)的壩頂水頭，問：真實(shí)流動(dòng)中的壩頂水頭有多大？解：用Fr相似準(zhǔn)則1） 2） 4-8 有一水庫模型和實(shí)際水庫的尺度比例是，模型水庫開閘放水4min可泄空庫水，問：真實(shí)水庫將庫水放空所需的時(shí)間多大？解：用F

20、r相似準(zhǔn)則： 4-9 有一離心泵輸送運(yùn)動(dòng)粘度的油液，該泵轉(zhuǎn)速，若采用葉輪直徑為原型葉輪直徑的模型泵來做實(shí)驗(yàn)，模型流動(dòng)中采用的清水（），問：所采用的模型的離心泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)取多大？解：采用Re相似準(zhǔn)則速度比尺：，4-10 氣流在圓管中流動(dòng)的壓降擬通過水流在有機(jī)玻璃管中實(shí)驗(yàn)得到。已知圓管中氣流的，；模型采用，。試確定：（1）模型流動(dòng)中水流；（2）若測得模型管流中2m管流的壓降，問：氣流通過20m長管道的壓降有多大？解：1）采用Re相似準(zhǔn)則： 2）采用歐拉相似準(zhǔn)則： 4-11 數(shù)是流速，物體特征長度，流體密度，以及流體動(dòng)力粘度這四個(gè)物理量的綜合表達(dá)，試用定理推出雷諾的表達(dá)式。解：取，為基本量，則：； 解

21、得：， ， 4-12 機(jī)翼的升力和阻力與機(jī)翼的平均氣動(dòng)弦長，機(jī)翼面積，飛行速度，沖角，空氣密度，動(dòng)力粘度，以及等因素有關(guān)。試用量綱分析法求出與諸因素的函數(shù)關(guān)系式。解： 各物理量的量綱為：1取，為基本量 ， ， ， ， 第六章 流動(dòng)阻力與水頭損失3-1 試判別以下兩種情況下的流態(tài)：1）某管路的直徑，通過流量的水，水溫。2）條件與上相同，但管中流過的是重燃油，運(yùn)動(dòng)粘度。解：1），紊流2）3-2 1）水管的直徑，管中水流流速，水溫，試判別其流態(tài)。2）若流速與水溫同上，管徑改為，管中流態(tài)又如何？3）流速與水溫同上，管流由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯闹睆蕉啻?？解：水?），層流2），湍流3），3-3 一輸水管直徑，

22、管長，測得管壁的切應(yīng)力。試求：1）在管長上的水頭損失。2）在圓管中心和半徑處的切應(yīng)力。解：1）如圖示控制體2），時(shí)，或，3-4某輸油管道由點(diǎn)到點(diǎn)長，測得點(diǎn)的壓強(qiáng)，點(diǎn)壓強(qiáng)，通過的流量，已知油的運(yùn)動(dòng)粘度，。試求管徑的大小。解：設(shè)流動(dòng)為層流，則由流量公式：，層流3-5 如圖3-31所示，水平突然縮小管路的，水的流量，用水銀測壓計(jì)測得，試求突然縮小的水頭損失。圖3-31 題3-5圖解：列1-1，2-2的B.E 第七章 有壓管路、孔口、管嘴的水力計(jì)算7-1如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用來測定管路的沿程阻力系數(shù)和當(dāng)量粗糙度，已知：管徑，管長，水溫，測得流量，水銀測壓計(jì)讀數(shù)。試求：1）沿程阻力系數(shù)。2）管壁的當(dāng)量粗

23、糙度。 題7-1圖解：1) ， 2）尼古拉茲阻力平方區(qū)公式 或由，7-2 在圖所示的管路中，已知：管徑，管長，當(dāng)量粗糙度，圓形直角轉(zhuǎn)彎半徑，閘門相對(duì)開度，水頭，水溫，試求管中流量。題7-2圖解：列0-0，1-1的B.E：由查阻力平方區(qū)：，：，（），7-3 如圖所示，用一根普通舊鑄鐵管由水池引向水池，已知：管長，管徑。有一彎頭，其彎曲半徑，有一閥門，相對(duì)開度，當(dāng)量粗糙度，水溫。試求當(dāng)水位差時(shí)管中的流量。 題7-3圖解：列上下水池水面的B.E：，：， 代入：7-4 如圖所示，水由具有固定水位的貯水池中沿直徑的輸水管流入大氣。管路是由同樣長度的水平管段和傾斜管段組成，。試問為了使輸水管處的真空壓強(qiáng)水

