流體力學(xué)期末復(fù)習(xí),計(jì)算部分

1、三計(jì)算題 一、粘性1一平板在油面上作水平運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知平板運(yùn)動(dòng)速度V=1.0m/s，板與固定邊界的距離1mm，油的粘度0.09807Pa·s。試求作用在平板單位面積上的切向力。 2. 一底面積為， 質(zhì)量為的木塊，沿涂有潤滑油的斜面向下作等速運(yùn)動(dòng)， 木 塊運(yùn)動(dòng)速度，油層厚度，斜面角（如圖所示），求油的動(dòng) 力粘度。二靜力學(xué)1設(shè)有一盛水的密閉容器，如圖所示。已知容器內(nèi)點(diǎn)A的相對(duì)壓強(qiáng)為4.9×104Pa。若在該點(diǎn)左側(cè)壁上安裝一玻璃測(cè)壓管，已知水的密度1000kg/m3,試問需要多長的玻璃測(cè)壓管？若在該點(diǎn)的右側(cè)壁上安裝一水銀壓差計(jì)，已知水銀的密度Hg13.6×103k

2、g/m3,h1=0.2m,試問水銀柱高度差h2是多大？ 2如圖所示的半園AB 曲面，寬度，直徑，試求曲AB 所受的靜水總壓力。3. 如下圖，水從水箱經(jīng)管路流出，管路上設(shè)閥門K，已知L=6m,=30°,H=5m, B點(diǎn)位于出口斷面形心點(diǎn)。假設(shè)不考慮能量損失，以O(shè)-O面為基準(zhǔn)面，試問：閥門K關(guān)閉時(shí)，A點(diǎn)的位置水頭、壓強(qiáng)水頭、測(cè)壓管水頭各是多少？O B OAHpa 4. 位于不同高度的兩球形容器，分別貯有 的 油 和的鹽水，差壓計(jì)內(nèi)工作液體為水銀。，若B點(diǎn)壓強(qiáng)，求A點(diǎn)壓強(qiáng) 的大小。 5. 球形容器由兩個(gè)半球面鉚接而成，有8個(gè)鉚釘，球的半徑，內(nèi)盛有水， 玻璃管中液面至球頂?shù)拇怪本嚯x，求每個(gè)鉚

3、釘所受的拉力。 6設(shè)有一盛靜水的密閉容器，如圖所示。由標(biāo)尺量出水銀壓差計(jì)左肢內(nèi)水銀液面距A點(diǎn)的高度h1=0.46m，左右兩側(cè)液面高度差h2=0.4m，試求容器內(nèi)液體中A點(diǎn)的壓強(qiáng)，并說明是否出現(xiàn)了真空。已知水銀的密度Hg13.6×103kg/m3。7在儲(chǔ)水容器垂直壁的下面，有一1/4圓柱面形的部件AB，該部件的長度L=0.8m，半徑R=0.4m，水深H= 1.2m,試求水作用在部件AB上的總壓力。8. 一矩形擋水平板如圖所示，板寬5m ，板高6m，試求作用于平板上的靜水總壓力的大 小、方向及作用點(diǎn)。三、運(yùn)動(dòng)學(xué)1直徑d為100mm的輸水管中有一變截面管段，其最小截面的直徑d0為25mm，

4、若測(cè)得管中流量Q10L/s，求輸水管的斷面平均流速v和最小截面處的平均流速v0 。四、動(dòng)力學(xué)1已知二維流動(dòng) ，試求時(shí)通過點(diǎn)（1，1）的流線。2 已知二維流動(dòng)，式中K為常數(shù)，試求流線方程 3. 設(shè)管路中有一段水平（xoy 平面內(nèi)）放置的等管徑彎管，如圖所示。已知管徑d=0.2m， 彎管與x軸的夾角， 管中過流斷11 的平均流速，其形心處的相 對(duì)壓強(qiáng)，若不計(jì)管流的能量損失，試求水流對(duì)彎管的作用R。 4. 一水平放置的漸縮管，水從大直徑d1斷面流向小直徑d2斷 面。 已知，不計(jì)摩擦，試求水流對(duì)漸縮管的軸向推力。 五、流體阻力與能量損失1設(shè)圓管直徑d200mm，管長L=1000m，輸送石油的流量Q=0

