武大水力学习题水动力学基础Word文档下载推荐.docx

1、（4）24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是 （ ）（1）互相平行的直线；互相平行的曲线； （3） 互不平行的直线；（4） 互不平行的曲线。25、液体运动总是从高处向低处流动；（2） 单位总机械能大处向单位机械能小处流动；压力大处向压力小处流动；（3） 流速大处向流速小处流动。26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流，管路装有 U形管水银差计，判定压差计中水银液面为（1） A高于 B； （2） A低于 B； （3） A、 B齐平； （4） 不能确定高低。27、恒定总流动量方程写为 , 方程的物理意义为1128、恒定总流能量方程中， hw 的能量意义是 。它的量纲是29、在有压管流的管壁上

2、开一个小孔，如果没有液体从小孔流出，且向孔内吸气，这说明小孔内液 体的相对压强 零。 （ 填写大于、等于或小于 ） 如在小孔处装一测压管，则管中液面将 （ 填写高于、或低于 ） 小孔的位置。30、恒定总流能量方程中， v 22g 的能量意义为 , 它的量纲是 。31、水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均流速沿程 ，动水压强沿程 。32、图示分叉管道中， 可以写出单位重量液体的能量方程的断面是 不能写出单位重量液体的能量方程的断面是 。34、图示为一平底等直径隧洞，出口设置一控制闸门。当闸门关闭时， A、B两点压强 pA 与 pB 的关系为 ；当闸门全开时， A、 B两位于均匀流段

3、，其关系为 。35、应用恒定总流能量方程时，所选的二个断面必须是 断面，但二断面之间可以存在 流。36、有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长 100 m ，若水头损失为 0.8m ，则水力坡度为h1=1m，h2=3m。若不计水37、图示为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入大气。已知头损失，则管道出口流速为 。1238、图示为 1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。管 1中为理想液体，管 2 中为实际液体。当两管流量qv1 = qv2 时，则两根测压管的液面高差 h1 与 h2 的比较是 。39、图示为一等直径水平管道，水头为 H。若整个水头损失为 hw， 1，则管道 A、B、C 三

4、个断面的流速分别为 vA= ， vB= ， vC= 40、用能量方程或动量求解水力学问题时，两过水断面取在渐变流断面上，目的是利用 的特征，计算 。41、将一平板放置在自由射流中，并重直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分 q1，并将射流流量的剩余部分 q2 以偏转角 =15 射出，如图所示。已知流速 v=30 ms，总流量 q=0.036m3 s，q1=0.012m3 s。 若不计液体重量的影响， 且在射流流动在同一水平面上， 流速只改变方向， 不改变大小。试求射流对平板的作用力。动量校正系数 =1。 （ 384.5N）42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝， 坝高 a=30m，坝上水头

5、H=2m，坝下游收缩断面处水深 hc=0.8m， 溢流坝水头损失为 hw=2.5（ v2 2g） ， vc为收缩断面流速。不计行近流速 v0。（ 取动能及动量校正系数13均为 1） 求水流对4874.6KN）单宽坝段上的水平作用力 （包括大小及方向 ） 。43、从水箱中引出一喷管， 喷管喷出的射流冲击着置于斜面上的重物 G。如果要使重物保持静止， 问水箱中水面相对于喷管出口的高度 H是多少 ?（已知值如图所示 ） 。 （水箱中水面保持不变，不计喷嘴进口局部水头损失，重物在斜面上按无摩擦计，动能动量校正系数均取 1，喷管沿程水头损失系数头损失。求水 流喷射最大高度 H 及该处水股直径 d2。（

6、动能校正系数为 1）H 1.875m ； d 2 = 14.14cm ）1446、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接一直径为 d，长度为 L的管道 （如图） 。贮液容器的面积甚大，液面距离管道进口的高度为 h 保持恒定。已知液体容重为 g，沿程水头损失系数为 不计铅直管道 进口的水头损失。求每只螺钉所受的拉力 （ 管重不计，不计阻力，动能动量校正系数均为 1）。h LL ）147、自水箱引出一水平管段，长度 L=15m，直径 D=0.06 m ，末端接一喷嘴，喷口的直径 d=0.02m，如图所示。已知射流作用于铅直入置的放置的平板 A上的水平力 F31.4N。求水箱水头 H。（ 设管段沿程水头损失

