流体力学计算题
流体力学典型例题
典 型 例 题 1 基本概念及方程【1－1】底面积A ＝0。
2m ×0.2m 的水容器,水面上有一块无重密封盖板，板上面放置一个重量为G 1＝3000N 的铁块，测得水深h ＝0.5m,如图所示.如果将铁块加重为G 2＝8000N,试求盖板下降的高度Δh.【解】:利用体积弹性系数计算体积压缩率：E p v v //∆=∆ )/(00B p p np E +=p 为绝对压强。
当地大气压未知，用标准大气压Pa p 501001325.1⨯=代替。
Pa A G p p 51011076325.1/⨯=+=Pa A G p p 52021001325.3/⨯=+=因 01/p p 和 02/p p 不是很大，可选用其中任何一个，例如,选用02/p p 来计算体积弹性系数:Pa B p p np E 9020101299.2)/(⨯=+=在工程实际中,当压强不太高时,可取 Pa E 9101.2⨯=512104827.6/)(///-⨯=-=∆=∆=∆E p p E p v v h hm h h 55102413.310604827--⨯=⨯=∆【2－2】用如图所示的气压式液面计测量封闭油箱中液面高程h 。
打开阀门1，调整压缩空气的压强，使气泡开始在油箱中逸出，记下U 形水银压差计的读数Δh 1＝150mm ,然后关闭阀门1，打开阀门2，同样操作，测得Δh 2＝210mm .已知a ＝1m ，求深度h 及油的密度ρ. 【解】水银密度记为ρ1。
打开阀门1时，设压缩空气压强为p 1，考虑水银压差计两边液面的压差，以及油箱液面和排气口的压差，有同样，打开阀门2时,两式相减并化简得代入已知数据，得所以有2 基本概念及参数【1－3】测压管用玻璃管制成。
水的表面张力系数σ＝0。
0728N/m,接触角θ＝8º，如果要求毛细水柱高度不超过5mm,玻璃管的内径应为多少？ 【解】由于因此【1－4】高速水流的压强很低，水容易汽化成气泡，对水工建筑物产生气蚀.拟将小气泡合并在一起，减少气泡的危害。
流体力学期末复习,计算部分
三计算题一、粘性1．一平板在油面上作水平运动，如图所示。
已知平板运动速度V=1.0m/s，板与固定边界的距离δ＝1mm，油的粘度μ＝0.09807Pa·s。
试求作用在平板单位面积上的切向力。
2. 一底面积为2cm5045⨯，质量为6kg的木块，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度sm2.1=u，油层厚度mm1=δ，斜面角C02ο=θ（如图所示），求油的动力粘度μ。
δuθ二静力学1．设有一盛水的密闭容器，如图所示。
已知容器内点A的相对压强为4.9×104Pa。
若在该点左侧壁上安装一玻璃测压管，已知水的密度ρ＝1000kg/m3,试问需要多长的玻璃测压管？若在该点的右侧壁上安装一水银压差计，已知水银的密度ρHg＝13.6×103kg/m3,h1=0.2m,试问水银柱高度差h2是多大？2．如图所示的半园AB 曲面，宽度m1=b，直径m3=D，试求曲AB 所受的静水总压力。
D/2AB水水DαO B O A Hp a3. 如下图，水从水箱经管路流出，管路上设阀门K ，已知L=6m,α=30°,H=5m, B 点位于出口断面形心点。
假设不考虑能量损失，以O-O 面为基准面，试问：阀门K 关闭时，A 点的位置水头、压强水头、测压管水头各是多少？4. 位于不同高度的两球形容器，分别贮有2m kN 9.8=g A ρ的 油 和2m kN 00.10=g B ρ的盐水，差压计内工作液体为水银。
m 21=h ，m 32=h ，m 8.03=h ，若B 点压强2cm N 20=B p ，求A 点压强A p 的大小。
••M MA B汞h h h γγAB1235. 球形容器由两个半球面铆接而成，有8个铆钉，球的半径m 1=R，内盛有水， 玻璃管中液面至球顶的垂直距离2m . 1=H ，求每个铆钉所受的拉力。
RH6．设有一盛静水的密闭容器，如图所示。
由标尺量出水银压差计左肢内水银液面距A 点的高度h 1=0.46m ，左右两侧液面高度差h 2=0.4m ，试求容器内液体中A 点的压强，并说明是否出现了真空。
流体力学计算题（有答案）
《流体力学》计算题及答案。
2、当压强增加4×104Pa 时，某种液体的密度增长0.015%，求该液体的压缩系数。
解：0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -=N m dp d dp V dV p /1075.3104%015.011294-⨯=⨯==-=ρρβ3、将一根长度L 为800mm ，直径d 为45mm 的圆轴水平放置于内径D 为50mm 的圆管中央，圆柱体与圆管的间隙充满密度为925kg/m 3、运动粘度s m /105.624-⨯=ν的油液。
求将圆柱体以0.8m/s 的速度作水平移动时所需的拉力F 为多少牛顿？（间隙中的速度分布可认为是线性分布）。
答案： N F 8.21=4、(将一根长度L 为1m ，直径d 为200mm 的圆柱体水平放置于内径D 为206mm 的圆管中央，圆柱体与圆管的间隙充满密度为920kg/m 3的油液。
