西安理工水力学真命题

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1、设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上,管心铅垂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)。

(2002)
第1题图
1、如图所示,液面上有一面积A=0.12m2的平板,以V=0.5m/s的速度作水平等速直线
运动,形成运动平板与静止平板间液体的层流运动。

已知平板间的液体分为两层,它们的动力粘滞系数与厚度分别为:μ1=0.142N·s/m2,δ1=1mm;μ2=0.235N·s/m2,δ2=1.4mm。

若每层液体内速度沿铅垂方向呈直线分布,求:(1)定性绘制平板间液体的流速分布;(2)平板所受水平拉力。

(空气阻力很小,可略去不计)。

(2003,2006a)
第1题图
1、(本题20分)如图所示,上下两个圆盘半径均为R,间隙为δ,其间充满动力粘度
为μ的油液。

下盘不动,上盘绕中心轴以每分钟n转旋转。

若上、下盘间油液流速呈线性分
布,求:(1)施加于上盘的阻力矩M 的表达式;(2)R=0.25m,δ= 1mm,μ= 0.01P a·s,
n= 1200 转/分。

M=?(2004a,2005a,2007b)
1、(本题20分)质量为25kg、长为60cm、宽为60cm 的平板,以0.3m/s 匀速地沿一个边坡系数为2.4(ctgα=2.4)的斜面滑下,如图所示。

板与斜面间的油层厚度δ=1mm,油的密度为920kg/m3,求油的动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν。

(2004b)
1、(本题20分)图示为一园锥体绕竖直中心轴等速旋转,锥体与固定的外锥体之间
的隙缝δ=1mm, 其中充满μ=0.1Pa·s的润滑油,已知锥体顶面半径R=0.3m,锥体高度
H=0.5m。

当旋转角速度ω=16rad/s时,求所需的旋转力矩M (隙缝中油的速度按直线变
化)。

(2005b,2007a)
1、如图所示,一木块在上层液体表面上以速度v 运动。

两液层的厚度δ相同,粘度不同,
动力粘度分别为μ1和μ2。

设液层间的流速按直线分布。

试绘制平板间液体的流速分布
图和切应力分布图,并求液层交界面上的流速u。

(2006b)
2、一球形盛水容器,容器由两个半球面用螺栓连接而成,如图所示。

已知球径d=4m,水
深H=2m,试求作用于螺栓上的拉力(不计容器的自重)。

(2002)
第2题图
2、如图所示一封闭水箱,下端有1/4圆弧的钢板AB,宽度1m,半径为1m。

已知:h1=2m,
h2=3m。

求:(1) 试绘制水作用于曲面AB上的压力体图及其铅垂投影面上的压强分布图;(2) 水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。

(2003)



第2题图
2、(本题20分)某容器如图所示。

AB为1/4 的圆柱曲面,半径R=0.4m,其宽度(垂直于纸面) b=1.0 m。

容器内盛有密度ρ1=816 kg/m3,ρ2=918 kg/m3的两种不相混合的液体,深度h=0.8 m。

要求:(1) 绘制水作用于曲面AB上的压力体图及铅垂投影面上的压强分布图;(2) 求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。

(2004a,b;)
2、(本题20分)在倾角θ=45︒倾斜壁上有一个半径R=0.5 m的半圆柱形曲面AB,曲面圆心O点至水面的高度H=2 m,曲面宽度b=2 m,如图所示。

要求:
(1) 绘制水作用于曲面AB上的压力体图以及铅垂投影面上的压强分布图;
(2) 求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小、方向及作用点的位置。

(2005a,2007b)
2、(本题20分)圆柱曲面AB 的一侧受两种液体的作用,如图。

上层液体深度h1=1.5m,密度ρ1=867kg/m3。

下层液体深度h2=1m,密度ρ2=1000 kg/m3。

曲面宽度b=2m。

圆弧半径R=1m。

要求:
(1) 绘出曲面上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图;
(2) 计算曲面静水总压力P及其方向。

(2005b,2007a)
3、图示为圆弧曲面AB,已知半径R=2 m,宽度b=1 m,h=4 m,。

(1) 绘出曲面AB
上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图;(2) 计算作用于曲面AB上的静水总压力的大小和方向。

