长沙理工大学工程流体力学习题

内容发布更新时间 : 2024/5/17 10:00:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

习题图2-8 习题图2-9

2-9 如习题图2-9所示为一长方形平面闸门,高3m,宽2m,上游水位高出门顶3m,下游水位高出门顶2m,求:1)闸门所受总压力和作用点;2)若上下游水位同时上涨1m时,总压力作用点是否会有变化?试作简要论证。

2-10如习题图2-10所示,一个直径为D的球(球的重量可忽略)处于平衡状态,导出D与?1,?2,h1,h2的关系式。

习题图2-10

2-11、试画出以下图中各曲面上的压力体剖面图,并指出垂直压力的方向。

(a) (b) (c)

(d) (e) (f) 习题2-11图

2-12如习题图2-12所示的密闭盛水容器,已知h1=50cm,h2=120cm,水银测压计读数△h=25cm。试求半径R=0.5m的半球形盖AB所受铅直方向和水平方向的静水总压力。

习题图2-12

2-13、图示为一弧形闸门,半径R?7.5m,挡水深度h?4.8m,旋转轴距渠底H?5.8m,闸门宽度b?6.4m。试求作用于闸门上的静水总压力的大小及作用点。

习题图2-13

第三章

思考题

1、拉格朗日法和欧拉法有何不同?

2、流线有哪些性质?流线和迹线的区别和联系是什么? 3、流动有哪些分类方法?

4、什么是恒定流与非恒定流?什么是均匀流与非均匀流?什么是渐变流和急变流?有人说“均匀流一定是恒定流,急变流一定是非恒定流”,这种说法是否正确?为什么? 5、总流连续方程的物理意义是什么?

6、动水压强与静水压强有什么不同?在推导恒定总流能量方程时,为什么过流断面必须位于渐变流

段?

7、什么是总水头线和测压管水头线,两者的关系是怎样的? 8、什么是水力坡度?

9、恒定总流能量方程的限制条件有哪些?如何选取计算断面、基准面和计算点?

10、应用能量方程判断下列说法是否正确:(1)水一定从高处向低处流动;(2)水一定从压强大的地方向压强小的地方流动;(3)水总是从流速大的地方向流速小的地方流动?

11、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A、B哪个高?

思考题11图

12、拿两张薄纸,平行提在手中,当用嘴顺纸间缝隙吹气时,问薄纸是不动、相互靠拢还是向外张开?为什么?

13、应用动量方程时要注意哪些问题?由动量方程求得的力若为负值,说明什么问题?待求未知力的大小与隔离体的大小有无关系?应用动量方程时如何选择隔离体。

习 题

3-1 如习题3-1图所示的管流,已知断面A-A处的流速分布为u?umax22?r0?r?,圆管半径ro2r0?4cm,r1?2cm,且A-A断面中心点处的umax?0.2cm/s,求小管段的断面平均流速v1。

习题3-1图

3-2 某矩形断面渠道,底宽b=20m,当通过流量为Q=100m3/s时,某断面处的平均流速v?2.0m/s,求该断面的水深。

3-3 某分汊河段如习题3-3图所示,已知在断面A-A处左汊河道过水断面面积为2500㎡,断面平均流速为0.97m/s;右汊河道过水断面面积为3400 ㎡,断面平均流速为0.62m/s。求:①左、右汊道的分流量及总流量;②各汊道的分流量占总流量的百分比(称为分流比)。

3-4 如习题3-4图所示的压力水管,小管直径dA=20cm,A断面形心点处的压强为75KPa;大管直径dB=40cm,B断面形心点处的压强为45KPa,大管断面平均流速?B=1m/s。求①A、B两断面间的总水头差;②水流流向。

习题3-3图 习题3-4图

3-5 某变管径压力管流如习题3-5图所示,已知d1?30cm,d2?25cm,d3?20cm,忽略水头损失,试求:①通过管道的流量及A、B和C各点的压强;②绘制测压管水头线。

习题3-5图

3-6 有一密闭盛水容器如习题3-6图所示,容器内气压由水银压差计测量,侧壁与直径为5cm的圆管相接,管长L?6m,H?5m,压差计读数为△h=0.4m,出流时总水头损失为3.4m,求通过管道的流量。

习题3-6图 习题3-7图

3-7有一安装在压力管道上的压差式毕托管,如习题3-7图所示,已知管径d?30cm,?h?40cm,

?1?13600kg/m3,求A处的点流速uA。

d2?25cm,3-8 铅直放置的90°输水弯管,装有一水银压差计如习题3-8图所示,直径d1?30cm,

弯管段的水头损失hj?0.552?22g,流量Q?0.12m/s,求水银压差计中的水银面高差△h。

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习题3-8图

3-9 某管道过渡段(习题3-9图),d1?30cm,d2?10cm,流量为Q?0.06m/s,不计1-1、2-2两断面间的水头损失。问:①若流水自上向下流,且断面1处压力计的读数为57N/cm2,水银面高差△h及断面2处的压力计读数为若干?②若水流自下向上流,且断面2处压力计的读数为57N/cm2,其水银面高差△h及断面1处的压力计读数又为若干?

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