测得将圆柱体以1m/s 的速度作水平移动时的拉力F 为108牛顿，求该油液的运动粘度（间隙中的速度分布可认为是线性分布）。
答案：运动粘度s m /106.524-⨯=ν6、液体通过装置DV 的阻力损失由倒置U 形差压计测量。
液体的密度为1500kg/m 3。
差压计中的指示液体使用密度为750 kg/m 3的油。
求如图所示标定值时，A 和B 的压强水头变化。
解：设差压计中的工作液体密度为Pam8、已知速度场⎪⎩⎪⎨⎧-=-=)/()/(2222x y ax x y ay u υ，其中a 为常数。
（１）试求流线方程（２）判断流动是否无旋，若无旋则求速度势ϕ。
答案：（１）流线方程C y x =-22（２）因为22y x x y u +=∂∂-∂∂υ除了０点外，022≠+=∂∂-∂∂y x xy u υ，所以是有旋的，不存在速度势。
9、在平面不可压缩流动中，已知速度势函数233xy x -=ϕ，求相应的流函数。
答案：10、已知某不可压缩流体平面流动的速度分布规律为：⎩⎨⎧--=-+=yxy yx x u 22422υ判断说明该流动是否连续？是否无旋？并求出流函数。
工程流体力学经典计算题
工程流体力学经典计算题1、相对密度0.89的石油，温度20ºC 时的运动粘度为40cSt ，求动力粘度为多少？解：89.0==水ρρd ν＝40cSt ＝0.4St ＝0.4×10-4m 2/s μ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2 Pa ·s2、图示一平板在油面上作水平运动，已知运动速度u=1m/s ，板与固定边界的距离δ=1，油的动力粘度μ＝1.147Pa ·s ，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？解：233/10147.11011147.1m N dy du ⨯=⨯⨯==-μτ 3、如图所示活塞油缸，其直径D ＝12cm ，活塞直径d ＝11.96cm ，活塞长度L ＝14cm ，油的μ＝0.65P ，当活塞移动速度为0.5m/s 时，试求拉回活塞所需的力F=？解：A ＝πdl , μ＝0.65P ＝0.065 Pa ·s ,Δu ＝0.5m/s , Δy=(D-d)/2，()N dy du AF 55.821096.11125.010141096.1114.3065.0222=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---μ4、在一直径D ＝300mm 、高H ＝500mm 的圆柱形容器中注入水至高度h 1＝300mm ，然后使容器绕其垂直轴旋转。
①试求能使水的自由液面到达容器上部边缘时的转数n 1。
②当转数超过n 1时，水开始溢出容器边缘，而抛物面的顶端将向底部接近。
试求能使抛物面顶端碰到容器底时的转数n 2，在容器静止后水面高度h 2将为多少？解：自由液面方程：gr z s 222ω=注：抛物体的体积是同底同高圆柱体体积的一半gR R g R V 422142222πωπω=⋅=抛① ()12122h H R V h R V H R -=⇒=-πππ抛抛()()11112421244n Rh H g h H R gR πωππω=-=⇒-=()()min /34.178/97.21015014.3103005008.93311r s r Rh H g n =⨯⨯⨯-⨯=-=--π ② 2/2H R V π=抛()min/4.199/323.31015014.32105008.922423322422r s r RgH n H R gR n ==⨯⨯⨯⨯==⇒=--ππππ③mm H h 250250022===附证明：抛物体的体积是同底同高圆柱体体积的一半gR R g R V 422142222πωπω=⋅=抛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=======⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎰⎰⎰⎰g r g r r z r V V gr r gdr r gdr g r r gr d r dz r V r r r z z 2221442224022********020423022202220200πωωπππωπωπωωπωππ柱柱抛5、某处装置一安全闸门，门宽B 为0.6米，门高H 为1.0米。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
Q v1A1 v2 A2
Q
v2 A2
4
0.12
3
0.0234 m3
/
s
v1
4Q
d12
4 0.0234
0.152
1.3
3
6 m
/
s
编辑ppt
• 习题3-15 判断流动 ux = xy；uy = -xy 是否满足不可压缩流动的连续性条件 。 • 解： 因为 ux = xy；uy = -xy 与时间无关，所以流动定常，根据定常不可压微分形式连续方程，
