水力学(闻德荪)习题答案第三章
水力学基础练习题三(含答案)
第三章习题及答案一、选择问题1:实际流体在等直管道中流动,在过流断面1,2上有A,B,C点,则下面关系式成立的是:正确的是:各点的运动物理量有以下关系:2121下关系:A.单位重量流体具有的机械能;B.单位质量流体具有的机械能;C.单位体积流体具有的机械能;D.通过过流断面单位重量流体的总机械能。
问题1:在应用恒定总流的能量方程,可选用图中的那几个断面,作为计算过水断面。
A.沿程下降;B.沿程上升;C.保持水平;D.前三种情况都有可能。
问题8:粘性流体测压管水头线的沿程变化是:A.沿程下降;B.沿程上升;C.保持水平;D.前三种情况都有可能。
二、计算题题1:如图所示的虹吸管泄水,已知断面1,2及2,3的损失分别为h=0.6v2/(2g)和h w2,3=0.5v2/(2g) ,试求断面2的平均压强。
w1,2解:取0-0,列断面1,2的能量方程(取α1=α2=1)图3-15题2:水深1.5m、水平截面积为3m×3m的水箱,箱底接一直径为200mm,长为2m的竖直管,在水箱进水量等于出水量情况下作恒定出流,略去水头损失,试求点2的压强。
解根据题意和图示,水流为恒定流;水箱表面,管子出口,管中点2所在断面,都是渐变流断面;符合总流能量方程应用条件。
水流不可压缩,只受重力作用。
图3-16题3:某一水库的溢流坝,如图所示。
已知坝下游河床高程为105.0m,当水库水位为120.0m时,坝址处收缩过水断面处的水深h c=1.2m。
设溢流坝的水头损失为,及。
求坝址处断面的平均流速。
图3-17题4:一抽水机管系(如图),要求把下水池的水输送到高池,两池高差15m,流量Q=30l/s,水管内径d=150mm。
泵的效率h p=0.76。
设已知管路损失(泵损除外)为10v2/(2g),试求轴功率。
图3-26题5:自然排烟锅炉如图,烟囱直径d=1m,烟气流量Q=7.135m3/s,烟气密度ρ=0.7kg/m3,外部空气密度ρa=1.2kg/m3,烟囱的压强损失,为使烟囱底部入口断面的真空度不小于10mm水柱。
水力学(闻德荪)习题答案第二章
选择题(单选题)2.1 静止流体中存在:(a )(a )压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d )压应力、拉应力和剪应力。
2.2 相对压强的起算基准是:(c )(a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。
2.3 金属压力表的读值是:(b )(a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。
2.4 某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(d )(a )65000Pa ;(b )55000Pa ;(c )35000Pa ;(d )165000Pa 。
2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:(c )(a )abs p =p +V p ;(b )p =abs p +a p ;(c )V p =a p -abs p ;(d )p =V p +V p 。
2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:(c )(a )1p >2p >3p ;(b )1p =2p =3p ;(c )1p <2p <3p ;(d )2p <1p <3p 。
2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm, A p -B p 为:(b )(a)13.33kPa;(b)12.35kPa;(c)9.8kPa;(d)6.4kPa。
2.8露天水池,水深5 m处的相对压强为:(b)(a)5kPa;(b)49kPa;(c)147kPa;(d)205kPa。
2.9垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离Dy为:(c)(a)1.25m;(b)1.5m;(c)2m;(d)2.5m。
2.10圆形水桶,顶部及底部用环箍紧,桶内盛满液体,顶箍与底箍所受张力之比为:(a)(a)1/2;(b)1.0;(c)2;(d)3。
水力学闻德荪习题答案第二章
选择题(单选题)2.1 静止流体中存在:(a )(a )压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d )压应力、拉应力和剪应力。
2.2 相对压强的起算基准是:(c )(a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。
2.3 金属压力表的读值是:(b )(a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。
2.4 某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(d )(a )65000Pa ;(b )55000Pa ;(c )35000Pa ;(d )165000Pa 。
2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:(c )(a )abs p =p +V p ;(b )p =abs p +a p ;(c )V p =a p -abs p ;(d )p =V p +V p 。
2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:(c )(a )1p >2p >3p ;(b )1p =2p =3p ;(c )1p <2p <3p ;(d )2p <1p <3p 。
2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm, A p -B p 为:(b )(a)13.33kPa;(b)12.35kPa;(c)9.8kPa;(d)6.4kPa。
2.8露天水池,水深5 m处的相对压强为:(b)(a)5kPa;(b)49kPa;(c)147kPa;(d)205kPa。
2.9垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离Dy为:(c)(a)1.25m;(b)1.5m;(c)2m;(d)2.5m。
2.10圆形水桶,顶部及底部用环箍紧,桶内盛满液体,顶箍与底箍所受张力之比为:(a)(a)1/2;(b)1.0;(c)2;(d)3。
水力学课后习题答案
0 绪论 1 水静力学2 液体运动的流束理论3 液流型态及水头损失4 有压管中的恒定流5 明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流7 水跃8 堰流及闸孔出流9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流18 相似原理和模型试验基础0 绪论0.1 ρ=816.33kg/m 3 0.2 当y =0.25H 时Hu dy dum 058.1≈ 当y=0.5H 时Hu dy dum 84.0≈ 0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f =184N0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 21.3h1=2.86m h2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m,外侧测压管内油面与桶底的垂距为4.28m。
