? 3 ? 抛物线分布 ; ? 4 ? 椭圆分布 。 35.佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 (1) ? 1 ? 急流和缓流 ; ? 2 ? 均匀流和非均匀流 ; ? 3 ? 层流和紊流; ? 4 ? 恒定流和非恒定流。
36.紊流中粘滞底层厚度 ? 比绝对粗糙高度 ? 大得多的壁面称为 (1) (1)光滑面 ? 2 ? 过渡粗糙面 (3)粗糙面 (4)以上答案均不对 37.静止液体中同一点各方向的压强 ( (1) ) (1)数值相等 (2)数值不等 (3)仅水平方向数值相等 (4)铅直方向数值最大
38.图示容器内有一放水孔,孔口设有面积为A的阀门ab,容器内水深为h,阀门所受静水总压力为 ( (2) )
(1)0.5γhA; (2)γhA (3)0.5γh2A; (4)γhA2
39.图示为两种液体盛于容器中、且密度ρ2>ρ1,则A、B两测压管中的液面必为 ( (2) )
(1)B管高于A管 (2)A管高于B管 (3)AB两管同高
40.图示两管道的管长L、管径d、流量qv及水温均相同,但测压管水面h1>h2,则两管糙率nl与n2的关系为( (1) )
(1)n1 > n2 (2)nl < n2 (3)nl = n2 (4)无法确定
三 、填空题
1.作用于静止(绝对平衡)液体上的面积力有 压力 ,质量力有 重力 。 2.均质不可压缩流体的定义为 ρ=c 。
3.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 降低 。
4.在渐变流过流断面上,动压强分布规律的表达式为P/ρg +z=0 。
5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 总机械能 大小,就能判别出流动方向。
6.产生紊流附加切应力的原因是 脉动 。
7.在静止流体中,表面力的方向是沿作用面的 内法线 方向。 8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数?与 速度梯度 有关。 9.渐变流流线的特征是 近似为平行直线 。
10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 恒定流 。 11.局部水头损失产生的主要原因是 漩涡 。 12.直径为d的半满管流的水力半径R? d/4 。
13.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 大 。 14.动力粘性系数与运动粘性系数的关系υ=μ/ρ。
15.常见的流体力学模型是连续介质、 不可压流体、 理想流体。
16.根据流体运动边壁是否沿程变化,把能量损失分为两类:沿程损失、局部损失。 17.紊流阻力平方区也叫阻力粗糙区 (自模区)。
18.一般情况下,给水管道中的流速不大于2.5~3.0m/s ,不小于 0.25m/s 。
?v219.能量方程中2g项的能量含义为:单位重量液体所具有的流速动能。
20.圆管半径r?1m,满管流动时的水力半径R为 0.5 米;如果正常水深h0?2m,则水力半径R为 0.5 米
21.从流体内部结构来看,流体的运动形态可以分成 层 流与 紊 流。 22.只有途泄流量管道的水头损失是相同流量的管道的水头损失的
13
23.测量管道流量的主要仪器有文丘里流量计、涡轮流量计。
24..根据管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系,水击可分类为 (1) 直接水击 和 (2) 间接水击 。
25.牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 ,层流运动 26.理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的拈滞性__。
27.实际液体在流动时产生水头损失的内因是 液体的粘滞性 ,外因是 边界条件的影响。 28.三种液体盛有容器中,如图所示的四条水平面,其中为等压面的是 B—B
29.作用于静止(绝对平衡)液体上的面积力有 压力 ,质量力有 重力 。 30.液体质点的运动形式有 平移、变形、旋转 。 四、计算题
1.如图所示,一箱形容器,高h?1.5m,宽(垂直于纸面)b?2m,箱内充满水,压力表的读数为20kN/m2,用一半径r?1m的园柱封住箱的一角,求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。
解:
px??ghc(hb)??g(20h?)(hb)?82.05kN(???)g2pz??gv31v?(?r2??0.52?H?0.5)b8220H??2.04gv?4.64
pz?45.53kN
2.如图所示,一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直径
D?3m,主管流量Q?35m3/s,分叉管直径d?2m,两分叉管流量均为Q2,
分叉管转角??600,1-1断面中点的压强p?294kN/m2,不计水头损失,求水流对支座的作用力。
解:
Q1?4.95(m/s)12d14Q2v2?v3??5.57(m/s)12d24222p2?p1??(v1?v2)?290.8(KN/m)2v1?Fx=2(P2A2+?Q2V2)cos?-P1A1-?QV1=-1240(kN)向左FY=2(P2A2+?Q2V2)sin??1750(KN)向上
3.如图所示,长L?50m、直径D?0.21m的自流管,将水自水池引至吸水井中,然后用水泵送至水塔。已知泵的吸水管直径d?0.2mm,管长l?6m, 泵的抽水量Q?0.064m3/s,滤水网的局部阻力系数?1??2?6.0,弯头的局部阻力系数
?3?0.3,自流管和吸水管的沿程阻力系数??0.02。假定自流管中通过的流量等
于泵的抽水量。试求:(1)水池水面与吸水井的水面高差h;(2)水泵的安装高
度Hs?2m时,水泵进口断面的真空度。
lv12h?(?1??)d2g 解:
v1?4Q4Q??1.85m/s?d12?D2h?1.88m
plv20??Hs?(???网??弯)?gd2g
v=4Q?2.04m/s2?d
pv?36.04kpa
4.油
在管中以v?1m/s的速度向下流动,油的密度??920kg/m3,管长
l?3m,管径d?25mm,水银压差计测得h?9cm.试求:(1)油在管中的
流态;(2)油的运动粘度?;(3)若保持相同的平均速度反方向运动时,压差计的读数有何变化?(水银密度???13600kg/m3)