流体力学自测题二

一、名词解释（共5题，每题4分，共20分）1.连续介质2.流线3.长管4.水跃5.水击
二、简答题（共5题，每题10分，共50分）1.温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？
2.写出总流伯努里方程，解释各项及方程的物理意义。

3.长度比尺为40的船舶模型实验，测得船速为1.2m/s时模型受到的波浪阻力为0.03N，试求原型船速和原型船舶所受到的波浪阻力（以重力作用为主）。

4.利用圆管层流，水力光滑区和粗糙区这三个公式，论证在层流中，光滑区，粗糙区。

5.简述明渠均匀流发生的条件和特征。

三、计算题（共5题，每题16分1．半径为a的小球在黏度很大的不可压缩牛顿流体中下落，证明其最终速度为，ρ、μ是流体的密度和黏度，ρs是小球的密度。

2．水箱侧壁开一圆形薄壁孔口，直径d=5cm，水面恒定，孔口中心到水面的高度H=4m。

已知孔口的流速系数，收缩系数，求孔口出流收缩断面的流速vc、流量Q和水头损失hm 。

3.梯形断面明渠，已知流量Q=2m3/s，底坡i=0.0016，边坡系数m=1.5，粗糙系数
n=0.02，若允许流速[v]max=1.0m/s，求梯形断面的底宽b和水深h 。

4.消防水管直径D=0.15m，喷嘴出口直径d=0.03m，设计流量Q=0.03m3/s。

喷嘴和管路用法兰盘连接并用螺栓固定。

不计水头损失，求螺栓所受的总拉力。

5．图示串联供水管路，各段管长l1=350m，l2=300m，l3=200m；管径d1=300mm，d2=200mm，d3=100mm；沿程阻力系数
；节点流量q1=100 l/s，q2=60 l/s，q3=30 l/s ；末端所需自由水头为25m，求水塔的供水高度H。

一、填空（每空3分，共45分）1．随着温度的升高，液体的粘度m（），气体的粘度m（）。

2．一封闭容器，水表面上气体的真空值pv=49.05 kPa，水深1.5m处的相对压强为（）。

在水面下（）米处的相对压强为零。

3．渐变流过流断面上，流体的压强按（）分布。

4．用欧拉法描述流体质点沿x方向的加速度为（）。

5．圆管均匀流的切应力在管壁处t =t0，在管轴的t =（）；从管轴到管壁呈（）变化。

若水流在d=200mm，l=1m的管中损失1cm水头，则在距管壁d/4处的t =（）。

6．要实现有压管路流动的动力相似，应选择（）相似准则；速度u、长度l、流体运动粘度v的无量纲组合是（）。

7．圆柱形外管嘴的最大许可作用水头H=（），作为管嘴的条件l=（）。

8．有两根长度和断面尺寸相同的支管并联，如果在支管2中加一调节阀，则两支管的水头损失（）。

9．流速场的流函数y＝3x2y－y3，旋转角速度为（）。

二、简述下列各题（每题6分，共24分）1.能量方程及其物理意义是什么？
2.1904年L.普朗特提出的附面层概念指的是什么？它对流体力学的研究有何意义？
3.原型n与模型m力学相似的充要条件是什么？要实现有压管流的动力相似，应选择的相似准则是什么？
4.紊流过渡区向阻力平方区过渡时，粘性底层厚度将发生什么变化？两种切应力将发生什么变化？
三、如图1所示，已知h1=h2=1m，Δh2=16cm，g1=0.8′g2=0.8′9800 N/m3，g3=13.6g2 。

试求p及Δh1 。

（15分）
四、隔水墙（图2）的倾角a = 45°，宽b = 1m，墙的一部分为圆柱面AB，其半径m，弧面上端点A所在水深h1=1m，试求曲面所受静水总压力的分力Px和Pz大小。

（17分）
五、有一水平放置的变径90°弯管，已知：d1 = 100mm，d2 = 40mm，p1 = 0.2 at，水银柱高Δh =10cm，Δz =26cm，
不计水头损失。

（图3）求：水流对弯管的推力F。

（17分）
六、图4所示，两水池的水位差H＝24m，l1＝l2＝l3＝l4＝100m，d1＝d2＝d4＝100mm，d3＝200mm，沿程阻力系数l1＝l2＝l4＝0.025，l3＝0.02，除阀门（z＝30）外，其它局部阻力忽略。

求管路中的流量Q。

（17分）
七、压缩空气从气罐进入管道，已知气罐中的绝对压强p0＝7个大气压，t0＝70°C，气罐出口处M＝0.6，试求气罐出口处的速度、温度、压强和密度。

（15分）。