•
图示为一轴流风机，已测得进口相对压力p1= -103 Pa，出口相对压力p2 = 150 Pa。设截面
1-2间压力损失 100Pa，求风机的全压P ( P为风机输送给单位体积气体的能量 ) 。
• 解：
p1
1
2
v12
z2
z1 ga
p
p2
2
2
v22
ghw
1000 0 p 150100
P 1250 Pa
第一章 流体及其物理性质
•
• 例1－2 相距为h=10 mm的两固定平板间充满动力粘度μ=1.49 Pa·s的甘油， 若两板间甘油的速度分布为u=4000y(h-y)
•
(1) 若上板的面积A=0.2 m2，求使上板固定不动所需的水平作用力F；
•
(2) 求y=h/3和2h/3处的内摩擦应力，
并说明正负号的意义。
有一圆桶，半径R=1m，高H=3.5m，桶内盛有高度h=2.5m的水。圆桶绕中心
轴匀速旋转。问水恰好开始溢出时，转速ω为多少？而此时距中心线r=0.4m处桶底 面上A点的压力是多少?
• 解：(1) 求旋转速度ω
流体力学计算题练习及答案
练习题1. 如右图所示，在一密闭容器中，上部装有密度ρ1=0.8×103kg/m 3的油，下部为密度ρ2=103 kg/m 3的水，已知h 1=0.4m ，h 2=0.2m 。
测压管中水银柱的读数h =0.5m ，水银的密度为ρ1=13.6×103 kg/m 3。
求密闭容器中油液面上的压强p 0。
2. 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱，使水有膨胀的余地。
若系统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50℃，在其温度范围内水的膨胀系数为βT ＝9×10－4 1/℃，求膨胀水箱的最小容积。
3. 当温度不变，压强从0.20 MPa 增加到10 MPa 时，某种液体的体积减小0.49%，求该液体的体积模量。
4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开，左边压力表M 的读数为100kPa ，右边真空计V 的读数为 3.5mH2O ，试求连接两容器的水银压差计中h 的读值。
5. 已知流体运动的速度场为：3231yv xy v y x ==，，试求t=2时过点()()x y z ，，，，=312处的流线方程。
hp ap 0h 1h 2ρ1ρ2ρ36. 如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知h ＝50cm ，H ＝3m ，管道直径D ＝25mm ，λ＝0.02，各局部阻力系数分别为ζ1＝0.5，ζ2＝5.0，ζ3＝1.0，求：为维持稳定的管中流速V ＝1m/s ，下水箱的液面压强应保持在多少Pa?7. 右图为毕托管示意图。
液体自左向右流动，直管和直角弯管直接插入管道内的液体中，弯管开口迎着流动方向。
测得A 点的液柱高度为hA =170 mm ，B 点的液柱高度为hB = 230 mm ，已知液体的密度为 =990 kg/m3，忽略阻力损失，试计算管内液体的流速uA 。
8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直径为d =12mm 的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H =1.2m 的容器中，两容器内的水位始终保持不变。
流体力学计算题
6．高压管末端的喷嘴如图，出口直径d=10cm，管端直径D=40cm，流量Q=0.4m3/s，喷嘴和管以法兰盘连接，共用12个螺栓，不计水头损失，不计水和管嘴的重量，求每个螺栓受力为多少。
[1]
7．矩形断面的平底渠道。已知渠道宽度B=2.7m，渠道河床在某断面有一上升坎，坎高度h1=0.5m，坎上游渐变流断面上的水深H=2m，坎后水面下降h2=0.15m，忽略边壁和底部摩擦阻力，试求水流对底坎的推力R。
[1]
10．一水平放置的突然扩大管路，直径由d1=50mm扩大到d2=100mm，在扩大前后断面接出的双液比压计中上部为水，下部为=15.7kN/m3的四氯化碳，当流量Q=16 m3/h时的比压计读数h=173mm，求突然扩大的局部阻力系数，并与理论计算值进行比较。
【题型：计算】【100分】【限300个汉字以内】
[1]
11．直径为0.5m的通风管道，流动属紊流粗糙区，当空气流量为3m3/s，在400m长的管段上的压差值为20cm水柱高，温度为10ºC时的空气密度为1.25kg/m3，沿程摩阻系数。求管壁的当量粗糙高度ks。
【题型：计算】【100分】【限300个汉字以内】
[1]
12．薄壁孔口出流，直径d=2cm，。水箱水位恒定H=2m，试求：（1）孔口流量Q；（2）此孔口外接圆形管嘴的流量Qn；（3）管嘴收缩断面的真空高度。
[1]
4．有一圆滚门，长度l=20m，直径D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m。求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。
