武大水力学习题第3章水动力学基础汇总

第三章水动力学基础

一、渐变流与急变流均属非均匀流。( )

二、急变流不可能是恒定流。( )

3、总水头线沿流向能够上升,也能够下降。( )

4、水力坡度确实是单位长度流程上的水头损失。( )

五、扩散管道中的水流必然是非恒定流。( )

六、恒定流必然是均匀流,非恒定流必然是非均匀流。( )

7、均匀流流场内的压强散布规律与静水压强散布规律相同。( )

八、测管水头线沿程能够上升、能够下降也可不变。( )

九、总流持续方程v1A1 = v2A2对恒定流和非恒定流均适用。( )

10、渐变流过水断面上动水压强随水深的转变呈线性关系。( )

1一、水流老是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。( )

1二、恒定流中总水头线老是沿流程下降的,测压管水头线沿流程那么能够上升、下降或水平。( )

13、液流流线和迹线老是重合的。( )

14、用毕托管测得的点流速是时均流速。( )

1五、测压管水头线可高于总水头线。( )

1六、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流,其管轴压强沿流向增大。( )

17、理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。( )

1八、恒定总流的能量方程z1 + p1/g + v12/2g = z2 +p2/g + v22/2g +h w1- 2 ,式中各项代表( ) (1) 单位体积液体所具有的能量;(2) 单位质量液体所具有的能量;

(3) 单位重量液体所具有的能量;(4) 以上答案都不对。

1九、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度h的增大而( )

(1) 增大(2) 减小(3) 不变(4) 不定

20、在明渠恒定均匀流过水断面上一、2两点安装两根测压管,如下图,那么两测压管高度h1与h2的关系为( )

(1) h1>h2(2) h1<h2(3) h1 = h2(4) 无法确信

2一、对管径沿程转变的管道( )

(1) 测压管水头线能够上升也能够下降(2) 测压管水头线总是与总水头线相平行

(3) 测压管水头线沿程永久可不能上升(4) 测压管水头线不可能低于管轴线

2二、图示水流通过渐缩管流出,假设容器水位维持不变,那么管内水流属 ( ) (1) 恒定均匀流 (2) 非恒定均匀流 (3) 恒定非均匀流 (4) 非恒定非均匀流

23、管轴线水平,管径慢慢增大的管道有压流,通过的流量不变,其总水头线沿流向应 ( ) (1) 慢慢升高(2) 逐渐降低 (3) 与管轴线平行 (4) 无法确定

24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是 ( )

(1) 相互平行的直线; (2) 相互平行的曲线; (3) 互不平行的直线; (4) 互不平行的曲线。

2五、液体运动老是从 ( )

(1) 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;

(2) 压力大处向压力小处流动; (3) 流速大处向流速小处流动。

2六、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) 不能确信高低。

27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为

______________________________________________________________________________________ ____________。

2八、恒定总流能量方程中,h w的能量意义是

__________________________________________________。它的量纲是

______________________________。

2九、在有压管流的管壁上开一个小孔,若是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,那么管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的位置。

30、恒定总流能量方程中, v2/2g的能量意义为

______________________________________________,它的量纲是 _____________。

3一、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______________。

3二、图示分叉管道中,能够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

___________________________________。

33、某过水断面面积A=2m2,通过流量q v=1m3/s,动能修正系数α=,那么该过水断面的平均单位动能为

___________________________________。

34、图示为一平底等直径隧洞,出口设置一操纵闸门。当闸门关闭时,A、B两点压强p A与p B的关系为_____;

当闸门全开时,A、B两位于均匀流段,其关系为___________________。

3五、应用恒定总流能量方程时,所选的二个断面必需是_________断面,但二断面之间能够存在_______流。

3六、有一等直径长直管道中产生均匀管流,其管长 100 m,假设水头损失为,那么水力坡度为___________。

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h1=1m,h2=3m。假设不计水头损失,

则管道出口流速为________________。

3八、图示为一、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

q v1 = q v2时,那么两根测压管的液面高差h1与h2的比较是__________________。

3九、图示为一等直径水平管道,水头为H。假设整个水头损失为h w,α=1,那么管道A、B、C三个断面的流速别离为v A=_________________,v B=_________________,

v C=_____________________。

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

____________________________的特点,计算______________________________________。

4一、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份q1,并将射流流量的剩余部份q2 以偏转角θ=15°射出,如下图。已知流速v=30 m/s,总流量q= m3

/s ,q 1=/s 。 假设不计液体重量的阻碍,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使劲。动量校正系数β=1。 ()

4二、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝,坝高a =30m ,坝上水头H =2m ,坝下游收缩断面处水深h c =,溢流坝水头损失为h w =(g v 22

),v c 为收缩断面流速。不计行近流速v 0。(取动能及动量校正系数均为

1)求水流对

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 。若是要使重物维持静止, 问水箱中水面相关于喷管出口的高度H 是多少?(已知值如下图)。(水箱中水面维持不变,不计喷嘴入

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为 。) (22g sin d

G H π

βρα

=)

44、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A 、B 两点的流速(如图)。已知油的重度ρg =8000N /m 3。求u A 及u B 。

(取毕托管流速系数μ=1) (s m u s m u B A /27.2,/42.2==)

4五、一圆管的直径 d 1=10cm ,出口流速 v =7m /s ,水流以α=60°的倾角向上射出(如图)。不计水头损失。求水 流喷射最大高度 H 及该处水股直径 d 2。(动能校正系数为1) (m 875.1H =;2d = )

4六、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,液面距离管道入口的高度为h 维持恒定。已知液体容重为ρg ,沿程水头损失系数为 不计铅直管道入口的水头损失。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)。 (T )1(1612d

L L h h L d g λπρ++-+=)

47、自水箱引出一水平管段,长度L =15m ,直径D = m ,结尾接一喷嘴,喷口的直径d =,如下图。已知射流作用于铅直入置的放置的平板 A 上的水平力F =。求水箱水头H 。(设管段沿程水头损失系数 =喷嘴局部水头损失系数ξ=,管道入口局部水头损失系数ξ=,各系数均对应于管中流速水头v 2

/2g ,动能动量校正系数均为1) ( m 75.5H =)