24、頭不超過，閥門的損失系數(shù)應(yīng)為多少？此時(shí)流量為多少？取，不計(jì)彎曲處損失。 題7-4圖解：列水池水面出口C的B.E （1）列水池水面B處的B.E （2）代入（1）： 7-5 如圖所示，要求保證自流式虹吸管中液體流量，只計(jì)沿程損失，試確定：1）當(dāng)，時(shí)，為保證層流，應(yīng)為多少？2）若在距進(jìn)口處斷面上的極限真空的壓強(qiáng)水頭為，輸油管在上面貯油池中油面以上的最大允許超高為多少？ 題7-15解：1）列上下水面的B.E， ，或：層流流量公式 ， 校核：2）列上水池水面A的B.E，7-6 如圖所示，水從水箱沿著高及直徑的鉛垂管路流入大氣，不計(jì)管路的進(jìn)口損失，取。試求：1）管路起始斷面的壓強(qiáng)與箱內(nèi)所維持的水位之間的關(guān)

25、系式，并求當(dāng)為若干時(shí)，此斷面絕對(duì)壓強(qiáng)等于（1個(gè)工程大氣壓）。2）流量和管長的關(guān)系，并指出在怎樣的水位時(shí)流量將不隨而變化。 題7-6圖解：列0-0，1-1的B.E （1）列0-0，A的B.E （2）從（1）中解出，則為 （3）代入（2）得：要使（絕對(duì)壓強(qiáng)），求，即（相對(duì)壓強(qiáng)）代入，2）由式(3)解出 要使與無關(guān)，則，此時(shí) 7-7 兩容器用兩段新的低碳鋼管連接起來，已知：，管1為銳邊入口，管2上的閥門的阻力系數(shù)。當(dāng)流量為時(shí)，求必須的總水頭。 題7-7圖解：列上、下水池水面的B、E：鋼管 ， 查莫迪圖中的區(qū)，得：，：，： 7-8 一水泵向如圖所示的串聯(lián)管路的、點(diǎn)供水，點(diǎn)要求自由水頭。已知：流量，；管

26、徑，管長，。試求水泵出口點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭。題7-8圖解：， m7-9在總流量為的輸水管中，接入兩個(gè)并聯(lián)管道。已知：，試求沿此并聯(lián)管道的流量分配以及在并聯(lián)管道入口和出口間的水頭損失。解：， （查莫迪圖，按阻力平方區(qū)）， （同上）由，（并聯(lián)管，）對(duì)管路1： （1）對(duì)管路2： （2）（1）（2） 已知?jiǎng)t 7-10 如圖所示， 分叉管路自水庫取水。已知：干管直徑，長度，支管1的直徑，長度，支管2的直徑，長度，。管壁的粗糙度均為，各處高程如圖3-40所示。試求兩支管的出流量及。 題7-10圖解： 支管1： （1）支管2： （2） （3）（1）、（2）、（3）匯總 ，7-11 如圖所示，一水箱用隔板分成兩部分

27、和。隔板上有一孔口，直徑。在的底部有一圓柱形外伸管嘴，直徑，管嘴長，水箱部分水深保持恒定，孔口中心到箱底下的距離。試求：1）水箱部分內(nèi)水位穩(wěn)定之后的和。2）流出水箱的流量。題7-11圖解：孔口流量系數(shù)， 管嘴流量系數(shù)孔口流量管嘴流量 （1） （2）（1）=(2)， 則，7-12 已知：管道長，管內(nèi)水流流速，水的體積模量，管徑與管壁厚度之比，水的體積模量與管壁彈性模量之比。當(dāng)管端閥門全部關(guān)閉時(shí)間時(shí)，求水擊壓強(qiáng)。解：師生交往教學(xué)設(shè)計(jì) 1、 教學(xué)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo)：知道教學(xué)相長的含義，懂得師生之間要彼此尊重。 能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)正確與老師交往，能夠正確處理和老師交往中存在的分歧 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)

28、尊重老師，熱愛老師的情感，主動(dòng)關(guān)心老師、理解老師。二、教學(xué)重、難點(diǎn)：重點(diǎn)：正確與老師交往。難點(diǎn)：學(xué)會(huì)正確處理與老師的分歧。教學(xué)過程：一、情景導(dǎo)入生成問題師：有人說教師是蠟燭，照亮別人燃燒自己；也有人說教師是辛勤的園丁；更有人說教師師人類心靈的工程師。到底教師在我們的生活中扮演著怎樣的角色，我們又該如何與老師交往呢？今天就讓我們走進(jìn)師生交往，一起來探討這些問題吧。由此導(dǎo)入新課。二、教學(xué)相長探究一：教材P65運(yùn)用你的經(jīng)驗(yàn)1、師：在我們的學(xué)習(xí)生活中，接觸過許許多多的老師，在與學(xué)生交往的過程中，老師扮演著組織者、傾聽者、陪伴者等角色。請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合教材第65頁表格，回想一下你與老師交往的場景，在那些場景中，老師扮演著什么樣的角色？請(qǐng)記錄在下面的表格中。(見教材P66表格)答案提示：如：在學(xué)習(xí)中，老師扮演引導(dǎo)者角色；在參加集體活動(dòng)時(shí)，老師扮演組織者角色；在課外交往中，老師扮演著陪伴者，朋友的角色，等等。2、師：是的，老師教授我們知識(shí)，陪伴我們成長，我們也從老