(2006a)
3、图示为盛水容器,其中AB为3/4圆柱曲面,半径R=0.6 m,圆心O点以上的水深H=1.2
m。

垂直于纸面的长度L=3 m。

(1) 绘出曲面AB上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图;(2) 计算作用于曲面AB上的静水总压力的大小和方向。

(2006b)
3、一洒水车,如图所示,以0.98m/s2的等加速度向前行驶。

设以水面中心点为原点,建
立xOz坐标系,试求自由表面与水平面的夹角θ。

又自由表面压强p0=98kPa,车壁某点A的坐标为x=-1.5m,z=-1.0m,试求A点的压强。

(2002)
3、在作等角速度旋转的物体上,装有一U型管式角速度测定仪,如图所示。

测得U型管
液面高差Δz=0.272m,两支管旋转半径分别为R1=7.5cm,R2=37.5cm。

求该物体的旋转角速度ω。

(2003)
第3题图
3、(本题20分)一水箱以水平加速度a=3m/s2运动,水箱尺寸如图所示。

水箱静止时盛水深度为1.5 m。

当水箱加速运动时,求:(1) 水面与水平面所成夹角 ;(2) 底面最大压强p max;(3) 底面最小压强p min。

(2004a,b)
3、(本题20分)如图所示为一长方形水车,长3m,宽1.5m,高1.8m,试求:
(1)当水车以水平加速度a=4.9m/s2运动时,将有多少水量溢出?
(2)为了使水不溢出,最大允许加速度多大?
(3)当水车以水平加速度a=4.9m/s2运动时,水车底板所受的静水总压力为多大?(2005a,b,2007a,b)
2、有一圆柱形容器,顶部设一通气管,如图所示。

已知圆柱半径R=0.5 m,圆柱形容器
顶部通气管中的水面与容器顶盖齐平。

容器以等角速度ω=2π/s绕铅垂中心轴旋转。


推导该容器内液体压强p的计算公式,并求容器顶盖上所受的总压力P。

(2006a,b)
4、设水流从水箱经过水平串联管路流出,管路末端为收缩的圆锥形喷嘴,在第二段管道中
有一半开的闸阀,如图所示。

已知流量Q=0.025m3/s,d1=0.15m,l1=25m,d2=0.125m,l2=10m,d3=0.1m;沿程阻力系数和局部阻力系数分别为:ζ1=0.5(进口),λ1=0.0366,ζ
=0.15(突然缩小),λ2=0.039, ζ3=2.0(阀门), ζ4=0.15(喷嘴)。

试求水箱中所需水头H,并定2
性绘出测压管水头线和总水头线。

(水箱水面很大,水箱水面的流速水头可略去不计;所给局部阻力系数都是对局部损失后的平均流速而言)。

(2002,2005b,2007a)
第4题图
4、图示为虹吸管。

已知上下游水位差z=4m,管道总长L=20 m,管径d=100 mm。

沿
程水头损失系数λ=0.026。

进口局部水头损失系数为ζ1=0.8;两转弯处局部水头损失系数均为ζ2=0.15;阀门局部水头损失系数为ζ3=0.2;出口局部水头损失系数ζ4=1。

求虹吸管的流量Q,并定性绘出虹吸管的总水头线和测压管水头线。

(2003)
第4题图
4、(本题25分)某输水管如图所示。

已知管径d1=200mm,d2=100mm;管长L1=20m ,L2=10m;沿程水头损失系数λ1=0.02,λ2=0.03。

各局部水头损失系数为:进口ζ1=0.5 ,转弯(A、B两处共计)ζ2=0.6,收缩ζ3=0.4 (对应于大管流速),阀门ζ4= 2.06 。

管道水头H=20m。

试求:(1) 求通过输水管的流量Q;(2) 定性绘出管道的总水头线和测压管水头线。

(2004a,b)
4、(本题25分)水泵将水抽至水塔,如图所示,已知水泵功率P=18.37 kw,抽水流量Q=100L/s,吸水管长度l1=8m,压水管长度l2=50 m,管径D=300 mm,沿程水头损失系数λ=0.025。