4八、某输油管道的直径由d 1=15cm ,过渡到d 2=10cm 。(如图)已知石油重率ρg =8500 N /m 3,渐变段两头水银压差读数Δh=15 mm ,渐变段结尾压力表读数p= N /cm 2。不计渐变段水头损失。取动能动量校正系数均为1。求:(1) 管中的石油流量q v ;(2) 渐变管段所受的轴向力。 (=Q m 3/s ;R = N )

4九、一圆柱形管嘴接在一个水位维持恒定的大水箱上,如下图。在管嘴收缩断面C ─C 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A c 与出口断面积之比A c

/A =。水流自水箱至收缩断面的水头损失为(v c 2/2g),v c 为收缩断面流速。水流自水箱流至出口

断面的水头损失为(v c 2/2g),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 )

50、图示为用虹吸管越堤引水。已知管径d = m ,h 1=2 m ,h 2=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 q v 为多? (2)设许诺最大真空值为 m ,B 点的真空压强是不是超过最大许诺值?

(=v q /s ;4g

p B -=ρmH 2O )

5一、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。已知管径D=250 mm,d=200 mm,弯角θ=60°。假设弯管入口压力表读数p1= N/cm2,p2= N/cm2。不计弯管的水头损失,求:水流对弯管的水平作使劲的大小及方向。(取动量校正系数均为1) (=

R N ;θ=)

5二、有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10 cm,d2=5 cm。管中流量q v=10 L/s。断面1处测管高度h=2 m。不

= N)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。(R

x

53、有一倾斜放置的管道,管径由d1=10 cm,突然扩大至d2=20 cm。实验时测得测压管1和2中的水位别离为 m和 m,如下图。求管道流量q v。(取动能校正系数为1,突然扩大局部水头损失系数ξ=(A2/A1-1)2,A一、A2别离为小管和大管的断面面积,ξ对应于大管的流速。) (=

q

v

m3/s)

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h w1=3v2/2g,收缩段至管道出口的水头损失h w2=v2/2g(v为管道流速)。当水流通过管道流出时,玻璃管中水柱高h= m,求管道水头H,(取动校正系数为1) 。()

5五、图示为铅直放置的一文德里管。已知d1=20 cm,d2=10 cm, z= m,水银压差计读数 h=2 cm。假设不计水头损失,求流量q v。(取动能校正系数为1) (s)

5六、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A─A、B─B、C─C的上、下两头壁处各装设一根测压管,试问各断面上、下两根测压管

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?

5八、图示水箱一侧有一贯上开口的短管,箱内水位恒定,水通过管嘴向上喷射。假设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ξ=,取动能校正系数α=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。()

5九、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,水流对水箱的水平作使劲F=460 N。取动动量校正系数等于1。求:孔口射流的流速v。(s)

60、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θ=120°,管末断面1压强p1=294 KN/m2,通过总流量q v=35 m3/s,两分岔管流量相等。不计水头损失。取动能动量校正系数均为1。求水流对支座的水平作使劲。()

6一、图示为一矩形断面平底渠道,宽度b= m,在某处渠底举高h= m,举高前的水深H= m,举高后水面降低z= m,设举高处的水头损失是举高后流速水头的1/3,求渠道流量。(取动能校正系数α=1) (s)

6二、射流从喷嘴中射出,撞击在一铅直放置的平板上,如下图。已知喷嘴直径d=25 mm,射流与平板垂线间的夹角θ=60°,射流流速v1=5 m/s。不计摩擦阻力,取动量校正系数为1。求:(1)平板静止时,射流作用在平板上的垂直作使劲;(2)当平板以u=2 m/s的速度与水流相同方向运动时,射流作用在平板上的垂直力。(;)

63、图示为矩形平底渠道中设平闸门,门高a = m ,门宽b =2 m 。当流量q v1=8 m 3/s 时,闸前水深

H =4 m ,闸后收缩断面水深h c = m 。不计摩擦力。取动量校正系数为1。求作用在闸门上的动水总压

力,并与闸门受静水总压力相较较。 (N 98350P =动 小于N 100352P =静)

64、一带有收缩段的管道系统如下图。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A 1,出口面积为A 2。管道出口中心的水头为H 。容器m 液面

至管轴高度h 为多大时,能将液体抽入?(不计水头损失) (H ]1)A A [(h 21

2-=)

6五、射流以v = 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θ=135°的叶片上。

喷嘴出口和叶片出口流速均匀散布。假设不计摩擦阻力及损失,求叶片所受的冲击力。

(KN 256.5F =)

6六、图示为水轮机的圆锥形尾水管,已知断面A 的直径d 1= m ,流速v A =6 m /s ,断面B 的直径d 2=

m ,断面的压强按静压散布。断面A 到B 的水头损失h w =/2g 。试计算:(1)z =6 m 时,断面A

的真空度;(2)许诺A 处真空度为5 m 时,断面A 许诺最高位置z 。(设动能校正系数α=1) ((1)

mH 2O ; (2)=z m )

67、水枪的头部为渐细管,长度L =20 cm ,出口直径d =2 cm ,入口直径D=8 cm ,如下图。水枪出口

的水流流速v =15 m /s 。一消防队员手持水枪入口处, 将水枪竖直向上,将水枪竖直向上喷射。假

设不计能量损失,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 = KN ;

方向向下)

6八、如下图射流泵,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 ,d 1=10 cm ,d 2=7 cm ,不计水头损失,试求:

(1)射流泵提供的流量 q v ;(2)工作室中3─3断面处的真空度h v3。 (s l q V /2.49=;

33.5h V3=mH 2O )

6九、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 Δh =20 mm ,设

管中断面平均 流速 v =,试求:管中流量 q v 。 (31 l/s )

70、用虹吸管从水库中取水,已知 d =10 cm ,其中心线上最高点3超出水库水面2m ,其水头损失为:

点1到点3 为 10v 2/2g ,(其中1至2点为 9v 2/2g),由点3到点4为2v 2/2g ,假设真空高度限

制在 7 m 之内。问:(1)吸水管的最大流量有无穷制?如有应为多少?出水口至水库水面的高差h 有

无穷制?如有,应为多少?(2) 在通过最大流量时2点在压强为多少? (0234.0q vmax =m 3

/s 4.23= l /s ;h max =;526.42

-=γP mH 2O )

