函授流體力學復習題-2013年

3456習題1

781.10水的密度為1000kg/m3，運動粘度為1×10-6m2/s，其動力粘度為A．1×10-9Pa·sB．1×10-6Pa·sC．1×10-3Pa·sD．1×10-1Pa·s1.9比較重力場(質量力只有重力)中,水和水銀所受單位質量Z水和

Z汞的大小:(a)Z水<Z汞;(b)Z水=Z汞;(c)Z水>Z汞;(d)不定補充：習題2題2-6圖題2-7圖題2-9圖2-10圓形水桶，頂部及底部用環(huán)箍緊，桶內盛滿液體，頂箍和底箍所受張力之比為：（1）1/2;(2)1.0;(3)2;(4)3解:2-23解:先作壓強分布圖(1)(2)此處閘門上水壓均勻分布，故壓力中心在閘門中心，距底壁1.5m2-242-28如圖所示，圓柱體壓力罐由上、下兩個半圓筒合成，水罐長l

=2m，半徑R=0.5m，壓力表讀值pM=23.72kPa

。試求:(1)上、下半圓筒所受的水壓力；（2）半圓筒連接螺栓所受的總拉力。解:（1）先求上半筒所受水壓力（2）連接螺栓所受的總拉力等于上半筒所受水壓力

下半筒所受水壓力解:先求水平分力再求豎向分力補充1選擇題3-5無旋流動限于：

(a)流線是直線的流動;(b)跡線是直線的流動;(c)微團無旋轉的流動;(d)恒定流動。3-63-1用歐拉法表示流體質點的加速度等于3-23-4習題34-14-34-2題4-1圖題4-3圖習題44-54-6平面流動具有流函數的條件是：（1）無粘性流體；（2）無旋流動；（3）具有速度勢；（4）滿足連續(xù)性。4-4補充：1．在總流伯努利方程中，壓強p是漸變流過流斷面上的A．某點壓強B．平靜壓強C．最大壓強D．最小壓強2.4-17解:根據連續(xù)性方程得根據伯努利方程得根據動量方程得xz水流作用在噴嘴上的力為143.31kN4-19解：（1）根據連續(xù)性方程和伯努利方程得根據動量方程得水流對底坎的推力為22.45kN解:利用連續(xù)性方程,得設閘門對水流作用力為R,則x方向的動量方程為4-18x代入數據,得水流對閘門的作用力,利用牛頓第三定律,有方向向右xhcP0PcHR00xccz0

已知矩形平板閘下出流B=2m,H=4m,hc=0.5m,不計水頭損失，不計渠底摩擦阻力。求:水流對閘門推力解:由連續(xù)性方程,得由伯努利方程,得補充題：hcP0PcHR00xccz0設閘門對水流作用力為R,則x方向的動量方程為水流對閘門的作用力,利用牛頓第三定律,有方向向右習題56-16-2題6-1圖題6-2圖習題66-46-56-61m題6-6圖6-3圓管流的臨界雷諾數（下臨界雷諾數）：（a）隨管徑變化；（b）隨流體的密度變化；（c）隨流體的粘度變化；（d）不隨以上各量變化。6-96-106-76-86-11工業(yè)管道的沿程摩組系數λ，在紊流過渡區(qū)隨雷諾數的增加：

(a)增加(b)減小(c)不變(d)不定6-26解：由伯努利方程得流量：切應力：6-28解：由伯努利方程得補充題1:一水平放置的突然擴大管路，直徑由d1=50mm擴大到d2=100mm，在擴大前后斷面接出的雙液比壓計中上部為水，下部為=15.7kN/m3的四氯化碳，當流量Q=16m3/h時的比壓計讀數h=173mm，求突然擴大的局部阻力系數，并與理論計算值進行比較。

解：根據伯努利方程得突擴損失局部阻力系數Δhd1d27-17-2習題7題7-5圖題7-4圖題7-3圖7-37-47-5題7-7圖7-67-77-9解：（1）（2）（3）7-11：有一平底空船，其水平面積Ω為8m2，船舷高h為0.5m，船自重G為9.8kN?，F船底破一直徑d為10cm的圓孔，水自圓孔漏人船中，試問經過多少時間后船將沉沒。QhΩ解：船不沉要求船承受的浮力必須等于船的重力，這就要求船內外水面必須保持一定的高差，此高差H為沉沒時間7-16解：根據伯努利方程得7-18如圖，壓力水箱中的水，經由兩段串聯的管道恒定出流。已知壓力表的讀值pM=98000Pa，水頭H=2m，管長l1=10m，l2=20m，管徑d1=100mm，d2=200mm，若沿程阻力系數λ1=λ2=0.03，試求通過的流量并繪制總水頭線和測壓管水頭線。解列a-a和2-2的伯努利方程aaH2d1,l1d2,l22QpM根據連續(xù)性方程得v2=v1(d1/d2)2

故代入數據計算結果通過管道的流量ad1,l1d2,l2QpM10.612.260.690.1712總水頭線圖5-20解：查表5-3得：a1=9.3s2/m6，a2=43s2/m6，a3=375s2/m6代入數據得補充題1：工廠供水系統(tǒng)，由水塔向A、B、C三處供水，管道均為鑄鐵管，沿程阻力系數λ約為0.035，已知流量qA=10L/s，qB=5L/s，QC=10L/s，各段管長l1=350m，l2=400m，l3=150m，各段直徑d1=200mm，

d2=150mm，d3=100mm，整個場地水平，試求水塔出口壓強。解：先求出各管段阻抗水塔出口壓強：補充題2：如圖所示的長管管網，各支路的直徑，管長如圖，各條管線沿程阻力系數均相同：。已知管路的輸入流量Q=500L/s。求：（1）各支路流量；（2）A、B兩點間的水頭損失；（3）如果用一條等效管線替代A、B間的三條管線，使得兩點間通過的流量與水頭損失不變，則等效管線的阻抗為多少。ABl1=1000m,d1=0.25ml2=600m,d2=0.2ml3=1000m,d3=0.25mQ=500L/s解：（1）阻抗并聯管路（2）（3）習題8解：查表，得粗糙系數過流斷面積濕周水力半徑謝才系數8.12所求流量8.13解：查表，得粗糙系數矩形斷面水力最優(yōu)時：流量關系故思考：如果是已知邊坡系數的梯形渠道呢？8.14解：過流斷面積由流量關系得濕周由解得補充題：梯形斷面明渠，底坡是0.0005，邊坡系數1.0，粗糙系數0.02，按水力最優(yōu)斷面條件求均勻流流量為10m3/s時的渠道底寬和正常水深。解：梯形斷面水力最優(yōu)時流量解得則水力最優(yōu)水力半徑習題9習題10補充：10.6使用達西滲流定律雷諾數不能大于(a)2300(b)575(c)10(d)1

10.7用裘皮依公式分析普通完全井浸潤線方程時的變量是A．含水層厚度B．滲透系數C．井的半徑D．浸潤面高度解：由題意知所求涌水量8-7某工地以潛水為給水水源，含水層厚度為6m，滲透系