水泵允许真空值h v=6m水柱。

水泵总效率η=75%。

局部水头损失
系数:进口ζ1=6;转弯ζ2=0.4;出口ζ3=1。

求:(1) 水泵提水高度z;(2) 水泵最大安装高度z s。

(2005a,2007b)
4、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λ=0.03,局部水头损失系数:进口ζ1=0.5,转弯ζ2=ζ3=0.3,出口ζ4=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Δh=0.5 m,较低的水银液面至管轴的高度h=1.5 m。

试确定:(1)测压计所在断面形心点的压强水头;(2)通过管道的流量Q;(3)两水池的水位差Z;(4)定性绘出测压管水头线和总水头线。

(水箱水面很大,水箱水面的流速水头可略去不计)(2006a)
4、等直径有压管道如图所示。

管径d=0.2 m,管长l1=l2=12m,水头H=10 m,h s=1
m。

沿程水头损失系数λ=0.023。

局部水头损失系数:进口ζ1=0.7,转弯ζ2=0.29。


动能校正系数为1.0。

求:(1)通过管道的流量Q;(2)管道B断面处的相对压强p B;
(3)定性绘出测压管水头线和总水头线。

(2006b)
5、设水由水箱经管嘴射出,如图所示。

已知水头为H(恒定不变),管嘴截面积为A,水
箱水面面积很大。

若不计能量损失,试求水作用于水箱的水平分力R。

(2002)
第5题图
5、图示一压力管道的渐变段。

水流由直径d A为20cm的A管经一渐缩的弯管流入直径d B
为15cm的B管,管轴中心线在同一水平面内,A管与B管轴线之间的夹角θ为60o,如图所示。

已知通过的流量为Q=0.1m3/s,渐变段A端断面中心处相对压强p A=120kN/m2,若不计能量损失,试求水流对弯管AB的作用力。

(2003)
第5题图
5、(本题25分)射流以V=19.8 m/s的速度从直径d=10 cm的喷嘴中射出,打击在对称的角度为1350的圆形曲线叶片上,叶片距喷嘴很近。

(1)若叶片固定,求射流对叶片的冲击力;(2) 若叶片以速度u=12 m/s和喷嘴出口处水流同方向运动求射流对叶片的冲击力。

(不计阻力和水重,取动量校正系数为1.0) (2004a,b)
5、(本题25分)图示为水平放置的喷嘴,出口直径d=10 cm,管道直径D=40 cm,喷射流量Q=0.4 m3/s,水流喷入大气中,不计喷嘴的水头损失。

取动能校正系数及动量校正系数均为1.0,求:(1)螺栓所在断面上的动水压强水头;(2)水流作用于螺栓群上的水平总拉力。

(2005a)
5、(本题25分)图示为一短管出流,水头H=9 m,直径D=100 mm,管长L=10 m,管轴线水平,进口水头损失系数ζ=0.5,沿程水头损失系数λ=0.02 。

管道末端为一喷嘴,其出口直径d=50 mm,水流喷射在一固定的垂直平板上。

忽略喷嘴的局部水头损失和平板的摩阻力。

射流在同一水平面上,不计射流自重。

试求:(1)管嘴出口的流速和流量;(2)水流对平板的冲击力。

(2005b)
5、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=45o,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Δz=0.2 m。

出口断面平均流速v2=10m/s(喷入大气),全喷嘴水头损失h w1-2=0.5v22/2g,断面1-1至2-2间水体重W=196.0N。

试求:(1)断面1-1中心处的压强;(2)水流作用于喷嘴的力的大小和方向。

(2006a)
5、图示为一管段渐变段,管轴与水平面夹角α=30 o。

渐变段长度L=10 m,渐变段中水体
重量G=2kN。

进口断面面积A1=0.0314 m2,流速v1=1 m/s,压强水头p1/γ=50 mmH2O。

出口断面面积A2=A1/4。

渐变段水头损失为h w=2v22/2g。

(v2为出口断面流速)。

试求:(1)渐变段出口断面中心处的压强p2;(2)固定渐变段镇墩所受的作用力大小及其方向。

(2006b)
5、(本题20分)射流自喷嘴中水平射出,冲击在一块与射流方向垂直的长方形均质等厚度的板上,如图所示,已知板长60cm,平板上缘悬挂在铰上(铰的摩擦力不计),当射流冲击到平板的图示位置后,平板偏转30°,以后平板不再偏转。

