流體力學(xué)-第3章習(xí)題

圓管層流運(yùn)動(dòng)1.

圓管層流流動(dòng)，過(guò)流斷面上切應(yīng)力分布為：A.在過(guò)流斷面上是常數(shù)；

B.管軸處是零，且與半徑成正比；C.管壁處是零，向管軸線性增大；D.按拋物線分布。在圓管流中，層流的斷面流速分布符合：A.均勻規(guī)律；

B.直線變化規(guī)律；C.拋物線規(guī)律；

D.對(duì)數(shù)曲線規(guī)律。一、選擇題BC3.

圓管層流，實(shí)測(cè)管軸線上流速為4m／s，則斷面平均流速為：A.4m／s

B.3.2m／s

C.2m／s

D.1m／sC1.

ρ=0.85g/cm3、v=0.18cm2/s的油在管徑為100mm的管中以=6.35cm/s的速度作層流運(yùn)動(dòng)，求（1）管中心處的最大流速；（2）在離管中心r=20mm處的流速；（3）沿程阻力系數(shù)λ

；（4）管壁切應(yīng)力τ0及每1000km管長(zhǎng)的水頭損失。二、計(jì)算題解

:（1）管中心最大流速（2）由和得離管中心r=20mm處的流速（3）沿程阻力系數(shù)（4）由得2.應(yīng)用細(xì)管式粘度計(jì)測(cè)定油的粘度，已知細(xì)管直徑d=6mm，測(cè)量段長(zhǎng)l=2m，如圖。實(shí)測(cè)油的流量Q=77cm3/s，水銀壓差計(jì)的讀值h=30cm，油的密度ρ=900kg/m3。試求油的運(yùn)動(dòng)粘度。解:

列細(xì)管測(cè)量段前、后斷面伯努利方程,得:假設(shè)為層流斷面平均流速運(yùn)動(dòng)粘度校核流態(tài)層流沿程阻力系數(shù)一、選擇題1.

圓管紊流過(guò)渡區(qū)的沿程阻力系數(shù)________。A.與雷諾數(shù)Re有關(guān)；

B.與管壁相對(duì)粗糙度△/d有關(guān)；C.與Re和△/d有關(guān)；D.與Re和管長(zhǎng)l有關(guān)。2.

圓管紊流粗糙區(qū)的沿程阻力系數(shù)________。A.與雷諾數(shù)Re有關(guān)；

B.與管壁相對(duì)粗糙度△/d有關(guān)；C.與Re和△/d有關(guān)；D.與Re和管長(zhǎng)l有關(guān)。CB3.

水流在管道直徑、水溫、沿程阻力系數(shù)都一定時(shí)，隨著流量的增加，粘性底層的厚度就________。A.增加；

B.減小；C.不變；D.不定。B例2.長(zhǎng)度l=1000m，內(nèi)徑d=200mm的普通鍍鋅鋼管，用來(lái)輸送運(yùn)動(dòng)粘度ν=0.355×10-4m2/s的重油，已經(jīng)測(cè)得其流量Q=0.038m3/s，問(wèn)其沿程水頭損失為多少？（△=0.2mm）解：確定流動(dòng)類型，計(jì)算雷諾數(shù)計(jì)算邊界雷諾數(shù)因?yàn)榱鲃?dòng)處于湍流水力光滑區(qū)選擇布拉修斯公式沿程水頭損失例3.有一鍍鋅鐵管，l=40m，d=0.2m，△=0.15mm，輸送干空氣，其密度ρ=1.2kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘度ν=15.7×10-6m2/s，測(cè)得風(fēng)量Q=1700m3/h，氣流的沿程損失為多少？解：確定流動(dòng)類型，計(jì)算雷諾數(shù)計(jì)算邊界雷諾數(shù)故流動(dòng)處于湍流水力過(guò)渡區(qū)，選擇柯羅布魯克公式是隱函數(shù)，需試算。選取λ=0.02，代入上式，等式左邊等式右邊可認(rèn)為等式兩邊相等，解得λ=0.02。氣流的壓強(qiáng)損失管路的水力計(jì)算1.串聯(lián)管道各串聯(lián)管段的：

