流體力學(xué)復(fù)習(xí)題1

工程流體力學(xué)復(fù)習(xí)題一．填空1.流體是一種受任何微小作用時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)。2.作用于流體上的力按其性質(zhì)可以分為表面力和。3.緩變流任意過流截面靜壓力分布特點(diǎn)：。4.一邊長(zhǎng)為的等邊三角形截面管內(nèi)充滿流體流動(dòng)，其當(dāng)量直徑（水力直徑）。5.的流體稱為理想流體。6.運(yùn)動(dòng)黏度υ的國(guó)際單位是7.某點(diǎn)的真空壓強(qiáng)為65000Pa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa，該點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為，相對(duì)壓強(qiáng)為8.絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)p、真空壓強(qiáng)、當(dāng)?shù)卮髿鈮褐g的關(guān)系是：9.速度v、長(zhǎng)度l、重力加速度g的無(wú)量綱量是：；速度v、密度、壓強(qiáng)p的組成的無(wú)量綱數(shù)是：10壓力輸水管模型實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)度比尺為8，模型水管的流量應(yīng)為原型輸水管流量的：。11.如圖1所示在封閉容器上裝有U形水銀測(cè)壓計(jì)，其中1、2、3點(diǎn)位于同一水平面上，其壓強(qiáng)關(guān)系為：。圖1圖2圖312如圖2所示并聯(lián)管道1、2，兩管的直徑相同，沿程阻力系數(shù)相同，長(zhǎng)度=3，1、2兩管通過的流量關(guān)系為為：。13.水在垂直管內(nèi)由上向下流動(dòng)，相距l(xiāng)的兩斷面間，測(cè)壓管水頭差h，兩斷面間沿程水頭損失，則：14.流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)包括、和。15.圓管層流，實(shí)測(cè)管軸上流速為，則斷面平均流速為：16.某流場(chǎng)，，則流線方程為。17.量綱和諧性原理是指任何一個(gè)正確的方程式中，各項(xiàng)的量綱必須。18.進(jìn)行水力模型實(shí)驗(yàn)，要實(shí)現(xiàn)有壓管流的動(dòng)力相似，應(yīng)選的相似準(zhǔn)則是：（a）雷諾準(zhǔn)則；（b）弗勞德準(zhǔn)則；（c）歐拉準(zhǔn)則；（d）其它。19.在安排管道閥門阻力試驗(yàn)時(shí)，首先考慮要滿足的相似準(zhǔn)則是：（a）雷諾數(shù)；（b）弗勞德數(shù)；（c）斯特勞哈爾數(shù)；（d）歐拉數(shù)。20．在管流中，如果兩個(gè)截面的直徑比為，則這兩個(gè)截面上的雷諾數(shù)之比為。21.在圓管層流流動(dòng)中，沿程損失與速度的成正比。22．某水流速度是2.5m/s，則其速度水頭是mH2O。23．斯托克斯定理表明，沿封閉曲線的L的速度環(huán)量等于穿過以該曲線為周界的任意曲面的。24．不可壓縮平面流動(dòng)的勢(shì)函數(shù)為，其流函數(shù)為25.馬赫數(shù)的定義。26.流體的靜壓力是的一種，它是該力在方向上的分力。27.描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法分別是和，其中著眼于流場(chǎng)中的空間點(diǎn)，研究流體質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過這些空間點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間的變化的方法是。28.流體靜壓強(qiáng)的作用方向總是沿其方向。29.流線是用來(lái)描述流場(chǎng)中各點(diǎn)流動(dòng)的曲線。30.流體的運(yùn)動(dòng)除了平移和轉(zhuǎn)動(dòng)外，還有運(yùn)動(dòng)。31.流體在速度、壓強(qiáng)增加區(qū)內(nèi)流動(dòng)時(shí)，才可能發(fā)生附面層的分離。32.管路A、B并聯(lián)，管路A水頭損失是6mH2O，則管路B水頭損失是mH2O。33.的物理意義是單位流體的動(dòng)能。34．一密閉容器內(nèi)，流體絕對(duì)壓強(qiáng)為0.6個(gè)大氣壓，其相對(duì)壓強(qiáng)為個(gè)大氣壓，真空度為個(gè)大氣壓。