1.4Pc=27.439KN/m21.5P M=750.68h KN/m21.6P2-p1=218.05N/m21.7γ=BA BrAr BA++1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板P=0 1.9W=34.3rad/s W max=48.5rad/s1.10a=L hHg)(2-1.12 当下游无水Pξ=3312.4KN(→) P2=862.4KN(↓)当下游有水Pξ=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)1.13 T=142.9KN1.14 当h3=0时T=131.56KN 当h3=h2=1.73m时T=63.7KN 1.15 0-0转轴距闸底的距离应为1.2m1.16 P=4.33KN L D=2.256m(压力中心距水面的距离)1.17 P=567.24KN1.19 P=45.54KN 总压力与水平方向夹角φ=14º28´1.20 Pξ=353KN Pζ=46.18KN 方向向下1.21 H=3m1.22 δ=1.0cm1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V=7.5cm/s2.2 h w=3.16m2.3γ2p=2.35m2.4 P K1=63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s2.7 μ=0.985 2.8 Q=0.058m 3/s2.9 S 点相对压强为-4.9N /cm 2,绝对压强为4.9N/cm 2 2.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s 2.11 R ξ=391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角β=37º8´ 2.13 R ξ=98.35KN(→) 2.14 R ξ=2988.27KN(→) 2.15 R ξ=1.017KN(←) 2.16 R ξ =153.26KN(→)2.17 α=2 34=β2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2μH 2.5 2.20 F=C d L222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )cos 1(22α-=QQ 2.23 R=2145KN α=54º68´ 2.24 m=3.12kg2.25 T 充=24分34秒 T 放=23分10秒3. 液流型态及水头损失3.1 d 增加,Re 减小 3.2 R e =198019.8>2000 紊流 3.3 R e =64554>500紊流 3.4 cm 0096.00=δ3.5320=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q3min1654.0m =/s 20/24.33m N =τ3.7 当Q=5000cm 3/s 时,Re=19450紊流2.00=∆δ 光滑管区027.0=λ当Q =20000cm 3/s 时 Re=78200紊流775.00=∆δ 过渡粗糙区026.0=λ当Q =200000cm 3/s 时 Re=780000紊流1.70=∆δ 粗糙区 023.0=λ若l =100m 时Q =5000 cm 3/s 时 h f =0.006m Q=2000 cm 3/s 时 h f =0.09m Q =200000 cm 3/s 时 h f =7.85m 3.8 λ=0.042 3.9 n=0.011 3.10 ξ=0.29 3.11 Q=0.004m 3/s 3.12 ∆h=0.158m 3.13 Z=11.1m 3.14 ξ=24.74 有压管中的恒定流4.1 当n=0.012时 Q=6.51 m 3/s 当n=0.013时 Q=6.7m 3/s当n=0.014时 Q=6.3 m 3/s4.2 当n=0.0125时 Q=0.68 m 3/s 当n=0.011时 Q=0.74 m 3/s 当n=0.014时 Q=0.62 m 3/s 4.3 Q m ax =0.0268 m 3/s Z=0.82m4.4 当n=0.011时 H=7.61 m 当n=0.012时 H=7.0 m 4.5 H t =30.331m4.6 n 取0.012 Q=0.5 m 3/s h m ax v =5.1m 4.7 n 取0.0125时 H A =21.5m 水柱高 4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s ∇=135.21m4.9 H=0.9m4.10 Q2=0.17 m3/s Q3=0.468 m3/s4.11 Q1=0.7 m3/s Q2=0.37 m3/s Q3=0.33 m3/s4.12 H1=2.8m4.13 Q=0.0105 m3/s P=10.57KN/m2B4.14 Q1=0.157 Q25 明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m3/s5.2 Q=20.3 m3/s5.3 Q=241.3 m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5 m/s大于V不冲=1.41 m/s 故不满足不冲流速的要求5.8 当n=0.011时i=0.0026 ∇=51.76m当n=0.012时i=0.0031 当n=0.013时i=0.0036当n=0.014时i=0.00425.9 i=1/3000 V=1.63m/s<V允满足通航要求5.10 n=0.02 V=1.25m/s5.11 当n=0.025时b=7.28m h=1.46m当n=0.017时b=6.3m h=1.26m当n=0.03时b=7.8m h=1.56m5.12 h f=1m5.13 Q=4.6 m3/s5.14 Q=178.2m3/s5.15 h m=2.18m b m=1.32m i=0.00036∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s5.1626 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 h k1=0.47m h k2=0.73m h01=0.56m> h k1缓流h02=0.8m> h k2缓流6.3 h k=1.56m V k=3.34m/s V w=5.86m/s h k > h0缓流V w>V缓流6.5 i K=0.00344> i缓坡6.7 L很长时,水面由线为C0、b0 b2型。
水力学各章习题..