7、系数 =0.04 喷嘴局部水头损失系数 =0.2 ，管道进口局部水头损失系数 =0.1 ，各 系数均对应于管中流速水头 v2 2g，动能动量校正系数均为 1）H 5.75m ）48、某输油管道的直径由 d1=15cm，过渡到 d2=10cm。 （如图 ）已知石油重率 g=8500 N m3，渐变段两端水银压差读数 h=15 mm，渐变段末端压力表读数 p=2.45 N cm2。不计渐变段水头损失。取动 m3s；R 253.1 N ）1549、一圆柱形管嘴接在一个水位保持恒定的大水箱上， 如图所示。 在管嘴收缩断面 CC处产生真空，在真空断面上接一玻璃管，并插在颜色液体中。已知收缩断面处的断面积

8、 Ac 与出口断面积之比 Ac A=0.64 。水流自水箱至收缩断面的水头损失为 0.06（ vc22g），vc 为收缩断面流速。水流自水箱流至出口断面的水头损失为 0.48（ vc2 2g） ，v 为出口断面流速。管嘴中心处的水头 H=40cm。水箱中的流速水头忽略不计。求颜色液体在玻璃管中上升的高度 h。 （取动能校正系数为 1）（ h 0.297m ）50、图示为用虹吸管越堤引水。已知管径 d=0.2 m ，h1=2 m， h2=4 m。不计水头损失。取动能 校正 系数为 1。问： （1） 虹吸管的流量 qv 为多? （2） 设允许最大真空值为 0.7 m ，B点的真空压强是否超过最大允

9、许值 ?D=250 mm， d=200 mm，弯角 =60。若弯管进口压力表读数 p1=2.5 N cm2， p2=2.0 N cm2。不计弯管的水头损失，求：水流对弯管的R 1503.07 N ； 51.07 0 ）水平作用力的大小及方向。 （ 取动量校正系数均为 1）52、有一水平放置的管道 （ 如图 ） 。管径 d1=10 cm， d2=5 cm。管中流量 qv=10 L s。断面 1 处测管 高度 h=2 m。不计管道收缩段的水头损失。 取动能校正系数均为 1。求不流作用于收缩段管壁上的力。 （ Rx 101.31N）53、有一倾斜放置的管道，管径由 d1=10 cm，突然扩大至 d2

10、=20 cm。试验时测得测压管 1 和 2 中的 水位分别为 0.5 m 和 0.8 m ，如图所示。求管道流量 qv。 （ 取动能校正系数为 1，突然扩大局部水头损失系数 =（ A2A11）2，A1、A2分别为小管和大管的断面面积，对应于大管的流速。 ）54、从水箱下部引一管道，管道水平段上有一收缩段。从收缩段引出的玻璃管插入容器 A的水中 （ 如图） 。已知管径 d1=4 cm，收缩段直径 d2=3 cm。水箱至收缩段的水头损失 hw1=3v22g，收缩段至管道出口的水头损失 hw2=v22g（ v为管道流速 ） 。当水流通过管道流出时，玻璃管中水柱高 h=0.35d1=20 cm， d2

11、=10 cm，1.51m）z=0.5 m，水银压差计读数h=2 cm。30.018m3/s ）56、试证明图示文德里管测得的流量值与管的倾斜角无关。57、在图示管道的断面 AA、B B、CC的上、下两端壁处各装设一根测压管，试问各断面上、 两根测压管水面是否等高 ?如果等高，原因何在 ?如不等高，哪一根高些，为什么 ?v及58、图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射。若管嘴出口至水箱 水面的高度 h=5 m，管嘴局部水头损失系数 =0.2 ，取动能校正系数 =1。求管嘴的出流速度F=46059、图示容器内的水从侧壁孔口射入大气。已知孔口直径 d=10 cm，水流对水箱