7一、如下图,水在无摩擦管道系统中流动,假设水的汽化压强为7367 Pa ,大气压力为99974 Pa ,

水的重度

ρg=9730 N /m 3,试求保证水在管中不发生汽化的最大高度 h 。 ()

7二、圆管过水断面直径上的流速散布规律为 u =u 0 (1-r /r 0)1/7式中 u 为半径 r 处的流速,u 0

为中心点的流速,r 0为圆管半径。设 r 0=10 cm ,测得 u 0=3 m /s ,求流量及断面平均流速 v 0。 (q v =s; s /m 46.2v 0=)

73、某液体在两平板之间流动,其断面流速散布如图示。求断面平均流速 v 与最大流速 u max 的关

系。 (m ax u 2

1v =)

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,如下图。已知涵洞设计流量

q v= 1m3/s,涵洞上下游水位差z= m,涵洞水头损失h w=/2g (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。()

7五、动量实验装置为一喷嘴向正交于射流方向的平板喷水,已知喷嘴出口直径为 10 mm,测得平板受力为 100N,求射流流量。( l/s)

7六、水自密封容器沿管路流出,容器液面上的真空度为 1kP a,不计水头损失,求:(1)流量;(2)A 点流速; (3)管中压强最低点的位置及其负压值。((1)154 l/s;(2)s;(3))

77、拉格朗日积分要求流动为无旋,但能够是非恒定流动;而柯西-伯尽力积分不仅要求流动为无旋, 且要求是恒定流动。 ( )

7八、理想液体属于有势流,实际液体都是有涡流. ( )

7九、假设液体质点作圆周运动,流线为同心圆,那么此类流动必然为有涡流(有涡旋)。 ( ) 80、不可紧缩液体的平面流动中存在流函数,那么必然存在势函数。 ( )

8一、在平面流动中,两流线之间通过的单宽流量等于该两流线的流函数值之差。 ( )

8二、不可紧缩液体持续性微分方程 0z

u y u x u z y x =∂∂+∂∂+∂∂只适用于恒定流。 ( ) 83、在平面流动中,两条流线的流函数之差等于 ( )

(1) 两条流线间的切应力差 (2) 两条流线间的压强之差 (3)两条流线间的流速差 (4) 两

条流线的单宽流量

84、液体作有势运动时 ( )

(1) 作用于液体的力,必需是有势的 (2) 液体的角变形速度为零

(3) 液体的旋转角速度为零 (4) 液体沿流向的压强梯度为零

8五、伯尽力积分的应用条件为 ( )

(1) 理想正压流体,质量力有势,非恒定无旋流动;

(2) 不可紧缩流体,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

8六、理想液体恒定有势流动,当质量力仅为重力时, ( )

(1) 整个流场内各点的总水头)2(2

g

u g p z ++ρ相等; (2) 只有位于同一流线上的点,总水头)g

2u g p z (2

+ρ+相等; (3) 沿流线总水头沿程减小;

(4) 沿流线总水头)g

2u g p z (2

+ρ+沿程增加; 87、假设已知流函数a ),y x (a 22-=ψ为常数,那么 ____________u _,__________

.u y x =.。 8八、恒定平面势流中,组成流网的流线与等势线的关系是_________________。

8九、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 _________________________________________ ,而p xx =

__________ ____________,p yy =________________________,p zz

=____________________________。

9一、液体运动可依照________________________________分为有涡流和无涡流,无涡流是指 ________________________________,应知足的判别条件是

____________________________________。

9二、设液体的流速场为t ,t 7u ,y 6u ,x 6u z y x -===为时刻,求:(1) 本地加速度;(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 Dy Cx u By

Ax u y x +=+=;试求:(1) D ,C ,B ,A 之间的关系;

(2) 速度势函数;(3)流函数。 ((1) B=C ; A=-D ; (2) ϕ=122)(2c y x A Bxy +-+

; (3) ψ = 222)(2

c x y B Axy +-+) 94、已知不可紧缩液体平面流动的流函数2/)y x (22+=ψ。 要求:

(1) 画出该流动的流线图形,并标明流向; (流线Const.2/)y x (22=+=ψ)

(2) 判别是有旋流动仍是无旋流动; (有旋)

(3) 已知流场中两定点坐标别离为 A (1,0) 与 B (2,3),通过此两点间的单宽流量 q ;

(6q A B =ψ-ψ=)

(4) A 、B 两点是不是知足方程c g /p g 2/u 2=ρ+? (否)

9五、证明两固定平行平板间发生层流运动时,其流速散布为)H y 1(u u 2

2m x -=,式中m u 为v max 的最大值,2H 为平板间距。

9六、有一流线型物体顺流放置于水下点 A 距离水面2m 处,来流流速沿水深散布为71

x )H /y (2u =,

试求点 A 的 动水压强。 ()

97、已知某一不可紧缩液体平面流动的速度散布为:)y xy 2(u ,x y x u y 22x +-=+-=,要求:

(1) 判别是不是知足速度势函数 ϕ 和流函数 ψ 的存在条件,并求 ϕ 和 ψ;

(2) 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 p A /ρg=2 m 水柱,试求 B 点的压强水头。 ()

9八、不可紧缩二维流动的流速分量为:x 4y u ,y 4x u y x --=-= ,要求:

(1) 该流动是恒定流仍是非恒定流; (2) 该流动是不是持续; (3) 写出流线方程式;

(4) 判别有无线变形和角变形运动; (5) 判别有涡流仍是无涡流; (6) 判别是不是为势流,假设流动有势,写出流速势函数表达式。

9九、如下图,在一长为 l ,顶角为θ的圆锥形管嘴中,嘴中水流以必然的流量 q v 流动并在极点持续地喷出。按图示取坐标轴 x ,试求:坐标为x 断面处的加速度 a x 。 (225v 2x )2tan ()x l (q 2a θπ-=)

100、给出流速场k j t xy i t xy u 25)10()26(22++-++=,求空间点)2,0,3(在1t =的加速度。 (j i a 1058--= )

10一、流动场中速度沿流程均匀地减小,并随时刻均匀地转变。A 点和B 点相距2m ,C 点在中间,如图示。已知0t =时,s 5t ;s /m 1u ,s /m 2u B A ===时,s /m 4u ,s /m 8u B A ==。试求s 2t =时C 点的