5、.04m3/s,石油運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，試求該管段的沿程損失hf。 2. 如圖所示，水流由水箱經(jīng)等直徑管道恒定出流，d=5cm，H=5m，水箱至出口全部水頭 損失 ，求管中流速和流量。 3. 通過水平圓管流出的液體流量為，其裝置如圖所示。 試證明流動(dòng)為層流（不計(jì)局部損失）。 一、 明渠水流1、 有一梯形斷面粘土渠道，已知底寬B=10米，均勻流水深H=3米，邊坡系數(shù)m=1.0,土壤的粗糙系數(shù)n=0.02，通過的流量Q=39m3/s,試確定每公里長度上的沿程損失hf.解： A=(b+mh)h=39, =b+2=18.5, R=2.11, V=1.0m/s C=56.63 , hf=0.148m 2有一矩

6、形斷面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底寬b1.5m，槽長L120m。進(jìn)口處槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z252.04m，當(dāng)槽中均勻流水深h0=1.7m時(shí)，試求渡槽底坡i和通過的流量Q。 3某矩形斷面渠道，渠寬b1.0m，通過的流量Q2.0m3/s,試判別水深各為1.0m和0.5m時(shí)渠中水流是急流還是緩流？ 七有壓管流1 設(shè)有一管路，如圖所示，已知A點(diǎn)處的管徑dA0.2 m，壓強(qiáng)pA70 kPa；B點(diǎn)處的管徑dB0.4 m，壓強(qiáng)pB40 kPa，流速VB=1 m/s； A、B兩點(diǎn)間的高程差=1 m。試判別A,、B兩點(diǎn)間的水流方向，并求出其間的能量損失。 2. 用直徑的虹吸管從水箱中

7、引水，虹吸管最高點(diǎn)距水面， 上升段損 失，下降段損失。若虹吸管允許的最大真空度 為， 那么該管最大流量是多少？ 31. 油管的直徑d=8mm，通過流量，在長度 l=2m 的管段兩段，水銀壓差計(jì)讀值，油的密度，水銀的密度，求斷面 平均流速和沿程損失。 34已知二維流動(dòng)，式中K為常數(shù)，試求流場的加速度。35一圓弧閘門，寬度，圓心角， 半徑，閘門轉(zhuǎn)軸恰與水面齊平（如圖示），求水對(duì)閘門的總壓力的大小和方向。36設(shè)有一密閉容器，液面上的壓強(qiáng)為0.5工程大氣壓，現(xiàn)在容器底部接一段管道，管長為4.0m,與水平面成30°，出口斷面直徑d為50mm，若管道進(jìn)口斷面中心位于水下深度H為5m,管道系統(tǒng)總水

8、頭損失，求管道的出流量Q。 37有一管道，已知半徑r015cm,測(cè)得其流動(dòng)時(shí)水力坡度J0.15，試求管壁處和離管軸r10cm處的切應(yīng)力。 39有一梯形斷面渠道水流為均勻流，已知通過的流量Q39m3/s,邊坡系數(shù)m=1.0，底坡i=0.0002,底寬b=10m,水深h=3m,試求粗糙系數(shù)n（用曼寧公式計(jì)算）。 40如圖所示，一水平管路突然擴(kuò)大，已知直徑d15cm，d210cm ，管中通過的流量Q0.02m3/s，試求該突然擴(kuò)大管段的局部水頭損失hj。41 試求圖中A、B、C三點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)及絕對(duì)壓強(qiáng)大小，已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為。42. 水箱真空M的讀數(shù)為，水箱與油箱的液面差，水銀柱液面差，油的比重，求

