函授流體力學(xué)復(fù)習(xí)題-2016年

1、,習(xí)題1,7,8,1.10 水的密度為1000 kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘度為1×10-6 m2/s，其動(dòng)力粘度為A．1×10-9 Pa·s B．1×10-6 Pa·sC．1×10-3 Pa·s D．1×10-1 Pa·s,1.9 比較重力場(chǎng)(質(zhì)量力只有重力

2、)中, 水和水銀所受單位質(zhì)量Z水和 Z汞的大小: (a) Z水Z汞; (d) 不定,補(bǔ)充：,習(xí)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(nèi)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(qiáng)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

3、1.5m,2-24,2-28 如圖所示，圓柱體壓力罐由上、下兩個(gè)半圓筒合成，水罐長(zhǎng)l =2m ，半徑R=0.5m，壓力表讀值 pM=23.72 kPa 。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(bǔ)充1,選擇題,3-5 無(wú)旋流動(dòng)限于： (a) 流線是

4、直線的流動(dòng); (b) 跡線是直線的流動(dòng); (c) 微團(tuán)無(wú)旋轉(zhuǎn)的流動(dòng); (d) 恒定流動(dòng)。,3-6,3-1 用歐拉法表示流體質(zhì)點(diǎn)的加速度 等于,3-2,3-4,習(xí)題3,4-1,4-3,4-2,題4-1圖,題4-3圖,習(xí)題4,4-5,4-6 平面流動(dòng)具有流函數(shù)的條件是：（1）無(wú)粘性流體； （2）無(wú)旋流動(dòng)； （3）具有速度勢(shì)； （4）滿足連續(xù)性。,4-4,補(bǔ)充：1．在總流伯努利方程中，壓強(qiáng)p是

5、漸變流過(guò)流斷面上的 A．某點(diǎn)壓強(qiáng) B．平靜壓強(qiáng)C．最大壓強(qiáng) D．最小壓強(qiáng),2.,4-17,解:,根據(jù)連續(xù)性方程得,根據(jù)伯努利方程得,根據(jù)動(dòng)量方程得,水流作用在噴嘴上的力為 143.31 kN,4-19,解：（1）根據(jù)連續(xù)性方程和伯努利方程得,,根據(jù)動(dòng)量方程得,水流對(duì)底坎的推力為 22.45 kN,解: 利用

6、連續(xù)性方程,得,設(shè)閘門對(duì)水流作用力為 R , 則x方向的動(dòng)量方程為,4-18,,x,代入數(shù)據(jù), 得,水流對(duì)閘門的作用力, 利用牛頓第三定律, 有,方向向右,,x,已知矩形平板閘下出流B=2m, H=4m, hc=0.5m, 不計(jì)水頭損失，不計(jì)渠底摩擦阻力。,求:水流對(duì)閘門推力,解: 由連續(xù)性方程,得,,由伯努利方程,得,,,,補(bǔ)充題：,設(shè)閘門對(duì)水流作用力為 R , 則x方向的動(dòng)量方程為,水流對(duì)閘門的作用力, 利用牛頓第三定律,

7、 有,方向向右,習(xí)題5,6-1,6-2,題6-1圖,題6-2圖,習(xí)題6,題6-6圖,6-3 圓管流的臨界雷諾數(shù)（下臨界雷諾數(shù)）：（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。,6-11 工業(yè)管道的沿程摩組系數(shù)λ，在紊流過(guò)渡區(qū)隨雷諾數(shù)的增加： (a) 增加 (b) 減小 (c) 不變

8、 (d)不定,6-26,解：由伯努利方程得,流量：,切應(yīng)力：,6-28,解：,由伯努利方程得,補(bǔ)充題1: 一水平放置的突然擴(kuò)大管路，直徑由d1=50mm擴(kuò)大到d2=100mm，在擴(kuò)大前后斷面接出的雙液比壓計(jì)中上部為水，下部為 =15.7kN/m3的四氯化碳，當(dāng)流量Q=16 m3/h時(shí)的比壓計(jì)讀數(shù)h=173mm，求突然擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)，并與理論計(jì)算值進(jìn)行比較 。,解：,根據(jù)伯努利方程得突擴(kuò)損失,局部阻力系數(shù),7-