加速度。(s 2

10二、图示收缩管段长cm 60l =,管径,cm 15d ,cm 30D ==通过流量s /m 3.0Q 3=。若是慢慢关闭闸门,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(假设断面上流速均匀散布)。 ( 2293.55,1415.0s m a s m a B A =-=)

103、试求以下各类不同流速散布的流线和迹线:

(1)0u ,y x cx u ,y x cy u z 2

2y 22x =+=+-= (2)0u ,xy 2u ,y x u z y 22x =-=-= (x 2+y 2=c,y 2-3x 2y=c )

104、已知流体的速度散布为t u ,y 1u y x =-=。求1t =时过(0,0)点的流线及0t =时位于(0,0)

点的质点轨迹。 (流线方程 y 2-2y+2tx=0 ,迹线方程 x=t-x 3/6 ,y=t 2

/2)

10五、有一底坡超级陡的渠道如图,水流为恒定均匀流,设A 点距水面的铅直水深为。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。 (Z A =,p A /γ=)

10六、某河道在某处分为两支——外江及内江,外江设溢流坝一座以举高上游河道,如下图。已测得上游河道流量s /m 1250Q 3=。通过溢流坝的流量s /m 325Q 31=,内江过水断面的面积2m 375A =。

求内江流量及断面A 的平均流速。 (Q 2=925m 3

/s,v 2=s )

107、水流从水箱通过管径cm 5.2d ,cm 5d 21==的管道在c 处流入大气,已知出口流速为s /m 1,求

AB 管段的断面平均流速。 ( v=s )

10八、试利用题图证明不可紧缩液体二维流动的持续性微分方程的极坐标形式为 0u r 1r u r u r r =θ

∂∂++∂∂θ

10九、关于不可紧缩液体,下面的流动是不是知足持续性条件:

水力学(水动力学基础)-试卷4

水力学(水动力学基础)-试卷4 (总分:68.00,做题时间:90分钟) 一、单项选择题(总题数:5,分数:10.00) 1.单项选择题下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。(分数: 2.00) __________________________________________________________________________________________ 解析: 2.在平面流动中,两条流线的流函数之差等于。 ( ) (分数:2.00) A.两条流线间的切应力差 B.两条流线间的压强之差 C.两条流线间的流速差 D.两条流线间的单宽流量√ 解析: 3.液体作有势运动时______。 ( ) (分数:2.00) A.作用于液体的力必须是有势的 B.液体的角变形速度为零 C.液体的旋转角速度为零√ D.液体沿流向的压强梯度为零 解析: 4.伯努力积分的应用条件______。 ( ) (分数:2.00) A.理想不可压流体,质量力有势,非恒定无旋流动 B.不可压缩流体,质量力有势,非恒定有旋流动 C.理想不可压流体,质量力有势,恒定流动,沿同一流线√ D.理想不可压流体,质量力有势,非恒定流动,沿同一流线 解析: 5.理想液体恒定有势流动,当质量力仅为重力时________。 ( ) (分数:2.00) A.√ B. C. D. 解析: 二、填空题(总题数:19,分数:38.00) 6.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 解析: 7.恒定总流能量方程中,h ω的能量意义是_____。它的量纲是_______. (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:(单位重量液体所损失的总能量、L)。)

水力学(水动力学基础)-试卷3

水力学(水动力学基础)-试卷3 (总分:76.00,做题时间:90分钟) 一、计算题(总题数:13,分数:26.00) 1.射流冲击一对称叶片如图3—31所示,已知:d=10cm,v 1=v 2=19.3m/s,θ=135°,叶片固定不动, 试求叶片所受到的冲击力F。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:由能量方程得: v=v 1 =v 2 =19.3m/s Q=Q 1 +Q 2由对称性 Q 1 =Q 2 =Q /2 由x方向动量方程得:一R=ρQ 2 (一v 2cos45°)一ρQv+ρQ 1 (一v 1) 解析: 2.混凝土建筑物中的引水分叉管如图3—32所示。各管中心线在同一水平面上,主管直径D=3m,分叉管直径d=2m。转弯角α=60°,通过的总流量Q=35m 3/s,断面1—1的压强水头p 1/γ=30m水柱高,如不 计水头损失,求水流对建筑物的作用力。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:取如图3—32所示的脱离体由1—1断面和2—2断面或3—3断面的能量方程得: 由x方向动量方程得:代入数据可解得: R x =1241kN 由y方向动量方程得:) 解析: 3.已知圆管层流流速分布为:y =0,u z =0(y、z轴垂直于管轴)。求(1)该流动有无线变形,有无角变形?(2)该流动是有旋流还是无旋流? (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:(1)εxx = =0,εyy =0,εzz =0,无线变形) 解析: 4.已知圆管紊流流速分布为u y=0,u z=0,求角速度ωx,ωy,ωz和角变率εxy,εyz,εzx,并问是否为有势流动? (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:() 解析: 5.有一平面流动,已知u x=x-4y,u y=-y-4x。试问:(1)是否存在速度势函数φ?如存在,试求之。(2)是否存在流函数φ?如存在,试求之。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:() 解析:

水力学第三版课后答案

水力学第三版课后答案

水力学第三版课后答案 【篇一:[工程流体力学(水力学)]__禹华谦1-10章习题 解答】 .20℃的水2.5m3,当温度升至80℃时,其体积增加多少?[解] 温度变化前后质量守恒,即?1v1??2v2又20℃时,水的密 度?1?998.23kg/m380℃时,水的密度?2?971.83kg/m3 ?v2? ?1v1 ?2.567m93 ?2 则增加的体积为?v?v2?v1?0.0679m3 1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度?增加15%,重度?减少10%,问此时动力粘度?增加多少(百分数)? [解] ??????(1?0.15)?原(1?0.1)?原 ?1.035?原?原?1.035?原? ???原1.035?原??原 ??0.035 ?原?原 此时动力粘度?增加了3.5% 1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为 u?0.002?g(hy?0.5y2)/?,式中?、?分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。试求h?0.5m时渠底(y=0)处的切应力。[解] ? du ?0.002?g(h?y)/? dy du ?0.002?g(h?y) dy