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/m28.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。
(完整版)水力学答案
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31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m 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3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y 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 dydu-=Θ)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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22.620 (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yuATmgddsinμθ==001.0145.04.062.22sin8.95sin⨯⨯⨯⨯==δθμuAmgsPa1047.0⋅=μ1-5.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yuddμτ=,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=0.02Pa.s。
工程流体力学水力学闻德实际流体动力学基础课后答案教材
工程流体力学闻德课后习题答案第五章 实际流体动力学基础5— 1设在流场中的速度分布为 u x =2ax , u y =- 2ay , a 为实数,且 a >0。
试求切应力 τxy 、τyx 和附加压应力 p ′x 、 p ′y 以及压应力 p x 、p y 。
当 dp 0 时, u yv ,速度 u为直线分布, 这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或 dx h 简单剪切流动。
它只是由于平板运动,由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。
当 dp0 时,即为一般的柯埃梯流动, 它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成, dx 速度分布为当 p >0时, 沿着流动方向压强减小, 速度在整个断面上的分布均为正值; 当 p <0时, 沿流动方向压强增加,则可能在静止壁面附近产生倒流,这主要发生 p <-1的情况.5- 3 设明渠二维均匀(层流)流动,如图所示。
若忽略空气阻力,试用纳维 — 斯托克斯方程和连续性方程,证明过流断面上的速度分布为 u x = r gsinq (2zh- z 2) ,单宽流量解: xyyxuyu x xyu xuyp x2 4a ,p y 2 4a ,x yp p p p 4a p p p p 4a 5-2 设例5- 1 中的下平板固定不动, 上平板以速度 v 沿 x 轴方向作等速运动 (如图所示) ,由于上平板运动而 引起的这种流动,称柯埃梯( Couette )流动。
试求在这种 流动情况下,两平板间的速度分布。
(请将 dp0 时的这 dx 一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较) 解:将坐标系 ox 轴移至下平板,则边界条件为y =0, u X u 0 ; y h , u v 。
由例5- 1 中的( 11)式可得 y h 2dp y vh 2 dx h (1 h y )h1)uv hy p h y (1 h y)式中2vdp)dx )2) 3)x 2mq= r gh3 sinq 。
水力学(闻德荪)习题答案第三章
选择题(单选题)之袁州冬雪创作3.1用欧拉法暗示流体质点的加速度a 等于:(d )(a )22d r dt;(b )u t∂∂;(c )()u u ⋅∇;(d )u t∂∂+()u u ⋅∇.3.2恒定流是:(b )(a )活动随时间按一定规律变更;(b )各空间点上的活动参数不随时间变更;(c )各过流断面的速度分布相同;(d )迁移加速度为零. 3.3一维活动限于:(c ) (a )流线是直线;(b )速度分布按直线变更;(c )活动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;(d )活动参数不随时间变更的活动. 3.4平均流是:(b )(a )当地加速度为零;(b )迁移加速度为零;(c )向心加速度为零;(d )合加速度为零. 3.5无旋活动限于:(c )(a )流线是直线的活动;(b )迹线是直线的活动;(c )微团无旋转的活动;(d )恒定活动.3.6变直径管,直径1d =320mm,2d =160mm,流速1v =/s.2v 为:(c ) (a )3m/s ;(b )4m/s ;(c )6m/s ;(d )9m/s.3.7已知速度场x u =2t +2x +2y ,y u =t -y +z ,z u =t +x -z .试求点(2,2,1)在t =3时的加速度.解: x x x x x x y z u u u u a u u u txyz∂∂∂∂=+++∂∂∂∂()()3,2,2,12332221134x a =⨯⨯+⨯+++=(m/s2) ()3,2,2,112223y a =++-=(m/s2) ()3,2,2,11324111z a =++++=(m/s2)35.86a ===(m/s2)答:点(2,2,1)在t =3时的加速度35.86a =m/s2.x u =2xy ,y u =–331y ,z u =xy .试求:(1)点(1,2,3)的加速度;(2)是几维活动;(3)是恒定流还是非恒定流;(4)是平均流还是非平均流.解:(1)44421033x x x xx x y z u u u u a u u u xy xy xy txyz ∂∂∂∂=+++=-+=∂∂∂∂ ()41161,2,31233x a =⨯⨯=(m/s2)()51321,2,3233y a =⨯=(m/s2)()32161,2,31233x a =⨯⨯=(m/s2)13.06a ==(m/s2)(2)二维运动,空间点的运动仅与x 、y 坐标有关; (3)为恒定活动,运动要素与t 无关; (4)非平均活动.l =60cm ,直径D =20cm ,d=10cm ,通过流量Q s m /3,现逐渐关闭调节阀门,使流量成线性减小,在20s 内流量减为零,试求在关闭阀门的第10s 时,管轴线上A 点的加速度(假设断面上速度平均分布). 