1]
5.钢储罐内装满10°C的水，密封加热到75°C，在加热增压的温度和压强范围内，水的热膨胀系数α= 4.1×10-4/°C，体积弹性模量E= 2×109 N/m2，罐体坚固，假设容积不变，试估算因加热罐壁承受的压强。
流体力学考试题及答案
流体力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的基本假设是什么？A. 流体是不可压缩的B. 流体是完全弹性体C. 流体是完全塑性体D. 流体是连续介质答案：D2. 流体静力学中，压力的分布规律是什么？A. 与深度成正比B. 与深度成反比C. 与深度无关D. 与深度的平方成正比答案：A3. 流体的粘性是由什么决定的？A. 温度B. 压力C. 密度D. 以上都是答案：A4. 伯努利方程描述了什么？A. 流体的静压和动压关系B. 流体的压缩性C. 流体的粘性D. 流体的热力学性质答案：A5. 流体的雷诺数是用来描述什么的？A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案：C6. 什么是流体的不可压缩性条件？A. 密度不变B. 温度不变C. 压力不变D. 速度不变答案：A7. 流体的连续性方程描述了什么？A. 流体的动量守恒B. 流体的动能守恒C. 流体的质量守恒D. 流体的热能守恒答案：C8. 流体的湍流与层流的区别是什么？A. 湍流有粘性，层流没有B. 湍流是有序的流动，层流是无序的C. 湍流是无序的流动，层流是有序的D. 湍流和层流都是有序的流动答案：C9. 流体的边界层厚度与什么有关？A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性D. 流体的压缩性答案：C10. 什么是流体的临界雷诺数？A. 流体开始流动的雷诺数B. 流体从层流转变为湍流的雷诺数C. 流体达到最大速度的雷诺数D. 流体达到最大压力的雷诺数答案：B二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述流体力学中的纳维-斯托克斯方程及其物理意义。
答案：纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程，它将流体的动量守恒定律与流体的粘性联系起来。
方程表明，流体的加速度不仅与压力梯度有关，还与粘性力有关。
物理意义上，它描述了流体内部的动量传递过程。
2. 描述流体的粘性对流动的影响。
答案：流体的粘性对流动有显著影响。
流体力学试题及答案4
流体力学试题及答案4一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，描述流体运动的基本概念是（）。
A. 质量B. 密度C. 速度D. 压力答案：C2. 流体静力学基本方程中，描述流体静压力与深度关系的公式是（）。
A. P = ρghB. P = ρgh²C. P = ρgh³D. P = ρg答案：A3. 在不可压缩流体中，连续性方程表明（）。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案：A4. 流体力学中的雷诺数是用来描述（）。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体流动的层流与湍流状态D. 流体的压缩性答案：C5. 根据伯努利方程，流体在管道中流动时，流速增加会导致（）。
A. 压力增加B. 压力减小C. 温度增加D. 密度增加答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，流体的粘性系数通常用符号________表示。
答案：μ2. 当流体流动时，如果流体的流线不相交，则该流动称为________流动。
答案：层流3. 流体力学中，流体的惯性力与流体的________和________有关。
答案：密度，速度4. 流体力学中，流体的表面张力是由分子间的________力引起的。
答案：吸引力5. 流体力学中，流体的压缩性是指流体在压力作用下体积的________。
答案：变化三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述流体力学中的边界层概念及其重要性。
答案：边界层是指流体在固体表面附近流动时，由于粘性作用，流体速度从零逐渐增加到与主流速度相近的区域。
边界层的存在对流体的流动特性、摩擦阻力和流体的传热、传质等过程有重要影响。
2. 描述流体力学中的能量守恒定律，并给出其数学表达式。
答案：能量守恒定律表明，流体系统中能量的总量在没有外力作用的情况下是守恒的。
数学表达式为：ρu(E + p/ρ + gz) = constant，其中ρ是流体密度，u是流体速度，E是单位质量流体的内能，p是压力，g是重力加速度，z是垂直高度。
流体力学例题
由于两边密度为ρ1的液体容量相等，所以D2h2=d2h，代入