设喷嘴直径d=25mm,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,射流自重不计。

求平板的质量m为多少?(2007a,b)
6、实验观察与理论分析指出,恒定有压管流的压强损失Δp与管长l、直径d、管壁粗糙度
Δ、运动粘滞系数ν、密度ρ、流速V等因素有关。

试用π定理求出计算压强损失Δp的公式。

(2002,2005a)
6、实验研究表明,恒定有压均匀管流中,管道壁面的剪切应力τ0与断面平均流速V、水力
半径R、液体密度ρ、液体的动力粘滞系数μ、及管壁表面的粗糙凸起高度Δ有关。

试用π定理求出管道壁面剪切应力τ0的计算公式,并由此推出计算沿程水头损失的基本公式
——达西(Darcy)公式。

(2003,2006a,2006b)
6、(本题20分)实验观察与理论分析指出,管道壁面上的切应力τ0与断面平均流速V、管
道直径d、液体密度ρ、液体的动力粘滞系数μ、管壁粗糙度Δ等因素有关。

试用π定理推导计算切应力τ0的公式。

(2004a,b)
6、(本题20分)试用π定理分析曲线型实用堰的单宽流量q的表达式。

假设单宽流量q与
堰上水头H、重力加速度g、流体密度ρ、运动粘滞系数ν、及表面张力系数σ有关。

(2005b) 7、雷诺实验装置由哪几部分组成?试绘出实验装置示意图,简述实验现象,并指出实验中
应注意的问题。

(2002)
7、试设计一实验装置,以便研究管道系统中900弯头的局部水头损失系数的大小。

要求:
(1) 绘出实验装置示意图;(2) 说明实验装置各组成部分的作用;(3)简述实验原理和实
验现象,并指出实验中应注意的问题。

(2003,2006a,2006b)
7、(本题20分)试设计一实验装置,以便研究管道系统中阀门的局部水头损失系数的大小。

要求:(1) 绘出实验装置示意图;(2) 说明实验装置各组成部分的作用;(3)简述实验原理和实验现象,并指出实验中应注意的问题。

(2004a,b)
7、(本题20分)有一长度为L内径为D的直管道,该管道已经使用多年。

试设计一实验
装置,以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。

要求:(1) 绘出实验装置示意图;(2) 说明实验装置各组成部分的作用;(3)简述试验方法、实验原理以及可能出现的研究结果。

(2005a,b)
6、(本题20分)有一长度为L内径为D的直管道,该管道已经使用多年。

试设计一实验
装置,以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。

要求:(1) 绘出实验装置示意图;(2) 说明实验装置各组成部分的作用;(3)简述试验方法、实验原理以
及可能出现的研究结果。

(2007a,b)
西安理工大学
2008 年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸考试科目水力学
使用试题学科、专业水利、环境等专业
(共题,答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题,但需标明题号。


第2 页共3 页
第3 页共3 页
第3 页共3 页
西安理工大学
2009 年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸A 考试科目水力学基础
使用试题学科、专业水利工程、环境工程、农业水土工程等(共四大题,答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题,但需标明题号。


第2 页共4 页
第3 页共4 页
第4 页共4 页
西安理工大学
2009 年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸B 考试科目水力学基础
使用试题学科、专业水利工程、环境工程、农业水土工程等(共四大题,答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题,但需标明题号。