解: 解法一流量函数:()()0.20.20.210.0520Q t t t =-=-直径函数:()()112211222x x x d x D D d d D ll l ⎛⎫=--=+- ⎪⎝⎭∴流速方程()02l :()()()24,Q t u x t d x π=加速度:(),u u a x t u tx∂∂=+∂∂对A点:()()()()212234104,100.01A Q D d a a l d l d l l ππ⎡⎤-⎛⎫==--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦()210.20.10.1522d D d l ++===(m ) ()100.1Q =(m3/s ) 代入得:223440.10.20.10.0135.010.150.150.6A a ππ⎡⎤⨯-⎛⎫=--⋅= ⎪⎢⎥⨯⨯⎝⎭⎣⎦(m/s2) 解法二 近似解法在10t =(s )时,0.1Q =(m3/s ),0.15d =(m ) ∴2240.240.01 1.7820u td d πππ∂-⨯⎛⎫=⋅-==- ⎪∂⎝⎭ ∴()40101.7817.7844.472A a lπππ-=-+⋅=(m/s2)答:在关闭阀门的第10s 时,管轴线上A 点的加速度为35.01m/s2.x u =a ,y u =b ,a 、b 为常数,试求流线方程并画出若干条上半平面(y >0)的流线. 解: ∵xydx dy u u =∴0bdx ady -=bx ay c -= 或 by x c a'=+ 为线性方程 答:流线方程为bx ay c -=.x u =–22y x cy +,y u =22y x cx +,其中c 为常数.试求流线方程并画出若干条流线.解: ∵xydx dy u u =∴0cxdx cydy +=222x y c '+= 为圆心在()0,0的圆族.答:流线方程为222x y c '+=,为圆心在()0,0的圆族.→u=→→-+-j t x y i t x y )96()64(.求t =1时的流线方程,并画出1≤x ≤4区间穿过x 轴的4条流线图形. 解:()()4669dx dyy x t y x t =-- 当1t =秒时,()()6946y x dx y x y -=-∂∴32x y c -=过()1,0的流线为:323x y -= 过()2,0的流线为:326x y -= 过()3,0的流线为:329x y -= 过()4,0的流线为:3212x y -=答:t =1时的流线方程为32x y c -=.3.13不成压缩流体,下面的运动可否出现(是否知足持续性条件)?(1)x u =222y x +;y u =)2(23y y x x -- (2)x u =y xt 2+;y u =yt xt -2(3)x u =xz y 22+;y u =yz x yz 22+-;z u =432221y x z x + 解:(1)∵()4220y x u u x x y xy∂∂+=--≠∂∂∴不克不及出现.(2)∵0yx u u t t x y∂∂+=-=∂∂∴能出现.(3)∵22220y x zu u u z z x z x z x y z∂∂∂++=-++≠∂∂∂∴不克不及出现.3.14已知不成压缩流体平面活动,在y 方向的速度分量为y u =2y -2x +2y .试求速度在x 方向的分量x u .解: ∵0y x u u xy∂∂+=∂∂∴()22xu y x∂=-+∂∴()()()2222x u y x c y x xy c y =-++=--+答:速度在x 方向的分量()22x u x xy c y =--+.2m 的风口,试求风口出流的平均速度v .解: ∵123Q Q Q =+ 其中:14Q =m3/s ,2 2.5Q =m3/s∴34 2.5 1.5Q =-=(m3/s ) ∴ 1.57.50.2v ==(m/s )答:风口出流的平均速度7.5v =m/s.3.16求两平行平板间,流体的单宽流量,已知速度分布为u =]1[2max ⎪⎭⎫⎝⎛-b y u .式中y =0为中心线,y =b ±为平板所在位置,max u 为常数.解: 单宽流量为: 1.0bbq udy +-=⎰答:两平行平板间,流体的单宽流量为max 43bu .3.17下列两个活动,哪一个有旋?哪一个无旋?哪一个有角变形?哪一个无角变形?(1)x u =–ay ,y u =ax ;z u =0 (2)x u =–22y x cy+,y u =22y x cx +,z u =0式中a 、c 是常数.解:(1)()1122y x t u u a a a x y ω∂⎛⎫∂=-=+=⎪∂∂⎝⎭ 有旋.()11022y x yx xy u u a a x y εε∂⎛⎫∂==+=-=⎪∂∂⎝⎭ 无角变形.(2)12y x t u u x y ω∂⎛⎫∂=- ⎪∂∂⎝⎭0= 无旋(不包含奇点(0,0)).()()()()2222222222211022y x yx xy c y x c y x u u x y x y x y εε--∂⎛⎫∂==+==≠ ⎪∂∂⎝⎭++ 存在角变形运动.x u =2y +3z ,y u =2z +3x ,z u =2x +3y .试求旋转角速度和角变形速度.解: ()11132222y z x u u y z ω∂⎛⎫∂=-=-= ⎪∂∂⎝⎭ 答:旋转角速度12x y z ωωω===,角变形速度52yx zx yz εεε===.。
武汉大学水力学教材答案第三章
渐变流与急变流均属非均匀流。
急变流不可能是恒定流。
总水头线沿流向可以上升,也可以下降。
水力坡度就是长度流程上的水头损失。
扩散管道中的水流一定是非恒定流。
恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。
均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。
测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。
总流连续方程UiAi=呛人2对恒定流和非恒定流均适用。
第三章水动力学基础1、 2、 3、 4、 510.渐变流过水斷面上动水圧强随水深的变化呈线性关系。
( U 、水流总是从《^位机械能大的断Ifli 流向宋位机械能小的斷面。
12、 恒定流中总水头线总是沿流程下降的.测斥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、 测圧管水头线可商于总水头线。
16、 管轴窩程沿流向增大的等直径管道中的有斥管流•其管轴斥强沿流向増大- 17、 理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。
18、恒定总流的能址方21 + P1 / g + / 2g = 22 +P2 / 9 + / 2g +^wl- 2 ,式巾?^页代表( (1)爪位体积液体所具有的能虽;(2)爪位质虽液体所具有的能虽:h⑵减小 ⑶不变(4)不定…:、.、、W.v ••、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,则两测斥管禹度虹与力的关系为( (4)无法确定⑴虹> h2 (2) hl < h221、 对管径沿程变化的管道(1)测圧管水头线可以上升也可以下降 (3)测圧管水头线沿程永远不会上升22、 图示水流通过渐缩管流出,若容器水位保持不变,则管内水流属 1)恒定均匀流 (2)非恒定均匀流 (3)恒定非均匀流(2)测压管水头线总是与总水头线相乎行 (4)测压管水头线不可能低于管轴线(4)非恒定非均匀流23、管轴线水平•管径逐渐増大的管道有压流.通过的流fi 不变.其总水头线沿流向应 ⑴逐渐升廊 (2)逐渐降低 ⑶与管轴线平行 ⑷无法确定h□z26.如图断ifii 夹然缩小管道通过粘性恒定流,管路装有U 形管水银差计,判定圧差il •中水银液面为 (1)人商于B ; (2) A 低于8;♦ r “35、 应用恒定"赢能S 方程时,所选的一个断面必须是___________ 断面・但一断面之间可以存在 36、 有一等直径长直管道中产生均匀管流.其管长100m.若水头损失为0・8m,则水力坡度为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。