9、為多少米？44圖示平面閘門AB，寬1m，傾角，左側(cè)水深3m，右側(cè)水深2m，試求靜水總壓力大小、方向和作用點(diǎn)。 45.為了收集某渠道糙率n的資料，今測(cè)得流量Q=9.45m3/s，水深h0=1.20m。在長為L=200m的渠段內(nèi)水面降落z=0.16m，已知渠道斷面尺寸底寬b=7.0m，邊坡系數(shù)m=1.5。求n值。 46設(shè)不可壓縮流體平面無旋流動(dòng)的流速勢(shì)為 它是否滿足流體的連續(xù)性條 件。 48. 輸水管道直徑d=50mm，流，水銀壓差計(jì)讀值汞柱，沿程損失不計(jì)。試求閥門k的局部阻力系數(shù)。 49 一自重為9N的圓柱體，直徑d149.4mm，在一內(nèi)徑D=150mm的圓管中下滑，若圓柱高度h150mm，均勻

10、下滑的速度v46mm/s，求圓柱體和管壁間隙中油液的粘滯系數(shù)的值。dDh 50 如下圖，為測(cè)盛水密封容器中液面壓強(qiáng)，在A點(diǎn)裝一U型測(cè)壓管，已知A點(diǎn)位于液面之下1.5米，H=2米。試求液面的壓強(qiáng)p0，并說明是否出現(xiàn)真空。p0A paH 51在水渠中放置一水平底邊的矩形閘門，如圖所示。已知閘門寬度b5m，閘門高度H2.0m,閘門前水深H13m，閘門后水深H22.5m，求作用在閘門上的靜水總壓力的大小、方向和作用點(diǎn)。52圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d0.8m，長 l=50 m，兩個(gè) 30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為 1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)=0.024，上下游

11、水位差 H=3m。若上下游流速水頭忽略不計(jì)，求通過倒虹吸管的流量Q 。 53已知二維流動(dòng) ，試求時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)在（1，1）處的加速度。 54設(shè)石油在圓管中作恒定均勻流，已知管徑d10cm,流量Q500cm3/s,石油密度，運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，確定每米管長的沿程損失。55混凝土矩形渠道，已知水深h0.8m，底寬b1.2m，粗糙系數(shù)n0.014，通過的流量Q1.0m3/s，試求渠道的坡度。 56. 圖示有一水平放置的三通水管， 干管，兩支管， 干管，支管流量，斷面11處的動(dòng)水壓強(qiáng)，斷面11到22（ 或33）的水頭損失，求水流作用于支墩的力。57有一過水?dāng)嗝鏋榫匦蔚娜斯で?，其寬度B為1m，測(cè)得斷面1-1和2

12、-2處的水深h1、h2分別為0.4m和0.2m，若斷面2-2的平均流速為5m/s，試求通過斷面1-1的平均流速V1和流量。 58. 有一圓柱形容器，內(nèi)盛三種液體，上層為1=7.84KN/m3的油，中層2 =9.8KN/m3的水， 下層為3 =133.28KN/m3 的 汞。已知各層高度h均為1m ，容器直d=1.0m ，當(dāng)?shù)卮髿?壓強(qiáng)pa =98KN/m2 ，試求： A、B點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng) (用KN/m2表示) 59. 用的矩形閘門垂直擋水，水壓力對(duì)閘門底部門軸的力矩等于多少？ 60.有一梯形斷面的渠道，其宣泄流量Q2.28m3/s，渠道底寬b2.5m，正常水深h1.0m，邊坡系數(shù)m=1.0，壁面n0.025，試確定渠道的底坡i？ 62. 某速度場可表示為試求：t=0時(shí)，通過點(diǎn)A(1，1)的流線。 63. 水流從水箱經(jīng)水平管路流出，管道上設(shè)有一閥門K。已知H=2.0m，水平管路長20m，直徑d=20mm，管路進(jìn)口處的局部阻力10.5，閥