9、1,7-2,習(xí)題7,題7-5圖,題7-4圖,題7-3圖,7-3,7-4,7-5,題7-7圖,7-6,7-7,7-9,解：（1）,（2）,（3）,7-11：有一平底空船，其水平面積Ω為8m2，船舷高h(yuǎn)為0.5m，船自重G為9.8kN?，F(xiàn)船底破一直徑d為10cm的圓孔，水自圓孔漏人船中，試問(wèn)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間后船將沉沒(méi)。,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(nèi)外水面必須保持一定的高差，此高差H為,沉沒(méi)時(shí)間,7-16,解：,根據(jù)伯

10、努利方程得,7-18 如圖，壓力水箱中的水，經(jīng)由兩段串聯(lián)的管道恒定出流。已知壓力表的讀值pM=98000Pa，水頭H=2m，管長(zhǎng)l1=10m， l2=20m，管徑d1=100mm， d2=200mm，若沿程阻力系數(shù)λ1= λ2=0.03，試求通過(guò)的流量并繪制總水頭線和測(cè)壓管水頭線。,解 列a-a和2-2的伯努利方程,根據(jù)連續(xù)性方程得 v2=v1(d1/d2)2 故,代入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果,通過(guò)管道的流量,,,,,,,,10.61,

11、2.26,0.69,0.17,,12,,總水頭線圖,,5-20,解：,查表5-3得：a1=9.3 s2/m6， a2=43 s2/m6， a3=375 s2/m6,代入數(shù)據(jù)得,補(bǔ)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(shù)λ約為0.035，已知流量qA=10 L/s，qB=5 L/s，QC=10 L/s，各段管長(zhǎng)l1=350m，l2=400m，l3=150m，各段直徑d1=200mm， d2=150mm

12、，d3=100mm，整個(gè)場(chǎng)地水平，試求水塔出口壓強(qiáng)。,解：先求出各管段阻抗,水塔出口壓強(qiáng)：,補(bǔ)充題2：如圖所示的長(zhǎng)管管網(wǎng)，各支路的直徑，管長(zhǎng)如圖，各條管線沿程阻力系數(shù)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(diǎn)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(diǎn)間通過(guò)的流量與水頭損失不變，則等效管線的阻抗為多少。,解：（1）,阻抗,并聯(lián)管路,（

13、2）,（3）,習(xí)題8,解：查表，得 粗糙系數(shù),過(guò)流斷面積,濕周,水力半徑,謝才系數(shù),8.12,所求流量,8.13,解：查表，得 粗糙系數(shù),矩形斷面水力最優(yōu)時(shí)：,流量關(guān)系,故,思考：如果是已知邊坡系數(shù)的梯形渠道呢？,8.14,解：,過(guò)流斷面積,由流量關(guān)系,得,濕周,由,,,,解得,補(bǔ)充題：梯形斷面明渠，底坡是0.0005，邊坡系數(shù)1.0，粗糙系數(shù)0.02，按水力最優(yōu)斷面條件求均勻流流量為10m3/s時(shí)的渠道底寬和正常水深。,解：,梯形

14、斷面水力最優(yōu)時(shí),流量,解得,則,水力最優(yōu)水力半徑,習(xí)題9,習(xí)題10,補(bǔ)充：,10.6 使用達(dá)西滲流定律雷諾數(shù)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(rùn)線方程時(shí)的變量是A．含水層厚度 B．滲透系數(shù)C．井的半徑 D．浸潤(rùn)面高度,解：,由題意知,所

15、求涌水量,8-7 某工地以潛水為給水水源，含水層厚度為6m，滲透系數(shù)為0.00116 m/s，現(xiàn)打一普通完整井，井的半徑為0.15m，影響半徑為150m，試求井中水位降深3m時(shí)，井的涌水量。,計(jì)算題,解：,由題意知,所求單井抽水量,補(bǔ)充題：圓形基坑排水，其周圍均勻布置了六個(gè)完整潛水井。各井距基坑中心點(diǎn)的距離均為30m，各井的半徑均為0.1m，含水層的厚度為15m，滲透系數(shù)為0.0008m/s，井群的影響半徑為300m，欲使基坑中心點(diǎn)的水