水力学课后习题答案(共9篇)(共8页)
水力学课后习题答案(共9篇)[模版仅供参考,切勿通篇使用]小学作文水力学课后习题答案(一):压强水头水力学压强和水头有什么关系?课后题书上应该有吧,总水头=重力水头+静压水头+动压水头,重力水头跟高度有关,静压水头跟压强有关,动压水头跟流体流速有关. 水力学课后习题答案(二):·····书课后习题答案····人民教育出版社的好像有一个很严重的问题.1、你没告诉我你用什么版本的书2、你要那本书的哪个答案... 水力学课后习题答案(三):第一章课后习题的所有答案1节一. 3.(1)略(2)略(3)2 4.(1)白色黑色(2)性状分离白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会出现性状分离现象2节一. 1(1)×(2)×二,(1)YyRr yyRr (2)黄色皱粒、绿色皱粒1:1 1/4 (3)YyRR、YyRr 2或4 如果是YyRr与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=1:1:1:1;如果是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒=1:1自我检测一.1.× 2.× 3.×这是我参考书上的答案. 水力学课后习题答案(四): 课后第3题答案水力学课后习题答案“斩钉截铁”形容说话办事果断,毫不犹豫.说明在生与死的考验面前,马宝玉丝毫没有犹豫,表现出五壮士坚定不移和不畏牺牲的精神.“石头想雹子一样”形容石头非常密集,想雹子一样迅猛,有力.充分表现出五壮士英勇杀敌的决心和与敌人奋战到底的英雄气概. 水力学课后习题答案(五):课后练习第三题答案.具体些答:1.(1)多了一个别名;开始建筑时间,建成时间,重修时间;损毁原因;历史意义;石狮数量;有汉白玉石碑;是燕京八景之一;77事变由这里开始;是我国重点保护单位.(2)不是,因为课文重点主要是介绍桥,所以其它可以不写.2.(1)写作者在卢沟桥旁寄宿的事(2)它是从作者的第一人称的角度写的,而课文中的是从客观的角度写的.水力学课后习题答案(六):课后题答案,全要,标清题号水力学课后习题答案一、反复阅读课文,找出文中表达作者观点的关键语句.思考一下,作者为什么提出要“敬畏自然”?为什么说“敬畏自然”就是“敬畏我们自己”?表达作者观点的关键语句是:“我们再也不应该把宇宙的其他部分看做只是我们征服的对象,再也不应该把其他生物仅仅看做我们的美味佳肴,而首先应该把它们看做是与我们平等的生命,看做是宇宙智慧的创造物,看做是宇宙之美的展示者,首先应该敬畏它们,就像敬畏我们自己一样.敬畏它们,就是敬畏宇宙,敬畏自然,就是敬畏我们自己.”作者之所以提出要“敬畏自然”,是因为人们常常把人与自然对立起来,宣称要征服自然,这种观点有其合理的一面,但走到极端往往违背自然规律,破坏自然,导致自然界的惩罚.只有认识自然的伟大,爱护自然,人类才能求得与自然的和谐发展.“敬畏自然”之所以就是“敬畏我们自己”,是因为人类与自然都是宇宙智慧的创造物,都是宇宙生命的组成部分,尽管生命的存在形式不同,生命形态有高低之别,但都是平等的生命,都是兄弟,所以敬畏自然,就是敬畏智慧,敬畏生命,就是敬畏我们自己.再则,敬畏自然,就是爱护自然,爱护人类生存的家园,就是爱护我们自己.二、本文许多语句富有哲理,请仔细体会下面几句话的含义,并与同学交流看法.1.人类为自己取得的这些成就而喜形于色,然而,谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?2.宇宙之所以创造智慧生物是为了进行自我认识,为了欣赏她自己壮丽无比的美.3.人类并不孤独,在宇宙中处处是我们的弟兄.本题意在引导学生揣摩课文中富有哲理的语句,加深对课文主旨的理解.1.掉入陷阱,就是危机.这句话的意思是,人类开采煤炭、石油、天然气以及其他各种矿物,留下了无数矿坑,相当于人类给自己“挖坑”,在未来很可能酿成严重后果,危及人类自身.2.这句话的意思是,宇宙创造了人类这种智慧生物,等于宇宙长出了大脑,有了自我认识的工具,人类对宇宙的认识即是宇宙对自己的认识.这句话是把宇宙拟人化,把人类的出现,说成是宇宙有目的的创造.3.宇宙的一切,包括人类,都是宇宙生命的构成部分,人类之外的一切,也是生命的种种存在形式,所以它们与我们是平等的生命,是我们的弟兄.三、本文多处运用反问句.反问是一种用疑问句式来表达确定意思的修辞方法.用否定句来反问,表达的是肯定的意思;用肯定句来反问,表达的是否定的意思.反问的作用是加强语气,加重语言的力量,激发读者的感情,给读者造成深刻的印象.例如“谁说宇宙是没有生命的”?这比用一般判断句“宇宙是有生命的”语气更强烈,意思更肯定.试从课文中找出几个反问句,并把它们变换成一般陈述句,然后比较一下,这两种句式的表达效果有什么不同.本题结合课文学习反问这种修辞手法,体会反问的表达效果.反问句:我们有什么理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明呢?陈述句:我们没有理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明.反问句更有力地强调嘲笑古人、在大自然面前卖弄小聪明是毫无理由、毫无资格的.反问句:谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?陈述句:谁也不能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱.反问句语气更强烈,更发人深省.反问句:那永恒的运动、那演化的过程,不正是她生命力的体现吗?陈述句:那永恒的运动、那演化的过程,正是她生命力的体现.反问句更能激发读者的思考,语气也更强烈.反问句:你难道没有听到石头里也有生命的呐喊吗?陈述句:你曾听到石头里也有生命的呐喊.反问句语气更强烈,且有催人深思的效果.四、长期以来,人类宣称自己是“万物之灵”,这篇课文的作者却提出人类“只是大自然机体上普通的一部分”,其他生物都是与人类平等的生命.对这个问题,你有什么看法,根据是什么?有兴趣的同学可以组成小组,搜集资料,并出一期“人与宇宙之谜”的专刊.本题旨在培养独立思考精神,培养实事求是、崇尚真知的科学态度,鼓励学生发表自己的看法,鼓励学生与作者平等对话.学生不仅要发表看法,而且应尽量说出根据来.教师应该引导学生搜集资料,根据事实来思考问题,形成自己的看法水力学课后习题答案(七):水力学习题水头损失一章预应力混凝土输水管直径为D=300mm,长度l=500m,沿程水头损失hf=1m.试用谢才公式和海曾威廉公式分别求解管道中的流速.用谢才公式:水力半径R=D/4=/4= ,水力坡度J=hf/l=1/500=糙率n=谢才系数C=R^(1/6)/n=^(1/6)/=50管道中的流速V=C(RJ)^(1/2)=50*(*)^=/s用海森威廉公式:由海森威廉公式D=(^/C^/hf)^(1/)得:V=^^取系数C=100,得V=*100*^*^=/s 水力学课后习题答案(八): 水力学习题盛水容器的形状如图所示,已知各水面的高程△1=,△2=,△3=,△4=,求1,2,3,4点的相对压强?不好意思图形我不会画,是上底长下底短,哪位高手帮忙能解决吗?各点的正常压强求出来后,以其中某一点作为零点其余的各点压强同时减去这点的压强,就是其他点相对与这点的压强水力学课后习题答案(九):求理论力学第七版课后习题答案1、很高兴为您回答,但我没有题目内容啊!2、自己亲自做吧.网上(如:百度文库)可能查找到一些答案,一般不全.对搞不懂的题目,可以上传题目内容,以方便为你回答.。