12、的水平作用力N。取动动量校正系数等于 1。求：孔口射流的流速 v。 （7.653m/s ）1860、图示为水平放置的水电站压力分岔钢管，用混凝土支座固定。已知主管直径 D=3 m，两根分岔直径 d=2 m，转角 =120，管末断面 1 压强 p1=294 KNm2，通过总流量 qv=35 m3s，两分岔管 流量相等。取动能动量校正系数均为 1。求水流对支座的水平作用力。2144.6KN）61、图示为一矩形断面平底渠道，宽度 b=2.7 m，在某处渠底抬高 h=0.3 m，抬高前的水深 H=0.8 m，抬高后水面降低 z=0.12 m ，设抬高处的水头损失是抬高后流速水头的 13，求渠道流量。

13、（取动能校正系数 =1） （ 14.95m /s ）62、射流从喷嘴中射出，撞击在一铅直放置的平板上，如图所示。已知喷嘴直径 d=25 mm，射流与平板垂线间的夹角 =60，射流流速 v1=5 m s。不计摩擦阻力，取动量校正系数为 1。 （1）平板静止时，射流作用在平板上的垂直作用力； （2） 当平板以 u=2 m s 的速度与水流相同方向运动63、图示为矩形平底渠道中设平闸门，门高 a=3.2 m，门宽 b=2 m。当流量 qv1=8 m3s 时，闸前水深 H=4 m，闸后收缩断面水深 hc=0.5 m 。不计摩擦力。取动量校正系数为 1。求作用在闸门上的动1964、一带有收缩段的管道系统

14、如图所示。利用收缩处的低压将容器 M中的液体吸入管道中。设大容器装有同种液体。管道收缩处断面面积为 A1，出口面积为 A2。管道出口中心的水头为 H。容器 m液A面至管轴高度 h为多大时，能将液体抽入 ?（不计水头损失 ） （h （A2）2 1H ）A165、射流以 v=19.8 m s的速度从直径 d=10 cm 的喷嘴中射出，射向有固定对称角 =135的叶片 上。喷嘴出口和叶片出口流速均匀分布。若不计摩擦阻力及损失，求叶片所受的冲击力。（ F 5.256KN ）66、图示为水轮机的圆锥形尾水管，已知断面 A的直径 d1=0.6 m，流速 vA=6 m s，断面 B的直径d2=0.9 m，断

15、面的压强按静压分布。断面 A 到 B 的水头损失 hw=0.2 vA2 2g。试计算： （1） z=6 m时，断面 A的真空度； （2） 允许 A处真空度为 5 m时，断面 A允许最高位置 z。（设动能校正系数 =1）（1）7.106 mH2O ； （2）z 3.894 m ）67、水枪的头部为渐细管，长度 L=20 cm，出口直径 d=2 cm，进口直径 D=8 cm，如图所示。水枪出口的水流流速 v=15 m s。一消防队员手持水枪进口处， 将水枪竖直向上，将水枪竖直向上喷射。20若不计能量损失， 取动能校正系数及动量校正系数为 1。求手持水枪所需的力及方向。 （ R 0.502KN ；

16、方向向下）68、如图所示射流泵，其工作原理是借工作室中管嘴高速射流产生真空，将外部水池中的水吸进工 作室， 然后再由射流带进出口管。已知 H=2 m，h=1 m，d1=10 cm，d2=7 cm，不计水头损失，试求：（1） 射流泵提供的流量 qv；（2） 工作室中 3 3断面处的真空度 hv3。 （ qV 49.2l/s；hV3 5.33 mH2O）69、在直径 d=150 mm 的输水管中，装置一附有水银差计的毕托管，水银面高差 h=20 mm，设管中断面平均 流速 v=0.8u max，试求：管中流量 qv。 （31 l/s ）70、用虹吸管从水库中取水，已知 d=10 cm，其中心线上最

