武大水力学习题第3章 水动力学基础分解 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/23 10:37:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

64、一带有收缩段的管道系统如图所示。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液面至管轴高度h为多大时,能将液体抽入?(不计水头损失) (h?[(A22)?1]H) A1

65、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θ=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,断面的压强按静压分布。断面A到B的水头损失hw=0.2vA2/2g。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α=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。

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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?0.502 KN ; 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?5.33mH2O)

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 Δh=20 mm,设管中断面平均 流速 v=0.8umax,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,其中心线上最高点3超出水库水面2m,其水头损失为:点1到点3 为 10v2/2g,(其中1至2点为 9v2/2g),由点3到点4为2v2/2g,若真空高度限制在 7 m以内。问:(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?0.0234m3/s?23.4 l/s;hmax=5.9m;

P2???4.526mH2O)

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71、如图所示,水在无摩擦管道系统中流动,若水的汽化压强为7367 Pa,大气压力为99974 Pa,水的重度

ρg=9730 N/m3,试求保证水在管中不发生汽化的最大高度 h。 (5.51m)

72、圆管过水断面直径上的流速分布规律为 u=u0 (1-r/r0)1/7式中 u 为半径 r 处的流速,u0为中心点的流速,r0为圆管半径。设 r0=10 cm,测得 u0=3 m/s,求流量及断面平均流速 v0。

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(qv?0.0774m/s; v0?2.46m/s)

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 v与最大流速 umax的关系。 (v?1umax) 2 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= 1m3/s,涵洞上下游 水位差 z=0.3 m,涵洞水头损失 hw=1.47v2/2g (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。 (0.80m)

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75、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。 (2.8 l/s)

76、水自密封容器沿管路流出,容器液面上的真空度为 1kPa,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)19.67m/s; (3)135.45Kpa)

77、拉格朗日积分要求流动为无旋,但可以是非恒定流动;而柯西-伯努力积分不仅要求流动为无旋, 且要求是恒定流动 。 ( )

78、理想液体属于有势流,实际液体都是有涡流. ( )

79、若液体质点作圆周运动,流线为同心圆,则此类流动一定为有涡流(有涡旋)。 ( ) 80、不可压缩液体的平面流动中存在流函数,则必定存在势函数。 ( ) 81、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。 ( ) 82、不可压缩液体连续性微分方程

?ux?uy?uz???0只适用于恒定流。 ( ) ?x?y?z83、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,必须是有势的 (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 85、伯努力积分的应用条件为 ( )

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(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, ( )

pu2?)相等; (1) 整个流场内各点的总水头(z??g2gpu2?)相等; (2) 只有位于同一流线上的点,总水头(z??g2g(3) 沿流线总水头沿程减小;

pu2?)沿程增加; (4) 沿流线总水头(z??g2g_,uy____________.。 87、若已知流函数??a(x2?y2),a为常数,则 ux?.__________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 _________________________________________ ,而pxx= __________ ____________,pyy =________________________,pzz =____________________________。

91、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ux?6x,uy?6y,uz??7t,t为时间,求:(1) 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

ux?Ax?Byuy?Cx?Dy;试求:(1) A,B,C,D之间的关系;

A2(x?y2)?c1; (3) ? = 2(2) 速度势函数;(3)流函数。 ((1) B=C ; A=-D ; (2) ??Bxy?Axy?B2(y?x2)?c2) 294、已知不可压缩液体平面流动的流函数??(x2?y2)/2。 要求:

(1) 画出该流动的流线图形,并标明流向; (流线??(x2?y2)/2?Const.) (2) 判别是有旋流动还是无旋流动; (有旋)

(3) 已知流场中两定点坐标分别为 A(1,0) 与 B(2,3),通过此两点间的单宽流量 q; (q??B??A?6)

(4) A、B两点是否满足方程u2/2g?p/?g?c? (否)

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