第2 页共4 页
第3 页共4 页
第4 页共4 页
(2011a,b)
1 ( )
2 ( )
,.
3、液流在等直径的有压弯管中流动,如图示。

液流由1-1过水断面流向2-2过水断面,其动量保持不变。

( )
4、图示一长度为L的水平管道。

今欲将管道加长⊿L,第一种方式是水平接长⊿L;第二种方式是垂直向下接长⊿L,若不计局部水头损失,则两种方式接长后,管道通过的流量q v 应相等。

( )
题一、4图
5、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。

( )
1、若层流流速分布如图所示,则其切应力沿y 方向为均匀分布。

( )
题一、1图题一、2题图
2、图中沿斜面上A 点的静水压强为p n,则A点水平和铅直方向的静水压强分别为p x =p n cosα和p y=p n sinα。

( )
3、流线与迹线是两个不同的概念,所以在何情况下流线与迹线不会重合。

( )
4、在同样的边界条件下,紊流过水断面上的流速分布比层流要均匀。

()
5、输水圆管由直径为d1和d2 的两段管路串联而成,且d1 >d2,流量为q v时相应雷诺数为R e1 和R e2,则R e1 >R e2。

( )
1、图示为两种液体盛于同一容器中,其重度ρ1<ρ2。

在容器侧壁装设一测压管,则管内液面高度z 与(h1+h2)的关系( )
(1) z> (h1+h2);(2) z< (h1+h2);(3) z =(h1+h2);(4) 无法确定
题二、1图题二、2图
2、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。

3、理想液体是( )
(1)粘性大的液体;(2) 服从牛顿内摩擦定律的液体;
(3)没有粘性的液体;(4) 具有粘性的不可压缩液体。

4、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。

5、如图所示,两水库水位差为H,其间以两根管路相连通。

已知直径d1=2d2,管长L 及沿程水头损失系数 均相等。

若按长管计算,则两管的流量之比为()(1)q v1/q v2=1;(2)q v1/q v2=2;(3)q v1/q v2=2 -2.5;(4)q v1/q v2=2 2.5。

题二、5图
6、平衡液体中的等压面必为 ( )
(1)水平面; (2)斜平面; (3)旋转抛物面; (4)与质量力相正交的面。

7、当管道尺寸及粗糙度一定时,随着流量的加大,紊流流区的变化 ( ) (1)光滑区→粗糙区→过渡粗糙区; (2)过渡粗糙区→粗糙区→光滑区; (3)粗糙区→过渡粗糙区→光滑区; (4)光滑区→过渡粗糙区→粗糙区。

8、粘滞底层厚度 δ 比绝对粗糙度 ∆ 小得多的壁面称为 ( ) (1)光滑面; (2)过渡粗糙面; (3)粗糙面; (4)以上答案均不对。

9、下列各参数中的无量纲数是 ( )
(1)
∆p q ρ()v 21 (2)∆p q 1v ρ (3)ρ∆p q ()v 21 (4)ρ1
2∆pq v
(∆p :压强差,q v :流量,1:长度,ρ:密度)
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 ρ1和 ρ2在容器侧壁装设两根测压管
A 和
B ,则 A 、B 水面高度Z A 和Z B 的关系为: ( )
(1) Z A >Z B ; (2) Z A <Z B ; (3) Z A =Z B ; (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q vA= q vB,则两管的长度L A与L B的关系为()
(1)L A = L B;(2)L A <L B;(3)L A > L B;(4)无法确定。

题二、6图
7、流体静力学基本方程z+p/ρg=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。

8、粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度∆小得多的壁面称为()
(1)光滑面;(2)过渡粗糙面;
(3)粗糙面;(4)以上答案均不对。

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)。

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d 2的圆柱,放置在直径为d 1的槽上。

如图。

圆柱的长度与槽长相等为
i=0
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

⎩⎪⎨⎧=-+==0
842
2z y x u y x u xy u 。

求:(1)在点A(2,3)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流速分量为⎪
⎩⎪
⎨⎧=-==0
z y x u ky u kx u 。

k 为不等于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q v;(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a l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?
60cm
18cm
30°
d=25cm
压力表
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h w1-2=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23
/1)
4/(8n d g
=
λ
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d 1=300mm ,其糙率n=0.013,求其长度l 1。

(按长管计算)
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28C
g
=
λ。

其中g 为重力加速度、C 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;
d 1 l 1
(5)计算沿程阻力系数λ;。

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