西安理工水力学真题(6)

9、下列各参数中的无量纲数是 ( )

?p(qv) (2)?p1qv (3)?(qv) (4)?12 ??12?p12?pqv(?p：压强差，qv：流量，1：长度，?：密度)

(1)

1、圆管层流断面的切应力是 ? ? ?1? 壁面处切应力为零，管轴处切应力最大； ?2? 沿断面不变； ?3? 管轴处为零，随半径按线性增大； ?4? 为抛物线分布。

2、图示为两种液体盛于同一容器中，其密度分别为 ?1和 ?2在容器侧壁装设两根测压管 A和 B，则 A、B 水面高度ZA和ZB的关系为： ( )

(1) ZA?ZB； (2) ZA?ZB； (3) ZA=ZB； (4) 无法确定。

题二、2图 题二、3图

3、图示管道中两根测压管的水面高差 ?h 代表局部水头损失的是 ? ? ?1?图A； ?2?图B； ?3?图C； ?4?以上答案都不对。 4、一明渠恒定流，断面为矩形，底宽b沿程不变，断面1－1的水深h1大于断面2－2的水深h2，则 ? ?

?1? Re1 = Re2； ?2? Re1 < Re2； ?3? Re1 > Re2； ?4?无法确定。

5、管流的负压区是指测压管水头线 （ ） （1）在基准面以下的部分； （2）在下游自由水面以下的部分； （3）在管轴线以下的部分； （4）在基准面以上的部分。

6、图示 A、B两管的管径及糙率均相同，且水位差 h1= h2。若要使流量 qvA= qvB，则两管的长度LA与LB 的关系为 （ ）

(1)LA = LB； (2)LA LB； (4)无法确定。

题二、6图

7、流体静力学基本方程z+p/?g=常数，也适用于： ( ) (1) 不可压缩流体均匀流场； (2) 静止的可压缩流体； (3) 不可压缩流体均匀流同一过水断面；(4) 以上情况都不适用。 ?1?光滑面； ?2?过渡粗糙面； ?3?粗糙面； ?4?以上答案均不对。

8、粘滞底层厚度 ? 比绝对粗糙度 ? 小得多的壁面称为 ? ?

1、绘出图中（下左）AB曲面（3/4圆柱面）上水平方向的压强分布图和垂直分力的压力体图，并标出力的方向。

2、定性绘出图示（上右图）管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

1、一平板在平底槽中的静水面上以等速度u运动，使

槽中的水近似地作二元均匀层流运动。试证明槽中水流

速度沿水深按直线规律分布。

2设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂

i=0 轴线与柱心铅垂轴线重合，两者之间间隙充以某种液体（油），如图所示。立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动，（间隙中的液体运动速度呈直线分布）。已知套管长度l=0.2m，重量G＝1.96N，内径d=0.05m，套管与立柱径向间隙厚度δ＝0.0016m，液体的粘度μ=9.8Pa·s。试求圆柱形套管下移速度V（空气阻力很小，可略去不计）。

u F 闸门 δ l G d

3如图所示．一利用静水压力自动开启的矩形翻板闸门。当上游水深超过工作水深H时，闸门即自动绕转轴向顺时针方向倾倒，如不计闸门重量和摩擦力的影响，试求转轴的位置高度a。

4、一个直径为d2的圆柱，放置在直径为d1的槽上。如图。圆柱的长度与槽长相等为l单位长度。水的密度为ρ、柱的重量为W，当液体把圆柱刚好顶起，求上下两水面差ΔH 等于多少。

5、已知不可压缩流场的平面流动为ΔH H a ?ux?4xy?22求：(1)在点A(2，?uy?8?x?y。

??uz?03)的加速度；(2) 流动是否满足连续性方程？

6、已知用欧拉法表示液体运动时的

d2 d1 ?ux?kx?流速分量为?uy??ky。 k为

??uz?0不等于0的常数，

试确定：(1)该流动是恒定流还是非恒是流； (2)流动是否满足连续性方程；

（3）求其加速度

（4）写出流线的微分方程并求出流线方程。

7、(15分) 一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。已知管道直径d=300 mm，管道全长L=90 m，沿程水头损失系数 ?=0.03.，局部水头损失系数：进口ζ=0.5，转弯ζ=0.3，出口ζ=1.0。出口中心在下游水面以下深 度 h2=2.3 m。在距出口 l=30 m 处有一水银测压计，其液面高差⊿h=0.5 m，较低的水银液面至管轴的高度 h=1.5 m。试确定：(1)通过高度的流量 qv；(2)两水池的水位差 Z。

8、如图所示，一吸水装置。水箱D的水位不变，而h1、h2、h3的值已知，若不计损失，求

喉部断面面积al和喷嘴断面面积a2满足什么关系才能使水从水池E引入管中。

9、射流自喷嘴中水平射出，冲击在一块与与射流方向垂直的长方形均质等厚度的板上，已知板长60cm，平板上缘悬挂在铰上（铰的摩擦力不计），当射流冲击到平板上后，平板偏转30，以后平板不再偏转。设喷嘴直径d＝25cm，喷嘴前渐变流起点处压力表读数为1.96N/cm2，该断面平均流速v=2.76m/s，喷嘴的局部水头损失系数ξ嘴＝0.3，求平板的质量m为多少？

铰

30° 压力表 60cm 18cm d=25cm D

10、(20分) 水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平内)，转角α=45°，断面

1-1、2-2直径分别为 d1=200 mm和 d2=100 mm，两断面中心高差⊿z=0.2 m。出口断面平均流速v2=10.00 m/s(喷入大气)，全喷嘴水头损失hw1-2=0.5v22/2g，断面1-1至2-2间水体重W=196.0N。求水流作用于喷嘴的力的大小和方向。

11、底宽与水深均为a的矩形明渠和某边长为a的正方形管，其沿程阻力系数相同水力坡降也相同，试比较其流量。

12、(本题20分)试证明圆管的沿程水头损失系数λ与糙率n的关系为??8g2n 1/3(d/4)

13、图示为一糙率n=0.013的简单管道，直径d=200mm，管长L=1000m，输送流量Q=40 L／s。现欲将其流量增至Q=60 L／s，而管道的工作水头H和管道总长L不变，则必需改为串联形式，若改变的一段串联管道直径d1=300mm，其糙率n=0.013，求其长度l1。(按长管计算)

d1 l1

14、如图示一矩形长直明渠，已知底宽B=1m，水深h=0.5m，水的粘滞系数ν=10-6m2/s，流量Q=2l/s，单位渠长的沿程水头损失0.0001。 试求：（1）请证明??8g。其中g为重力加速度、CC2为谢才系数。

（2）计算水流雷诺数，并判别流态；并说明此时那种阻力作用较大（粘滞阻力、紊动阻力） （3）计算渠底的切应力τ0；

（4）计算距离渠底0.5h处的切应力τ； （5）计算沿程阻力系数λ；