17、高点 3 超出水库水面 2m，其水头损失为：点1到点 3 为 10 v22g，（其中1至2点为 9 v22g） ，由点3到点 4为2v22g，若真空高度限制 在 7 m 以内。 （1） 吸水管的最大流量有无限制 ?如有应为多少 ?出水口至水库水面的高差 h有无 限制?如有，应为多少 ?（2） 在通过最大流量时 2 点在压强为多少 ? （ qvmax 0.0234m34.526 mH2O）Ps 23.4 l s； hmax=5.9m ；2172、圆管过水断面直径上的流速分布规律为 u=u0 （1 rr0）17 式中 u 为半径 r 处的流速， u0为中心点的流速， r 0为圆管半径。设 r0=1

18、0 cm，测得 u0=3 m s，求流量及断面平均流速 v0。qv 0.0774m2/s; v0 2.46m / s ）v 与最大流速 umax 的关73、某液体在两平板之间流动，其断面流速分布如图示。求断面平均流速系。 （ v 2umax）74、某渠道在引水途中要穿过一条铁路，于路基下面修建圆形断面涵洞一座，如图所示。已知涵洞 设计流量qv= 1m3s，涵洞上下游 水位差 z=0.3 m ，涵洞水头损失 hw=1.47 v22g （ v 为洞内流速 ），涵洞 上下游渠道流速很小，速度水头可忽略。求涵洞直径 d。 （0.80m ）2283、在平面流动中，两条流线的流函数之差等于条流线的单宽流量

19、84、液体作有势运动时85、伯努力积分的应用条件为23（1） 理想正压流体，质量力有势，非恒定无旋流动 ;（2）不可压缩流体，质量力有势，非恒定有旋流动（3）理想正压流体，质量力有势，恒定流动，沿同一流线（4）理想正压流体，质量力有势，非恒定流动 ，沿同一流线86、理想液体恒定有势流动，当质量力仅为重力时， （ ）87、若已知流函数 a（x2 y 2）,a为常数，则 ux . _, u y _ .。88、恒定平面势流中，组成流网的流线与等势线的关系是 。89、液体质点的运动形式有 。90、理想液体在同一点上各方向的动水压强数值是 的。实际液体中的动水压强为在同一点上沿三个正交方向的动水压强的

20、，而 pxx =， pyypzz91、液体运动可根据 分为有涡流和无涡流，无涡流是指 ，应满足的判别条件是92、设液体的流速场为6x,uy6y,uz7t,t 为时间，求：当地加速度； （2） 迁移加速度；（3） 质点加速度。93、已知平面无旋流动的速度分量由下式给出u x Ax Byx ；试求： （1） A,B,C,D 之间的关系； u y Cx Dy（2） 速度势函数； （3） 流函数。 （1）B 2 2 Axy （y x ） c2 ）94、已知不可压缩液体平面流动的流函数（1） 画出该流动的流线图形，并标明流向；（2） 判别是有旋流动还是无旋流动；（3） 已知流场中两定点坐标分别为 A（1

21、,0）（2） Bxy 2A（x2 y2） c1； （3）（x2 y2） /2。 要求：（流线 （x2 y2）/2 Const. ）（有旋）与 B（2,3）, 通过此两点间的单宽流量 q；B=C ; A=D ;（4） A 、B两点是否满足方程 u2 /2g p/ g c ？否）2495、证明两固定平行平板间发生层流运动时， 其流速分布为 ux u m（1 y 2 H ），式中 um为 vmax的最大值， 2H为平板间距。A 距离水面 2m 处，来流流速沿水深分布为ux2（y / H） 7， 试21.3KPa）求点 A 的 动水压强。97、已知某一不可压缩液体平面流动的速度分布为：x2 y2 x,

