流体力学期末复习计算部分分解.docx
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流体力学期末复习计算部分分解
V=1.0m/s，板与固定边界的距离6=1mm油的粘度卩=0.09807Pa•s
三计算题
一、粘性
1•一平板在油面上作水平运动，如图所示。
已知平板运动速度试求作用在平板单位面积上的切向力。
二静力学
1.设有一盛水的密闭容器，如图所示。
已知容器内点A的相对压强为4.9X1o"Pa。
若在该点左侧壁上安装一玻璃测压管，已知水
的密度p=1000kg/m,试问需要多长的玻璃测压管？
若在该点的右侧壁上安装一水银压差计，已知水银的密度p也=13.6X
103kg/m3,h1=0.2m,试问水银柱高度差h2是多大？
2.如图所示的半园AB曲面，宽度b二1m，直径D=3m，试求曲ab所受的静水总压力
3.如下图，水从水箱经管路流出，管路上设阀门K已知L=6m,a=30。
，H=5m,B点位于出口断面形心点。
假设不考虑能量损失，以
0-0面为基准面，试问：
阀门K关闭时，A点的位置水头、压强水头、测压管水头各是多少？
4.位于不同高度的两球形容器，分别贮有=8.9kN「m2的油和"Bg=10.00kN「m2的盐水，差压计内工作液体为水银。
Ha
7•在储水容器垂直壁的下面，有一1/4圆柱面形的部件AB，该部件的长度L=0.8m，半径R=0.4m,水深H=1.2m,试求水作用在部件
AB上的总压力。
V
-
1
H
/
/
/
/
/
A
8.一矩形挡水平板如图所示，板宽5m，板高6m,试求作用于平板上的静水总压力的大小、方向及作用点
A
6m
''B
三、运动学
1.直径d为100mm的输水管中有一变截面管段，其最小截面的直径do为25mm若测得管中流量Q=10L/S，求输水管的断面平均流速
V和最小截面处的平均流速V0。
四、动力学
1•已知二维流动
ux=xt，uy二-y•t，试求t=0时通过点（—1，-1）的流线
2•已知二维流动，ux=Kx，uy=-Ky，式中k为常数，试求流线方程
3.设管路中有一段水平（xoy平面内）放置的等管径弯管，如图所示。
已知管径d=0.2m,弯管与x轴的夹角〉=45,管中过流
断1—1的平均流速V,=4m.s，其形心处的相对压强p^9.81104Pa，若不计管流的能量损失，试求水流对弯管的作用
R。
4.一水平放置的渐缩管，水从大直径d1断面流向小直径d2断面。
已知d^200mm，
口=40kN.m2,V1=2ms,d2=100mm，不计摩擦，试求水流对渐缩管的轴向推力
五、流体阻力与能量损失
1.设圆管直径d=200mm管长L=1000m输送石油的流量Q=0.04m/s,石油运动粘滞系数v=1.6cm2/s，试求该管段的沿程损失
3.通过水平圆管流出的液体流量为0.110‘m3「s，其装置如图所示。
试证明流动为层流（不计局部损失）
|h=0.6m
i
d二1cm
l-1.2m
一、明渠水流.
1、有一梯形断面粘土渠道，已知底宽B=10米，均匀流水深H=3米，边坡系数m=1.0,土壤的粗糙系数n=0.02，通过的流量Q=39m/s,试确定每公里长度上的沿程损失hf.
解：
A=（b+mh）h=39,
I
X=b+21m2h=18.5,
AQ
R==2.11,V==1.0m/s
A
lv2
hf=—=0.148mcR
11
C=R6=56.63,
n
2•有一矩形断面混凝土渡槽，糙率
n=0.014，底宽b=1.5m，槽长L=120m。
进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程=52.04m，
当槽中均匀流水深ho=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q。
3.某矩形断面渠道，渠宽b=1.0m,通过的流量Q=2.0m3/s，试判别水深各为1.0m和0.5m时渠中水流是急流还是缓流?
七有压管流
1.设有一管路，如图所示，已知A点处的管径dA=0.2m，压强Pa=70kPa；B点处的管径ds=0.4m，压强Pb=40kPa，流速Vb=1
m/s；A、B两点间的高程差Z=1m。
试判别A,、B两点间的水流方向，并求出其间的能量损失hw
2.用直径d=5cm的虹吸管从水箱中引水，虹吸管最高点距水面耐=2.5m，上升段损失hw=0.2m，下降段损失
hw2=0.5m。
若虹吸管允许的最大真空度为7.76mH2。
，那么该管最大流量是多少?