???? 当h=0.5m,y=0时 ??0.002?1000?9.807(0.5?0) ?9.807pa [解] 木块重量沿斜坡分力f与切力t平衡时,等速下滑 mgsin??t??a du dy ?? mgsin?5?9.8?sin22.62 ? u1a0.4?0.45??0.001 ??0.1047pa?s 1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律???绘出切应力沿y方向的分布图。 [解] du ,定性dy 第二章流体静力学 2-1.一密闭盛水容器如图所示,u形测压计液面高于容器内液面 h=1.5m,求容器液面的相对压强。 [解] ?p0?pa??gh ?pe?p0?pa??gh?1000?9.807?1.5?14.7kpa

水力学教程 第3章

第三章 水动力学基础 本章研究液体机械运动的基本规律及其在工程中的初步应用。根据物理学和理论力学中的质量守恒原律、牛顿运动定律及动量定理等,建立水动力学的基本方程,为以后各章的学习奠定理论基础。 液体的机械运动规律也适用于流速远小于音速(约340 m/s )的低速运动气体。因为当气体的运动速度不大于约50m/s 时,其密度变化率不超过1%,这种情况下的气体也可认为是不可压缩流体,其运动规律与液体相同。 研究液体的运动规律,也就是要确定描述液体运动状态的物理量,如速度、加速度、压强、切应力等运动要素随空间与时间的变化规律以及相互关系。 由于实际液体存在粘性,使得水流运动分析十分复杂,所以工程上通常先以忽略粘性的理想液体为研究对象,然后进一步研究实际液体。在某些工程问题上,也可将实际液体近似地按理想液体估算。 §3-1 描述液体运动的两种方法 描述液体运动的方法有拉格朗日(https://www.360docs.net/doc/f819233756.html,grange )法和欧拉(L.Euler )法两种。 1.拉格朗日法(Lagrangian View ) 拉格朗日法是以液体运动质点为对象,研究这些质点在整个运动过程中的轨迹(称为迹线)以及运动要素(Kinematic Parameter)随时间的变化规律。每个质点运动状况的总和就构成了整个液体的运动。所以,这种方法与一般力学中研究质点与质点系运动的方法是一样的。 用拉格朗日法描述液体的运动时,运动坐标不是独立变量,设某质点在初始时刻t =t 0时的空间坐标为a 、b 、c (称为起始坐标),则它在任意时刻t 的运动坐标x 、y 、z 可表示为确定这个质点的起始坐标与时间变量的函数,即 ?????===),,,(),,,(),,,(t c b a z z t c b a y y t c b a x x (3-1-1) 变量a ,b ,c ,t 统称为拉格朗日变量。显然,对于不同的质点,起始坐标a ,b ,c 是不同的。根据式(3-1-1),将某质点运动坐标时间历程描绘出来就得到该质点的迹线(Trace)。 在直角坐标中,给定质点在x ,y ,z 方向的流速分量u x ,u y ,u z 可通过求相应的运动坐标对时间的一阶偏导数得到,即

水力学1-7章习题

第1章绪论 一、选择题 1.按连续介质的概念,流体质点是指() A .流体的分子; B. 流体内的固体颗粒;C . 无大小的几何点;D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 2.作用在流体的质量力包括() A. 压力; B. 摩擦力; C. 重力; D. 惯性力。 3.单位质量力的国际单位是:() A . N ;B. m/s;C. N/kg;D. m/s2。 4.与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是() A. 切应力和压强; B. 切应力和剪切变形速率;C. 切应力和剪切变形。5.水的粘性随温度的升高而() A . 增大;B. 减小;C. 不变;D,无关。 6.气体的粘性随温度的升高而() A. 增大;B. 减小;C. 不变;D,无关。 7.流体的运动粘度υ的国际单位是() A. m2/s ;B. N/m2;C. kg/m ;D. N·s/m2 8.理想流体的特征是() A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT。 9.当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为() A. 200001;B. 100001;C. 40001。 10.水力学中,单位质量力是指作用在() A. 单位面积液体上的质量力;B. 单位体积液体上的质量力; C. 单位质量液体上的质量力;D. 单位重量液体上的质量力。 11.以下关于流体粘性的说法中不正确的是() A. 粘性是流体的固有属性;B. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度 C. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用;D. 流体的粘性随温度的升高而增大。

12.已知液体中的流速分布µ-y A.τ=0;B.τ=常数;C. τ=ky 13 A. 液体微团比液体质点大;B. C. 14.液体的汽化压强随温度升高而( A. 增大;B. 减小;C. 不变; 15.水力学研究中,为简化分析推理, A. 牛顿液体模型;B. 体模型;E. 连续介质模型。 16.以下哪几种流体为牛顿流体() A. 空气;B. 清水;C. 血浆;D. 汽油;E. 泥浆。 二、计算题 1、平板面积为40cm×45cm,厚度为1.0cm,质量m=5kg,沿着涂有厚度δ=1.0mm 油的斜面向下作等速运动,其速度u=1.0m/s,带动油层的运动速度呈直线分布,斜坡角θ= 22.62°=0.3846(见图示),试分别求油的动力粘滞系数和运动粘滞系数Array (油的密度ρ=950 kg/m3)。 课后习题p10:1-4,1-10,1-12,1-13 第2章水静力学 一、选择题 1.静止液体中存在() A. 压应力;B. 压应力和拉应力;C. 压应力和切应力;D. 压应力、切应力和拉应力; 2.相对压强的起量点是() A. 绝对真空; B. 1个标准大气压; C. 当地大气压; D. 液面压强。 3.金属压力表的读数是() A. 绝对压强; B. 相对压强; C. 绝对压强加当地大气压强; D. 相对压强加当地大气压强。 4.绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的关系是()A. p abs=p+p v ;B. p=p abs+p a ;C. p v=p a-p abs 。