22、u y （2xyy），要求：判别是否满足速度势函数和流函数的存在条件，并求求通过 A（1,1） B（1,2） 两点间流量；1/3 ）（3）写出切应力及附加压强的表达式；（4） A点的压强水头 pA/ g=2 m 水柱，试求B 点的压强水头。0.47mH2O）98、不可压缩二维流动的流速分量为：u x x 4y,u yy 4x ，要求：（1） 该流动是恒定流还是非恒定流（2） 该流动是否连续 ； （3） 写出流线方程式 ； （4）判别有无线变形和角变形运动；（5）判别有涡流还是无涡流； （6） 判别是否为势流，若流动有势，写出流速势函数表达式。99、如图所示，在一长为 l ，顶角为的圆锥形管嘴中

23、，嘴中水流以一定的流量qv 流动并在顶点连续地喷出。 按图示取坐标轴 x，试求： 坐标为 x 断面处的加速度ax。2q 2v2q v ）5 2 2（l x）5（ tan2 2） 2100、给出流速场 u （6 2xy t2）i （xy2 10t）j 25k ，求空间点 （3,0,2）在t1的加速度。58i 10j ）101、流动场中速度沿流程均匀地减小，并随时间均匀地变化。A点和 B 点相距 2m， C点在中间，如图示。已知 t 0 时， uA 2m/s,uB 1m/s;t 5s时， uA 8m/s,uB 4m/s。试求 t 2s时 C点的加25速度。（-2.73m/s 2 ）假设断面上流速均

24、匀分布）102、图示收缩管段长 l 60cm ，管径 D 30cm,d 15cm,通过流量 Q 0.3m3 / s。如果逐渐关闭闸门， 使流量线性减小，在 30s 内流量减为零。求在关闭闸门的第 10s 时， A 点的加速度和 B 点的加速度aA 0.1415 m s2,aB 55.93 m s2 ）105、有一底坡非常陡的渠道如图，水流为恒定均匀流，设 A 点距水面的铅直水深为 3.5m。求 A点的位置水头、压强水头、测压管水头。并以过 B 点的水平面为基准面在图上标明。106、某河道在某处分为两支外江及内江，外江设溢流坝一座以抬高上游河道，如图所示。已测 得上游河道流量 Q 1250m3

25、/ s 。通过溢流坝的流量 Q1 325m3 /s ，内江过水断面的面积 A 375m2 。 求内江流量及断面 A的平均流速。 （ Q2=925m3/s,v 2=2.47m/s ）26107、水流从水箱经过管径d1 5cm,d2 2.5cm 的管道在 c 处流入大气，已知出口流速为1m/s，求AB管段的断面平均流速。v=0.25m/s ）108、试利用题图证明不可压缩液体二维流动的连续性微分方程的极坐标形式为109、对于不可压缩液体，下面的流动是否满足连续性条件：x2t2x 2y,u yt y z,u ztxzx2xy y2,u yx2 y2,u z2ln（xy）,u y 3y,u z 4 x

26、a2 ）cos , urC（1 a 2 r4）urC（1）sin ,u z 027110、如图某一压力水管安有带水银比压计的毕托管， 速 u A ? （ 2.22m/s ）比压计中水银面的高差 h 2cm ，求 A点的流111、在一宽浅式明渠中产生均匀流，现用和比压计相连的两根比托管量测流速，已知1 8036N /m3,h1 0.6m 。当毕托管位于 A，B两点时比压计中的液面差 h2 0.5m 。 A、B、 C各点S方向的欧拉运动微分方程为位置如图所示，求 C点的流速 uC 。（3.325m/s ） 112、如图所示，利用牛顿第二定律证明重力场中沿流线坐标z 1 p dus gs s dt28113、圆管水流如图， 已知：dA 0.2m,dB 0.4m,pA 6.86N /cm2,pB 1.96N /cm2,vB 1m/s, Z 1m。试问：（1）AB间水流的单位能量损失 hw为多少米水头？（ 2）水流流动方向是由 A到 B，还是由 B到 A？（ A 到 B；4.765m ）114、有一渐变管，与水