31.油管的直径d=8mm，通过流量Q=77cm3.「s，在长度l=2m的管段两段，水银压差计读值hp=9.6cm，油的密度
=0.9103kg..m3，水银的密度订=13.610‘kg..m3，求断面平均流速和沿程损失。
34.已知二维流动，Ux=Kx,Uy二-Ky，式中k为常数，试求流场的加速度
35.—圆弧闸门，宽度b=4m，圆心角即=45°,半径R=2m，闸门转轴恰与水面齐平（如图示），求水对闸门的总压力的大小
36.设有一密闭容器，液面上的压强为0.5工程大气压，现在容器底部接一段管道，管长I为4.0m,与水平面成30°，出口断面直径
39.有一梯形断面渠道水流为均匀流，已知通过的流量Q=39ni/s,边坡系数m=1.0,底坡i=0.0002,底宽b=10m,水深h=3m,试求粗糙
系数n（用曼宁公式计算）。
40.如图所示，一水平管路突然扩大，已知直径d1=5cm,d2=10cm，管中通过的流量Q=0.02m3/s，试求该突然扩大管段的局部水
头损失hj。
41•试求图中A、B、C三点的相对压强及绝对压强大小，已知当地大气压强为98kNm2
42.水箱真空M的读数为0.98kN「m2，水箱与油箱的液面差H匸1.5m，水银柱液面差h^0.2m，油的比重：
g=7.85kN：
m3,求h1为多少米?
H
1油.
Z
1
h1
h2
Hg
44.图示平面闸门AB宽1m倾角〉=45°，左侧水深3m右侧水深2m试求静水总压力大小、方向和作用点。
45.为了收集某渠道糙率n的资料，今测得流量Q=9.45m3/s，水深ho=1.2Om。
在长为L=200m的渠段内水面降落△z=0.16m,已知渠
道断面尺寸底宽b=7.0m，边坡系数m=1.5。
求n值
i=0.810"
木33
46.设不可压缩流体平面无旋流动的流速势为•二xy-xy,它是否满足流体的连续性条件
48.输水管道直径d=50mm，流Q=3.3410J3m^s，水银压差计读值Ah=150mm汞柱，沿程损失不计。
试求阀门k的局部阻力系数。
49.一自重为9N的圆柱体，直径d=149.4mm,在一内径D=150mrm勺圆管中下滑，若圆柱高度h=150mm均匀下滑的速度v=46mm/s,求圆
柱体和管壁间隙中油液的粘滞系数卩的值。
50.如下图，为测盛水密封容器中液面压强p°，在A点装一U型测压管，已知A点位于液面之下1.5米，H=2米。
试求液面的压强
P0,并说明是否出现真空
53.已知二维流动
Ux=xt，Uy--y•t，试求t=1时流体质点在（—1，-1）处的加速度
运动粘滞系数
54.设石油在圆管中作恒定均匀流，已知管径d=10cm,流量Q=500cm3/s,石油密度=850kg/m3，
•；：
■-=1.810—5m2/s，确定每米管长的沿程损失hf
55.混凝土矩形渠道，已知水深h=0.8m，底宽b=1.2m，粗糙系数n=0.014，通过的流量Q=1.0m3/s，试求渠道的坡度。
56.图示有一水平放置的三通水管，干管di=1200mm，两支管d^d^800mm，二-45°,干管Qi=2m3s，支管流量
\/2
Q2=Q3，断面1-1处的动水压强pi=100kNm2，断面1-1到2—2（或3-3）的水头损失hw二乞，求水流作用于支墩
2g
的力。
J
▽
h
-[h/2
:
:
AJ-
h
B
h
——d―—
59.用4m1m的矩形闸门垂直挡水，水压力对闸门底部门轴的力矩等于多少?
60.有一梯形断面的渠道，其宣泄流量Q=2.28m3/s，渠道底宽b=2.5m，正常水深h=1.0m，边坡系数m=1.0,壁面n=0.025，试确
定渠道的底坡i=?
62.某速度场可表示为
Ux=Xt
Uy__yt
uz=0
试求：
t=0时，通过点A（—1,-1）的流线。
63.水流从水箱经水平管路流出，管道上设有一阀门K。
已知H=2.0m，水平管路长20m,直径d=20mm，管路进口处的局部阻力E!
=0.5，阀门处E2=2.0，沿程阻力系数入=0.04，确定管路的流量。
64.如图所示串联供水管路，各段管长lAB=500m，bc=400m，lcD=300m;管径dAB=400mm，dBc=300mm，dcD=200mm；流量qi=50l/s，
q2=40l/s,q3=30l/s;若管路的沿程摩阻系数入ab=0.03，入bc=0.035，入cd=0.04;D点所需的自由水头为25m，试求水塔的供水高度H。
题勇图
丹錚尹打事錚武誇事幷打和武#
2.一底面积为4550cm*2,质量为6kg的木块，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1.2ms，油层厚度
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