水力学(水动力学基础)-试卷1

水力学(水动力学基础)-试卷1 (总分:70.00,做题时间:90分钟) 一、计算题(总题数:25,分数:50.00) 1.M(3,0,2)在t=1时的加速度。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案: a x | M,t=2+2 × 0×(6+2 × 3 × 0+1 2 )-2 × 3(3 ×0+10 × 1)=一 58 同理 a y | M,t =一10,a z | M,t =0,) 解析: 2.图3—9所示收缩管段长l=60cm,管径D=30cm,d=15cm,通过流量Q=0.3m 3/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10秒时,A点的加速度和B点的加速度(假设 断面上流速均匀分布)。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:流量线性减小,管中流量随时间变化的表达式为对于A点所在的均匀流管段, 管内流速为对于B) 解析: 3. (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:流线为圆心在原点的同心圆,恒定流迹线与流线重合。y 2一3x 2y=c 恒定流流线与迹线重合。) 解析: 4.已知流体的速度分布为u x =1一y,u y =t。求t=1时过(0,0)点的流线及t=0时位于(0,0)点的质点轨迹。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:(1)流线由t=1,x=0,y=0代入得:c=0。故所求流线方程为y 2一2y+2x=0 (2)先由迹线方程将上式代入迹线方程t=0,x=0,y=0,c 1=0,c 2=0所求迹线方程为) 解析: 5.有一底坡较陡的渠道如图3-10所示,水流为恒定均匀流,设A点距水面的铅直水深为3.5m。以过B点 的水平面为基准面计算A (分数:2.00)

武大水力学习题第3章 水动力学基础

第三章水动力学基础 1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升,也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 ( ) 9、总流连续方程 v1A1 = v2A2对恒定流和非恒定流均适用。 ( ) 10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 ( ) 11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 ( ) 12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的,测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 ( ) 13、液流流线和迹线总是重合的。 ( ) 14、用毕托管测得的点流速是时均流速。 ( ) 15、测压管水头线可高于总水头线。 ( ) 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流,其管轴压强沿流向增大。 ( ) 17、理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。 ( ) 18、恒定总流的能量方程z1 + p1/g + v12/2g = z2 +p2/g + v22/2g +h w1- 2 ,式中各项代表( ) (1) 单位体积液体所具有的能量;(2) 单位质量液体所具有的能量; (3) 单位重量液体所具有的能量;(4) 以上答案都不对。 19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度h的增大而 ( ) (1) 增大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 不定 20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管,如图所示,则两测压管高度h1与h2的关系为 ( ) (1) h1>h2 (2) h1<h2 (3) h1 = h2 (4) 无法确定

水力学(水动力学基础)-试卷2

水力学(水动力学基础)-试卷2 (总分:70.00,做题时间:90分钟) 一、计算题(总题数:35,分数:70.00) 1.有一水平放置的管道(图3—56)。管径d 1=10cm,d 2=5cm。管中流量Q=10L/s。断面1处测管高度H=2m。 不计管道收缩段的水头损失。取动能校正系数均为1。求水流作用于收缩段管壁上的力。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:() 解析: 2.如图3—57所示,有一倾斜放置的管道,管径由d 1 =10cm,突然扩大至d 2 =20cm。试验时测得测压管1和测压管2中的水位差为0.3m。求管道流量Q[取动能校正系数为1,突然扩大局部水头损失系数ξ=(A 2/A 1一1) 2,A 1、A 2分别为小管和大管的断面面积,ξ为对应于大管的流速]。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:() 解析: 3.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(图3—58)。已知管径d 1 =4cm,收缩段直径d 2 =3cm。水箱至收缩段的水头损失h ω1 =3v 2/2g,收缩段至管道出口的水头损失h ω2 =v 2/2g(v为管道流速)。当水流通过管道流出时,玻璃管中水柱高h=0.35m,求作用 水头H(取动校正系数为1)。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:() 解析: 4.图3—59所示为铅直放置的一文丘里管。已知d 1=20cm,d 2=10cm,△z=0.5m,水银压差计读数△h=2cm。 若不计水头损失,求流量Q(取动能校正系数为1)。 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:() 解析: 5.在图3—61所示管道的断面A—A、B—B、C—C的上、下两端壁处各装设一根测压管,试问各断面上、下 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 (分数:2.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:渐变流断面A:等高、急变流断面B:离心力向上,上高、C断面离心力向下,下高。) 解析:

第三章流体动力学基础复习题

第三章流体动力学基础复习题 部门: xxx 时间: xxx 整理范文,仅供参考,可下载自行编辑

第三章流体动力学基础复习题 一、概念部分 1、描述流体运动的方法有和;前者以为研究对象,而后者以为研究对象。 2、流体运动的几何描述有:,,和。 3、流线有什么特点?流线、脉线和迹线有什么区别和联系? 4、流体微团基本运动形式有,和变形运动等, 而变形运动又包括和两种。 5、描述有旋运动几何要素有、和。 6、判断正误:理想流体不存在有旋运动是否正确?为什么?试举例说明。 7、表征涡流的强弱的参数有和。 8、在无涡流空间画出的封闭周线上的速度环量为。 9、简述汤姆孙定理的内容 10、速度势函数j存在的条件是什么?流函数存在的条件是什么? 11、简述流函数的物理意义的内容,并证明。 12、流网存在的条件是什么?简述流网的性质所包含的内容? 13、无环量圆柱绕流运动由流、流和流叠加而成,有环量的圆柱绕流运动是无环量的圆柱绕流运动与流叠加而成。b5E2RGbCAP 14、是驻点。通过驻点的流线一定是零流线,是否正确?为什么?零流线是。轮廓线是。 15、描述流体运动的微分方程有、和。

写出它们的表达式。 16、纳维-斯托克斯方程中的速度只能是平均速度,是否正确?为什么? 17、写出总水头和测压管水头的表达式,并说明各项的物理意义。 18、写出总压、全压和势压得表达式,并说明各项的物理意义。 19、简述系统和控制体的定义和特点 二、计算部分 1、已知拉格朗日描述:求速度与加速度的欧拉描述 2、试判断下列流场的描述方式:并转换成另一种描述方式 3、已知用欧拉法表示的流场速度分布规律为: 试求在t=0时刻位于点的流体质点的运动轨迹及拉格朗日法表示的速度场 4、粘性流体在半径为R的直圆管内做定常流动。设圆管截面<指垂直管轴的平面截面)上有两种速度分布,一种是抛物线分布u1(r>,另一种是1/7指数分布u2(r>:p1EanqFDPw 上式中um1,um2分别为两种速度分布在管轴上的最大速度。试求两种速度分布的<1)流量Q的表达式;<2)截面上的平均速度v。DXDiTa9E3d 5、速度场 求<1)t=2s时,在(2,4>点的加速度;