35．動(dòng)力粘性系數(shù)與運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)的關(guān)系為____，其中動(dòng)力粘性系數(shù)的國(guó)際單位為。36．一半徑為0.5m的圓管管內(nèi)充滿流體流動(dòng)，其水力直徑（當(dāng)量直徑）m。37．作用于流體上的力按其性質(zhì)可以分為和。38.某水流速度是2.5m/s，則其速度水頭是mH2O。39．在管流中，如果兩個(gè)截面的直徑比為，則這兩個(gè)截面上的雷諾數(shù)之比為。40．管路A、B并聯(lián)，管路A水頭損失是2.5mH2O，則管路B水頭損失是mH2O。41．在圓管層流流動(dòng)中，沿程損失與速度的成正比。42．兩流體現(xiàn)象相似的條件包括：．．。43.物理量單位的屬性稱為。44.超聲速氣流在擴(kuò)壓管中進(jìn)行增壓，擴(kuò)壓管的截面積應(yīng)該逐漸；超聲速氣流在噴管中進(jìn)行增速，噴管的截面積應(yīng)該逐漸。AhBⅠ管uⅡAhBⅠ管uⅡ管46.如右圖所示，管所測(cè)壓強(qiáng)為全壓，管所測(cè)壓強(qiáng)為靜壓。48.某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)是15米水柱，當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?0米水柱，則該點(diǎn)處的相對(duì)壓強(qiáng)是米水柱。49.某有壓流動(dòng)的管路，水力半徑是1m，則水力直徑是m。50.水在管中流動(dòng)，雷諾數(shù)為15632，則其流態(tài)為。51不可壓縮變直徑管流，已知管徑d1=320mm，d2=160mm，流速v1=1.5m/s。v2=。52設(shè)空氣密度是1.2kg/m3，動(dòng)壓是128Pa，則速度是m/s。53.不考慮溫度，基本量綱包括：。54、在水力光滑區(qū)，，則沿程水頭損失hf與流速v的_______次方成正比。55、如圖4所示，在與容器相連的水管入口處的局部阻力系數(shù)為。二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1．水管上安裝一復(fù)式水銀測(cè)壓計(jì)如圖所示。同一水平線上各點(diǎn)的壓強(qiáng)p1、p2、p3、p4哪個(gè)最大？哪個(gè)最小？哪些相等？2．什么是流線？流線的主要特點(diǎn)有什么？3．如圖所示，開口容器裝有兩種互不相混的液體。分析兩根測(cè)壓管中的液面哪個(gè)更高？哪個(gè)與容器中的自由液面高度相同？4.簡(jiǎn)述水力光滑管和水力粗糙管的定義。一根確定的管子是否永遠(yuǎn)保持為水力光滑管或水力粗糙管？為什么？5.請(qǐng)用陰影示出右圖的壓力體。6、用陰影線畫出下圖中受壓柱面的壓力體。7、如下圖所示，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。8．粘性流體管內(nèi)流動(dòng)其能量損失可分為哪兩類，產(chǎn)生的原因是什么？寫出其計(jì)算公式。9．簡(jiǎn)述伯努利方程的物理意義。10．已知液體中流速沿y方向分布如圖3所示，試根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，定性繪出切應(yīng)力沿y方向的分布圖。11．關(guān)于水流去向問題，曾有以下一些說法，如“水一定是從高處流向低處”、“水是由壓力大的地方流向壓力小的地方”、“水是由流速大的地方流向流速小的地方”，這些說法對(duì)嗎，試用基本方程式加以說明。13．，則流體為理想流體，這種說法對(duì)嗎？為什么？14．在一條水平管段上裝有兩只測(cè)壓管，如圖2所示，當(dāng)管中流量增大時(shí)，兩只測(cè)壓管中液面高度與是增大還是減??？并說明原因。15.盛有水的密閉容器，水面壓強(qiáng)為，當(dāng)容器自由下落時(shí)，求水中壓強(qiáng)分部規(guī)律。16．有一泵循環(huán)管道，各支管閥門全開時(shí)，支管流量分別為、，若將閥門開度變小，其他條件不變，試論證主管流量怎樣變化，支管流量、怎樣變化。17.圖示兩根完全相同的長(zhǎng)管道，只是安裝高度不同，兩管的流量關(guān)系如何，說明理由。三、計(jì)算題1一流動(dòng)的速度場(chǎng)為確定在t=1時(shí)通過（2,1）點(diǎn)的軌跡線方程和流線方程。2、某壓差計(jì)如圖所示，已知hA=hB=1m，Δh=0.5m。求：pA-pB。