水力学课后习题答案[001]
水力学课后习题答案本文档为水力学课后习题的答案,包含了题目、解题思路和详细步骤,以及最终的答案结果。
希望能够帮助您更好地理解和掌握水力学知识。
以下是各个题目的解答:题目一一个长度为 L 的平板垂直放置在水中,底部与水面平行。
假设水的密度为ρ,重力加速度为 g,平板的宽度为 w,底部与水面的距离为 h。
求平板底部所受的压力和力。
解题思路:根据帕斯卡原理,液体对容器内任意部分的压力都是相同的。
根据题目所给条件,平板的底部与水面平行,因此平板底部所受的压力和力应该与底部与水面的距离 h 有关。
步骤:1.首先确定平板底部区域的面积,即 A = w * L。
2.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理,计算平板底部所受的压力:P = ρgh。
3.根据面积和压力的关系,计算平板底部所受的力:F = PA = w * L *ρgh。
答案:平板底部所受的压力为P = ρgh,力为F = w * L * ρgh。
题目二一个圆柱形容器装满了水,容器的底面积为A,高度为H。
假设水的密度为ρ,重力加速度为 g。
求容器底部所受的压力和力。
解题思路:根据帕斯卡原理,液体对容器内任意部分的压力都是相同的。
根据题目所给条件,容器装满了水,因此容器底部所受的压力和力应该与容器内水的高度H 有关。
步骤:1.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理,计算容器底部所受的压力:P = ρgH。
2.利用容器底部面积和压力的关系,计算容器底部所受的力:F = PA =A * ρgH。
答案:容器底部所受的压力为P = ρgH,力为F = A * ρgH。
题目三一个高度为 H 的水槽中装满了水,水槽的截面积为 A。
现在在水槽上方的某一高度 h 处打开一个小孔,求从小孔流出的水流速和流量。
解题思路:根据伯努利定律,流体在不同位置处具有不同的总能量。
利用伯努利定律可以计算水从小孔流出时的流速和流量。
步骤:1.利用伯努利定律,计算水从小孔流出时的流速:v = sqrt(2gh)。
水力学(闻德荪)习题答案第二章
选择题(单选题)2.1 静止流体中存在:(a )(a )压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d )压应力、拉应力和剪应力。
2.2 相对压强的起算基准是:(c )(a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。
2.3 金属压力表的读值是:(b )(a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。
2.4 某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(d )(a )65000Pa ;(b )55000Pa ;(c )35000Pa ;(d )165000Pa 。
2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:(c )(a )abs p =p +V p ;(b )p =abs p +a p ;(c )V p =a p -abs p ;(d )p =V p +V p 。
2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:(c )(a )1p >2p >3p ;(b )1p =2p =3p ;(c )1p <2p <3p ;(d )2p <1p <3p 。
2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm, A p -B p 为:(b )(a )13.33kPa ;(b )12.35kPa ;(c )9.8kPa ;(d )6.4kPa 。
2.8 露天水池,水深5 m 处的相对压强为:(b )(a )5kPa ;(b )49kPa ;(c )147kPa ;(d )205kPa 。
2.9 垂直放置的矩形平板挡水,水深3m ,静水总压力P 的作用点到水面的距离D y 为:(c )(a )1.25m ;(b )1.5m ;(c )2m ;(d )2.5m 。
水力学课后计算题及答案解析
水力学课后计算题及答案第一章 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31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m 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(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ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μρ/)5.0(002.02y 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 dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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22.620 (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yuAT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.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yud d μτ=,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。
水力学(闻德荪)习题答案第六章
选择题(单选题)1.水在垂直管内由上向下流动,测压管水头差h,两断面间沿程水头损失,则:(a)(a)h f=h;(b)h f=h+l;(c)h f=l-h;(d)h f=l。