水力学习题答案

第一章 绪论 1-1.20℃的水2.5m 3,当温度升至80℃时,其体积增加多少 [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=∆ 1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数) [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 此时动力粘度μ增加了% 1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =,y =0时 )05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τ Pa 807.9= 1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角 (见图示),求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑

y u A T mg d d sinμ θ= = 001 .0 1 45 .0 4.0 62 . 22 sin 8.9 5 sin ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ = = δ θ μ u A mg s Pa 1047 .0⋅ = μ 1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律 y u d d μ τ=,定性绘出切应力沿y方向的分布图。 [解] 1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm,长度20mm,涂料的粘度μ=.s。若导线以速率50m/s拉过模具,试求所需牵拉力。() [解] 2 5 3 310 024 .5 10 20 10 8.0 14 .3m dl A- - -⨯ = ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ = =π Θ N A h u F R 01 .1 10 024 .5 10 05 .0 50 02 .05 3 = ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ = = ∴- - μ 1-7.两平行平板相距0.5mm,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa的压强作用下以0.25m/s匀速移动,求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律,得 dy du /τ μ= y u u u u y u u y τ τ = 0 y τ τ y τ τ τ =0 y

第三章-流体动力学基础

第三章流体动力学基础 习题 一、单选题 1、在稳定流动中,在任一点处速度矢量是恒定不变的,那么流体质点是〔〕 A .加速运动 B .减速运动 C .匀速运动 D .不能确定 2、血管中血液流动的流量受血管内径影响很大。如果血管内径减少一半,其血液的流量将变为原来的〔〕倍。 A .21 B .41 C .81 D .161 3、人在静息状态时,整个心动周期内主动脉血流平均速度为0.2 m/s ,其内径d =2×10-2m ,已知血液的粘度η =3.0×10-3 Pa·S ,密度ρ=1.05×103 kg/m 3,则此时主动脉中血液的流动形态处于〔〕状态。 A .层流 B .湍流 C .层流或湍流 D .无法确定 4、正常情况下,人的小动脉半径约为3mm ,血液的平均速度为20cm/s ,若小动脉某部分被一硬斑阻塞使之变窄,半径变为2mm ,则此段的平均流速为〔〕m/s 。 A .30 B .40 C .45 D .60 5、有水在同一水平管道中流动,已知A 处的横截面积为S A =10cm 2,B 处的横截面积为S B =5cm 2,A 、B 两点压强差为1500Pa ,则A 处的流速为〔〕。 A .1m /s B .2m /s C .3 m /s D .4 m /s 6、有水在一水平管道中流动,已知A 处的横截面积为S A =10cm 2,B 处的横截面积为S B =5cm 2,A 、B 两点压强之差为1500Pa ,则管道中的体积流量为〔 〕。 A .1×10-3 m 3/s B .2×10-3 m 3/s C .1×10-4 m 3/s D .2×10-4 m 3/s 7、通常情况下,人的小动脉内径约为6mm ,血流的平均流速为20cm/s ,若小动脉某处被一硬斑阻塞而变窄,测得此处血流的平均流速为80cm/s ,则小动脉此处的内径应为〔〕mm 。 A .4 B .3 C .2 D .1 8、正常情况下,人的血液密度为1.05×103kg/m 3 ,血液在内径为6mm 的小动脉中流动的平均速度为20cm/s ,若小动脉某处被一硬斑阻塞而变窄,此处内径为4mm ,则小动脉宽处与窄处压强之差〔〕Pa 。 二、判断题 1、有水在同一水平管道中作稳定流动,管道横截面积越大,流速越小,压强就越小。〔 〕 2、由直径为15cm 的水平光滑的管子,把20℃的水抽运到空气中去。如果抽水保持水的流速为30cm/s ,已知20℃水的粘度η=1.005×10-3 Pa/S ,则水在管子中的流动形态属于湍流。〔〕 3、烟囱越高,通风效能越好,即把烟从炉中排出来的本领就越大。〔〕 4、在深海中下落的一个铝球,整个过程始终是加速运动的。〔〕 5、飞机机翼的升力来自机翼上下表面压强之差,这个压强之差主要由于机翼上表面流速大于下表面流速所致。〔〕 6、流体的内摩擦力与固体间接触表面的摩擦力共同的特点都是阻碍相对运动,但流体的内摩擦力不存在最大的静摩擦力。〔〕 三、填空题 1、流管的作用相当于管道,流体只能从流管一端____,从另一端______。 2、液体的粘度与液体的______、温度、_______因素有关,且随着温度的升高而_______。 3、理想流体是指的流体,是一理想的模型,它是实际流体的近似。 4、稳定流动是实际流体流动的一种特殊情况, ,称为稳定流动。 5、为形象地描绘流速场的分布情况,可在其中描绘一些曲线,使

流体动力学基础

流体动力学基础 第3章流体动力学基础 一、单项选择题 1、当液体为恒定流时,必有()等于零。 A .当地加速度 B.迁移加速度 C.向心加速度 D.合加速度 2、均匀流过流断面上各点的()等于常数。A.p B.z+g p ρ C. g p ρ+g u 22 D. z+g p ρ+g u 22 3、过流断面是指与()的横断面。 A .迹线正交 B.流线正交 C.流线斜交 D.迹线斜交 4、已知不可压缩流体的流速场为Ux=f(y,z),Uy=f(x),Uz=0,则该流动为()。 A.一元流 B.二元流 C.三元流 D.均匀流 5、用欧拉法研究流体运动时,流体质点的加速度a=( ). A. 22dt r d B.t u ?? C.(u ·▽)u D. t u ??+(u ·▽)u 6、在恒定流中,流线与迹线在几何上()。 A.相交 B.正交 C.平行 D.重合 7、控制体是指相对于某个坐标系来说,( ). A .由确定的流体质点所组成的流体团B.有流体流过的固定不变的任何体积 C.其形状,位置随时间变化的任何体积 D.其形状不变而位置随时间变化的任何体积. 8、渐变流过流断面近似为( ). A.抛物面