3盛水容器，水深=60cm，=100cm，水銀測(cè)壓計(jì)讀值=25cm，試求半徑=0.5m的半球形蓋所受總壓力的水平分力和鉛垂分力。3、水流過一段轉(zhuǎn)彎變徑管,如圖所示,已知小管徑200mm，截面壓力kPa，大管徑400mm，壓力kPa，流速=1m/s。兩截面中心高度差1m，求管中流量及水流方向。（10分）4、嵌入支座內(nèi)的一段供水管，直徑由d1=1.5m縮到d2=1m,如圖所示。當(dāng)支座前的相對(duì)壓力p＝392kPa和流量Q＝1.8m3／s時(shí)，不計(jì)阻力損失，試確定在漸縮管上支座所承受的軸向力。5矩形平板閘門，一側(cè)擋水，已知長(zhǎng)=2m，寬=1m，形心點(diǎn)水深=2m，傾角=，閘門上緣處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，忽略閘門自重及門軸摩擦力，試求開啟閘門所需拉力。6矩形閘門高=3m，寬=2m，上游水深=6m，下游水深=4.5m，試求：（1）作用在閘門上的靜水總壓力；（2）壓力中心的位置。7矩形平板閘門一側(cè)擋水，門高=1m，寬=0.8m，要求擋水深超過2m時(shí)，閘門即可自動(dòng)開啟，試求轉(zhuǎn)軸應(yīng)設(shè)的位置。8密閉盛水容器，水深=60cm，=100cm，水銀測(cè)壓計(jì)讀值=25cm，試求半徑=0.5m的半球形蓋所受總壓力的水平分力和鉛垂分力。9一弧形閘門，寬2m，圓心角=，半徑=3m，閘門轉(zhuǎn)軸與水平齊平，試求作用在閘門上的靜水總壓力的大小和方向。10.一吹風(fēng)裝置，進(jìn)排風(fēng)口都直通大氣，風(fēng)扇前、后斷面直徑==1m，排風(fēng)口直徑=0.5m，已知排風(fēng)口風(fēng)速=40，空氣的密度=1.29，不計(jì)壓強(qiáng)損失，試求風(fēng)扇前、后斷面的壓強(qiáng)和。9.如圖，水以V=10m/s的速度從內(nèi)徑為50mm的噴管中噴出，噴管的一端則用螺栓固定在內(nèi)徑為100mm水管的法蘭上，如不計(jì)損失，試求作用在連接螺栓上的拉力。10.如圖,直徑為d1=700mm的管道在支承水平面上分支為d2=500mm的兩支管，A—A斷面的壓強(qiáng)為70kN/m2，管道流量Q=0.6m3/s，兩支管流量相等。（1）不計(jì)水頭損失，求支墩受的水平推力；（2）若水頭損失為支管流速水頭的5倍，求支墩受的水平推力。（不考慮螺栓連接的作用） 11球形固體顆粒在流體中的自由沉降速度v與顆粒直徑d、密度以及流體的密度、粘度、重力加速度g有關(guān)，試用定理證明自由沉降速度關(guān)系式12.水管直徑50mm，末端閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表讀值為21。閥門打開后讀值降至5.5，如不計(jì)水頭損失，求通過的流量。13下列不可壓縮流體、平面流動(dòng)的速度場(chǎng)分別為：（1）=；=（2）=；=（3）=；=試判斷是否滿足流函數(shù)和流速勢(shì)的存在條件，并求、。14水管直徑為50mm，1、2兩截面相距15m，高差3m，通過流量Q＝6L/s，水銀壓差計(jì)讀數(shù)為250mm，試求管道的沿程阻力系數(shù)。15如圖所示，重量，面積的平板置于斜面上。其間充滿粘度的油液。當(dāng)油液的厚度時(shí)，問均速下滑時(shí)平板的速度U是多少？16相距為h=10mm的兩固定平板間充滿動(dòng)力粘度μ=1.49Pa·s的甘油，若兩板間甘油的速度分布為u=4000y(h-y)，則(1)若上板的面積A=0.2m2，求使上板固定不動(dòng)所需的水平作用力F(2)求y=h/3和2h/3處的內(nèi)摩擦應(yīng)力，并說明正負(fù)號(hào)的意義。17如下圖所示一雙液式差壓計(jì)。上部為油，γ＝9kN／m3，下部為水，γ水=9.8KN/m3，已知h=10cm，a＝l0c18某水塔供水系統(tǒng)，h=20m，由管路1、2組成，按長(zhǎng)管計(jì)算，d1=250mm，l1=20m，d2=200mm，l2=260m，沿程阻力系數(shù)均為0.03，中間有水泵一臺(tái)，泵的揚(yáng)程是40mH2O，求管路中的流量。hh1219、某礦井輸水高度Hs+Hd=300m，排水管直徑d2=0.2m,流量Q=200m3/h，總水頭損失hw=0.1H，試求水泵揚(yáng)程H應(yīng)為多少?20、如下圖所示為一漸擴(kuò)的管道，其管徑由dl＝50mm擴(kuò)大到d2＝100mm，管中通過流量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（ρ＝1600kg／m3）