2.圆管流动过流断面上切应力分布为:(b)(a)在过流断面上是常数;(b)管轴处是零,且与半径成正比;(c)管壁处是零,向管轴线性增大;(d)按抛物线分布。
3.圆管流的雷诺数(下临界雷诺数):(d)(a)随管径变化;(b)随流体的密度变化;(c)随流体的黏度变化;(d)不随以上各量变化。
4.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:(d)(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
5.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:(c)(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
6.半圆形明渠半径r0=4m,水力半径为:(c)(a)4m;(b)3m;(c)2m;(d)1m。
7.变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是:(d)(a)Re1=0.5 Re2;(b)Re1= Re2;(c)Re1=1.5 Re2;(d)Re1=2 Re2。
8.圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为: (c)(a)4 m/s;(b)3 .2m/s;(c)2 m/s;(d)1 m/s。
9.圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数λ:(c)(a)与雷诺数Re有关;(b)与管壁相对粗糙k s/d有关;(c)与Re及k s/d有关;(d)与Re和管长L有关。
10.圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ:(b)(a )与雷诺数Re 有关;(b )与管壁相对粗糙k s /d 有关; (c )与Re 及k s /d 有关;(d )与Re 和管长L 有关。
11.工业管道的沿程摩阻系数λ,在紊流过渡区随雷诺数的增加:(b ) (a )增加;(b )减小;(c )不变;(d )不定。
计算题【6.12】水管直径d =10cm ,管中流速v =1m/s ,水温为10℃,试判别流态。
水力学(闻德荪)习题答案第六章分析解析
选择题(单选题)1.水在垂直管内由上向下流动,测压管水头差h,两断面间沿程水头损失,则:(a)(a)hf=h;(b)h f=h+l;(c)h f=l-h;(d)h f=l。
2.圆管流动过流断面上切应力分布为:(b)(a)在过流断面上是常数;(b)管轴处是零,且与半径成正比;(c)管壁处是零,向管轴线性增大;(d)按抛物线分布。
3.圆管流的雷诺数(下临界雷诺数):(d)(a)随管径变化;(b)随流体的密度变化;(c)随流体的黏度变化;(d)不随以上各量变化。
4.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:(d)(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
5.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:(c)(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
6.半圆形明渠半径r0=4m,水力半径为:(c)(a)4m;(b)3m;(c)2m;(d)1m。
7.变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是:(d)(a)Re1=0.5 Re2;(b)Re1= Re2;(c)Re1=1.5 Re2;(d)Re1=2 Re2。
8.圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为: (c)(a)4 m/s;(b)3 .2m/s;(c)2 m/s;(d)1 m/s。
9.圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数λ:(c)(a)与雷诺数Re有关;(b)与管壁相对粗糙k s/d有关;(c)与Re及k s/d有关;(d)与Re和管长L有关。
10.圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ:(b)(a)与雷诺数Re有关;(b)与管壁相对粗糙k s/d有关;(c)与Re及k s/d有关;(d)与Re和管长L有关。
11.工业管道的沿程摩阻系数λ,在紊流过渡区随雷诺数的增加:(b)(a )增加;(b )减小;(c )不变;(d )不定。
计算题【6.12】水管直径d =10cm ,管中流速v =1m/s ,水温为10℃,试判别流态。
武汉大学水力学教材答案第三章
武汉⼤学⽔⼒学教材答案第三章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21、对管径沿程变化的管道( )(1) 测压管⽔头线可以上升也可以下降(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远不会上升(4) 测压管⽔头线不可能低于管轴线22、图⽰⽔流通过渐缩管流出,若容器⽔位保持不变,则管内⽔流属 ( )(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,管径逐渐增⼤的管道有压流,通过的流量不变,其总⽔头线沿流向应 ( )(1) 逐渐升⾼(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) 互相平⾏的直线; (2) 互相平⾏的曲线; (3) 互不平⾏的直线; (4) 互不平⾏的曲线。
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选择题(单选题)令狐采学3.1用欧拉法表示流体质点的加速度a 等于:(d )(a )22d r dt;(b )u t ∂∂;(c )()u u ⋅∇;(d )ut∂∂+()u u ⋅∇。
3.2恒定流是:(b )(a )流动随时间按一定规律变化;(b )各空间点上的流动参数不随时间变化;(c )各过流断面的速度分布相同;(d )迁移加速度为零。
3.3 一维流动限于:(c )(a )流线是直线;(b )速度分布按直线变化;(c )流动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;(d )流动参数不随时间变化的流动。
3.4 均匀流是:(b )(a )当地加速度为零;(b )迁移加速度为零;(c )向心加速度为零;(d )合加速度为零。
3.5 无旋流动限于:(c )(a )流线是直线的流动;(b )迹线是直线的流动;(c )微团无旋转的流动;(d )恒定流动。
3.6 变直径管,直径1d =320mm,2d =160mm,流速1v =1.5m/s 。
2v 为:(c )(a )3m/s ;(b )4m/s ;(c )6m/s ;(d )9m/s 。
已知速度场x u =2t +2x +2y ,y u =t -y +z ,z u =t +x -z 。