B.双曲面 C.对数曲面 D.平面 9、在图3.1所示的等径长直管流中,M-M 为过流断面,N-N 为水平面,则有( ). A.p1=p2 B.p3=p4 C.z1+g p ρ1 =z2+g p ρ2 D.z3+g p ρ3 =z4+g p ρ4 10、已知突然扩大管道突扩前后管段的管径之比 21d d =0.5, 则突扩前后断面平均流速之比v1:v2=( ). A. 4 B.2 C.1 D.0.5 11、根据图3.2 所示的三通管流,可得()。 A .qv 1+qv 2=qv 3 B.qv 1-qv 2=qv 3 C.qv 1=qv 2+qv 3 D.qv 1+qv 2+qv 3=0 12、根据图3.3 所示的三通管流,可得()。 A .qv 1+qv 2=qv 3 B.qv 1-qv 2=qv 3 C.qv 1=qv 2+qv 3 D.qv 1+qv 2+qv 3=0 13、测压管水头坡度Jp=()。 A 、-ds dz B.-ds g p z d )(ρ+ C.-ds g u g p d )2(2+ρ D.- ds g u g p z d )2(2 ++ρ 14.水力坡度J=()。 A 、- ds dz B. -ds g p z d )(ρ+ C.- ds g u g p d )2(2+ρ D.- ds g u g p z d )2(2 ++ρ 15.流速水头的表达式为()。 A .22v B. 2 2v ρ C. ρ22v D. g v 22 16.实际流体的水力坡度()。

水力学第四版课后答案

第一章绪论 1-2.20℃的水2.5m 3 ,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆ 1-4.一封闭容器盛有水或油,在地球上静止时,其单位质量力为若干?当封闭容器从空中自由下落时,其单位质量力又为若干? [解] 在地球上静止时: 自由下落时: 第二章流体静力学 2-1.一密闭盛水容器如图所示,U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m,求容器液面的相对压强. [解] gh p p a ρ+=0 2-3.密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa.压力表中心比A 点高0.5m,A 点在液面下1.5m.求液面的绝对压强和相对压强. [解] g p p A ρ5.0+=表 2.8绘制题图中AB 面上的压强分布图. 解: 2-14.矩形平板闸门AB 一侧挡水.已知长l =2m,宽b =1m,形心点水深h c =2m,倾角α=45,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重与门轴摩擦力.试求开启闸门所需拉力. [解] 作用在闸门上的总压力: 作用点位置:m A y J y y c c c D 946.21245 sin 22112145sin 23=⨯⨯⨯⨯+=+= 2-15.平面闸门AB 倾斜放置,已知α=45°,门宽b =1m,水深H 1=3m,H 2=2m,求闸门所受水静压力的大小与作用点. [解]闸门左侧水压力: 作用点: 闸门右侧水压力: 作用点: 总压力大小:kN P P P 67.3474.2741.6221=-=-= 对B 点取矩: 2-13.如图所示盛水U 形管,静止时,两支管水面距离管口均为h,当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω

武大水力学答案

第一章 导 论 1、( √ ) 2、( × ) 3、( × ) 4、( 1 ) 5、( 2 ) 6、等于;相同;相反。 7、L/T 2 ;L 2/T ;M/LT 或FT/L 2。 8、变形; 弹性。9、直线; 渠底。10、连续介质。11、相反;相同。 12、解:等速直线运动; F ∑=mgsin θ-τA=0 ; sin θ=1355125 22=+; A =0.40×0.45 ; τ =μd d u y =μu δ ; μ=m g A u sin θδ =0.1047 Pa ·s ;ν=μρ=1.102×10-4m 2/s 13、解:切应力分别为:(薄板上下表面) τ上=μ(du dy )上 =μu x τ下=μ( du dy )下=μu x ∆- 薄板所受切应力 τ=τ上+τ下=μ( x u +)x -∆∆ 则薄板所受切力 T =τA =μ(x u +)x -∆∆A 第二章 水静力学 1、 ( ⨯ ) 2、( ⨯ ) 3、( ⨯ ) 4、( ⨯ ) 5、( ⨯ ) 6、( √ ) 7、( ⨯ ) 8、( ⨯ ) 9、( ⨯ ) 10、( √ ) 11、( 3 ) 12、( 3 ) 13、( 4 ) 14、( 3 ) 15、 ( 4 ) 16、( 2 ) 17、( 4 ) 18、( 2 ) 19、( 1 ) 20、( 2 ) 21、单位重量液体的总势能 22、单位重量液体的位置势能;单位重量液体的压强势能 。23、0 ; 当地大气压强。 24、0.1 。 26、解: 27、解:

28、解: 29、解: 30、解: h p g ==ρ200.H O 2 32、解: h p p g =-a 0ρ= 0.663 m

水力学习题集

第1章 绪 论 一、选择题 1.按连续介质的概念,流体质点是指( ) A .流体的分子; B. 流体内的固体颗粒; C . 无大小的几何点; D. 几何尺寸同流动 空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 2.作用在流体的质量力包括( ) A. 压力; B. 摩擦力; C. 重力; D. 惯性力。 3.单位质量力的国际单位是:( ) A . N ; B. m/s ; C. N/kg ; D. m/s 2。 4.与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是( ) A. 切应力和压强; B. 切应力和剪切变形速率;C. 切应力和剪切变形。 5.水的粘性随温度的升高而( ) A . 增大; B. 减小; C. 不变。 6.气体的粘性随温度的升高而( ) A. 增大;B. 减小;C. 不变。 7.流体的运动粘度υ的国际单位是( ) A. m 2/s ;B. N/m 2 ; C. kg/m ;D. N ·s/m 2 8.理想流体的特征是( ) A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT 。 9.当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为( ) A. 200001 ; B. 100001 ;C. 40001 。 10.水力学中,单位质量力是指作用在( ) A. 单位面积液体上的质量力; B. 单位体积液体上的质量力; C. 单位质量液体上的质量力; D. 单位重量液体上的质量力。 11.以下关于流体粘性的说法中不正确的是( ) A. 粘性是流体的固有属性;B. 量度 C. 大。 12.已知液体中的流速分布µ-y A.τ=0;B.τ=常数; C. τ=13 A. 液体微团比液体质点大;B.

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