A.水頭損失相等；

B.總能量損失相等；C.水力坡度相等；

D.所通過(guò)的流量相等。2.長(zhǎng)管并聯(lián)管道各并聯(lián)管段的：

A.水頭損失相等；

B.總能量損失相等；C.水力坡度相等；D.通過(guò)的水量相等；3.并聯(lián)長(zhǎng)管1、2，兩管的直徑、沿程阻力系數(shù)均相同，長(zhǎng)度L2=3L1，則通過(guò)的流量為：

A.Q1=Q2；

B.Q1=1.5Q2；C.Q1=1.73Q2；

D.Q1=3Q2。

一、選擇題DAC4.圖示兩根完全相同的長(zhǎng)管道，只是安裝高度不同，兩管道的流量關(guān)系為：

A.Q1<Q2；

B.Q1>Q2；

C.Q1=Q2；

D.不定。C1-1斷面、2-2斷面的伯努利方程為其中，稱為流量模數(shù)5.兩水池水位差為H，用兩根等徑等長(zhǎng)、沿程阻力系數(shù)均相同的管道連接，按長(zhǎng)管考慮，則：A.Q1>Q2；

B.Q1=Q2；

C.Q1<Q2；

D.Q2=0。

B二、計(jì)算題解：列1-1面和B面的伯努利方程，基準(zhǔn)面通過(guò)水平管的軸心線其中代入數(shù)據(jù)得到列1-1面和C面的伯努利方程，基準(zhǔn)面取為通過(guò)C面中心的水平面代入數(shù)據(jù)得到4.水從直徑d，長(zhǎng)L的鉛垂管路流入大氣中，水箱中液面高度為h，管路局部阻力可忽略沿程阻力系數(shù)為λ。（1）求管路起始斷面A處壓強(qiáng)。（2）h等于多少時(shí)，可使A點(diǎn)的壓強(qiáng)等于大氣壓。

7.如圖，要求保證自流式虹吸管中液體流量，按長(zhǎng)管計(jì)算。試確定：（1）當(dāng)H=2m，l=44m，ν=10-4m2/s，ρ=900kg/m3時(shí)，為保證層流，d應(yīng)為多少？（2）若在距進(jìn)口l/2處斷面A上的極限真空的壓強(qiáng)水頭為5.4m，輸油管在上面貯油池中油面以上的最大允許超高zmax為多少？1122解：（1）列兩自由液面的伯努利方程，只計(jì)沿程損失，得到所以（2）列1-1、A斷面的伯努利方程，只計(jì)沿程損失，得到孔口與管嘴出流一、選擇題1.在正常工作條件下，作用水頭H，直徑d相等時(shí)，小孔口的流量Q與圓柱形直角外管嘴的流量Qn相比較，有________。A.Q>QnB.Q<QnC.Q=QnD.不定

2.圓柱形直角外管嘴的正常工作條件是______。A.H0≥9m,l=(3~4)dB.H0≤9m,l=(3~4)dC.H0≥9m,l>(3~4)dD.H0≤9m,l<(3~4)dBB3.孔口出流的流量系數(shù)、流速系數(shù)、收縮系數(shù)從小到大的正常排序是________。A.流量系數(shù)、流速系數(shù)、收縮系數(shù)B.流量系數(shù)、收縮系數(shù)、流速系數(shù)C.流速系數(shù)、流量系數(shù)、收縮系數(shù)D.流速系數(shù)、收縮系數(shù)、流量系數(shù)B1.有一直徑d=2cm的銳緣孔口，在水頭H=2m作用下泄流入一矩形水箱，水箱橫截面積A=10cm×20cm，測(cè)得收縮斷面直徑dc=1.6cm，經(jīng)過(guò)49.2s后水箱內(nèi)水位上升了3cm，求該孔口的收縮系數(shù)ε、流量系數(shù)μ、流速系數(shù)φ和局部阻力系數(shù)ζ。二、計(jì)算題解：2.在薄壁水箱上開(kāi)一孔