试求点(2,2,1)在t =3时的加速度。
解:x x x x x x y z u u u ua u u u t x y z∂∂∂∂=+++∂∂∂∂ ()()3,2,2,12332221134x a =⨯⨯+⨯+++=(m/s2) ()3,2,2,112223y a =++-=(m/s2) ()3,2,2,11324111z a =++++=(m/s2)35.86a ===(m/s2)答:点(2,2,1)在t =3时的加速度35.86a =m/s2。
3.8已知速度场x u =2xy ,y u =–331y ,z u =xy 。
试求:(1)点(1,2,3)的加速度;(2)是几维流动;(3)是恒定流还是非恒定流;(4)是均匀流还是非均匀流。
解:(1)44421033x x x x x x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ∂∂∂∂=+++=-+=∂∂∂∂ ()41161,2,31233x a =⨯⨯=(m/s2)()51321,2,3233y a =⨯=(m/s2)()32161,2,31233x a =⨯⨯=(m/s2)13.06a ==(m/s2)(2)二维运动,空间点的运动仅与x 、y 坐标有关; (3)为恒定流动,运动要素与t 无关; (4)非均匀流动。
3.9管道收缩段长l =60cm ,直径D =20cm ,d =10cm ,通过流量Q =0.2s m /3,现逐渐关闭调节阀门,使流量成线性减小,在20s内流量减为零,试求在关闭阀门的第10s 时,管轴线上A 点的加速度(假设断面上速度均匀分布)。
解: 解法一流量函数:()()0.20.20.210.0520Q t t t =-=- 直径函数:()()112211222x x x d x D D d d D ll l ⎛⎫=--=+- ⎪⎝⎭∴流速方程()02l :()()()24,Q t u x t d x π=加速度:(),u ua x t ut x∂∂=+∂∂ 对A点:()()()()212234104,100.01A Q D d a a l d l d l l ππ⎡⎤-⎛⎫==--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦()210.20.10.1522d D d l ++===(m ) ()100.1Q =(m3/s ) 代入得:223440.10.20.10.0135.010.150.150.6A a ππ⎡⎤⨯-⎛⎫=--⋅= ⎪⎢⎥⨯⨯⎝⎭⎣⎦(m/s2) 解法二 近似解法在10t =(s )时,0.1Q =(m3/s ),0.15d =(m ) ∴2240.240.011.7820u t d d πππ∂-⨯⎛⎫=⋅-==- ⎪∂⎝⎭∴()40101.7817.7844.472A a lπππ-=-+⋅=(m/s2) 答:在关闭阀门的第10s 时,管轴线上A 点的加速度为35.01m/s2。
3.10已知平面流动的速度场为x u =a ,y u =b ,a 、b 为常数,试求流线方程并画出若干条上半平面(y >0)的流线。
解: ∵x ydx dyu u = ∴0bdx ady -=bx ay c -=或 b y x c a'=+ 为线性方程答:流线方程为bx ay c -=。
3.11已知平面流动的速度场为x u =–22y x cy +,y u =22y x cx+,其中c 为常数。
试求流线方程并画出若干条流线。
解: ∵x ydx dy u u = ∴0cxdx cydy +=222x y c '+=为圆心在()0,0的圆族。
答:流线方程为222x y c '+=,为圆心在()0,0的圆族。
3.12已知平面流动的速度场为→u =→→-+-j t x y i t x y )96()64(。
求t =1时的流线方程,并画出1≤x ≤4区间穿过x 轴的4条流线图形。
解:()()4669dx dyy x t y x t =--当1t =秒时,()()6946y x dx y x y -=-∂∴32x y c -=过()1,0的流线为:323x y -= 过()2,0的流线为:326x y -= 过()3,0的流线为:329x y -= 过()4,0的流线为:3212x y -=答:t =1时的流线方程为32x y c -=。
3.13不可压缩流体,下面的运动能否出现(是否满足连续性条件)?(1)x u =222y x +;y u =)2(23y y x x -- (2)x u =y xt 2+;y u =yt xt -2(3)x u =xz y 22+;y u =yz x yz 22+-;z u =432221y x z x + 解:(1)∵()4220yx u u x x y x y∂∂+=--≠∂∂ ∴不能出现。
(2)∵0yx u u t t x y∂∂+=-=∂∂ ∴能出现。
(3)∵22220y x zu u u z z x z x z x y z∂∂∂++=-++≠∂∂∂ ∴不能出现。
3.14已知不可压缩流体平面流动,在y 方向的速度分量为y u =2y -2x +2y 。
试求速度在x 方向的分量x u 。
解: ∵0y x u u x y∂∂+=∂∂ ∴()22xu y x∂=-+∂ ∴()()()2222x u y x c y x xy c y =-++=--+答:速度在x 方向的分量()22x u x xy c y =--+。
3.15在送风道的壁上有一面积为0.42m 的风口,试求风口出流的平均速度v 。
解: ∵123Q Q Q =+ 其中:14Q =m3/s ,2 2.5Q =m3/s∴34 2.5 1.5Q =-=(m3/s ) ∴ 1.57.50.2v ==(m/s ) 答:风口出流的平均速度7.5v =m/s 。
3.16求两平行平板间,流体的单宽流量,已知速度分布为u =]1[2max ⎪⎭⎫⎝⎛-b y u 。
式中y =0为中心线,y =b ±为平板所在位置,m ax u 为常数。
解: 单宽流量为: 1.0bb q udy +-=⎰答:两平行平板间,流体的单宽流量为max 43bu 。
3.17下列两个流动,哪个有旋?哪个无旋?哪个有角变形?哪个无角变形?(1)x u =–ay ,y u =ax ;z u =0 (2)x u =–22y x cy +,y u =22y x cx +,z u =0式中a 、c 是常数。
解:(1)()1122y x t uu a a a x y ω∂⎛⎫∂=-=+= ⎪∂∂⎝⎭ 有旋。
()11022y x yx xy u u a a x y εε∂⎛⎫∂==+=-=⎪∂∂⎝⎭ 无角变形。
(2)12y x t u u x y ω∂⎛⎫∂=- ⎪∂∂⎝⎭0= 无旋(不包括奇点(0,0))。
()()()()2222222222211022y x yx xy c y x c y x u u x y x y x y εε--∂⎛⎫∂==+==≠ ⎪∂∂⎝⎭++ 存在角变形运动。
3.18已知有旋流动的速度场x u =2y +3z ,y u =2z +3x ,z u =2x +3y 。
试求旋转角速度和角变形速度。
解: ()11132222y z x u u y z ω∂⎛⎫∂=-=-= ⎪∂∂⎝⎭ 答:旋转角速度12x y z ωωω===,角变形速度52yx zx yz εεε===。