上式得
p1
p12360029g.80611Dd2200..011122g
h
1000
9.806
0.03
=3709.6(pa)
图2-17
【例2-3】 用双Ｕ形管测压计测量两点的压强差，如 下图所示，已知h1=600mm，h2=250mm，h3=200 mm，
【例1-1】 一平板距另一固定平板δ=0.5mm，二 板水平放置，其间充满流体，上板在单位面积上为 τ=2N/m2的力作用下，以μ=0.25m/s的速度移动，求该 流体的动力黏度。
【解】由牛顿内摩擦定律 • 由于两平板间隙很小，速度分布可认为是线性分布
du
dy
•
du
u0
0.5 10 3 2
方程微分为
dx dy
uv
将两个分速度代入流线微分方程（3-15），得到
dx dy ky kx
即
xdx+ydy=0
积分上式得到 x2+y2=c
即流线簇是以坐标原点为圆心的同心圆。
【例3-4】 假设有一不可压缩流体三维流动，其速度 分布规律为）U=3（x+y3)，v=4y+z2，w=x+y+2z。试分 析该流动是否连续。
g
h1 2
h1
1
1 2
gh12
1 2
9806 22
19612(N )
y p1
yc
Ic yc A
其中通过形心轴的惯性矩IC=bh31/12，所以
即F1的作用点位置在离底1/3h=2/3m处。
淹没在自由液面下h2深的矩形水闸的形心yc=hc=h2/2。
高等流体力学——计算
一、 计算题1．在球坐标系下，θcos 33⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∞r a V v r ，θθsin 2133⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=∞r a V v ，0=ϕv ，试证明：a r = 是流面。
[解]：2．设有一定常流动为：z y u 2+= z x v 2+= y x w +=求：速度梯度张量，变形速度张量，应力张量，偏应力张量以及作用在球面1222=++z y x 上的合力。
（设流体介质的动力粘性系数为μ，压力函数为p ）[解]：速度梯度张量 ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂=∂∂=∇022101110z w z v z u y w y v yux w x v xux u V i j 应力张量 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=++-=+-=p p p s s p p P ij kk ij ij ij ij μμμμμμδμδτδ333232)31(2偏应力张量 ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=+=033302320)31(2μμμμμμδμτij kk ij ij s s 变形速度张量 ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=0232323012310)(21)(21)(21)(21)(21)(21z w yw z v x w z u z v y w y v x vy u z u x w yu x v x uS 球面上的合力s P e F Sr δ⋅=⎰i z y x r e e e e αϕθϕθϕ=++=cos sin sin cos sin⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---==p p p p P ij μμμμμμ333232⎰⎰⎰==ππδθαϕδϕδα020sin ij i ij Si p s p Fδθϕμθϕμθϕϕδϕππ)cos 3sin sin 2cos sin (-sin 020⎰⎰++=p e x δθϕμθϕθϕμϕδϕππ)cos 3sin sin -cos sin (2sin 020⎰⎰++p e y δθϕθϕμθϕμϕδϕππ)cos sin sin 3 cos sin (3sin 020⎰⎰-++p e zδθϕμθϕμθϕϕδϕππ)cos 3sin sin 2cos sin (-sin 020⎰⎰++=p e F x δθϕμθϕθϕμϕδϕππ)cos 3sin sin -cos sin (2sin 020⎰⎰++p e y δθϕθϕμθϕμϕδϕππ)cos sin sin 3 cos sin (3sin 020⎰⎰-++p e z⎰⎰⎰-++=ππππππϕδϕθϕϕδϕθϕμϕδϕϕθμ02002020sin cos sin cos 3sin cos 3p e e e F z y x0sin cos 2) 3 3(0=-+=⎰πϕδϕϕπμμy y x e p e exθor zyφ3．一无限平板的上半空间充满粘性不可压缩流体，平板初始由静止开始于某时刻起沿自身平行方向作周期性的振动，若运动规律为)cos(0t u u ω=，运动中压力不变。
流体力学计算题
如图所示，用笋管水银测压计测水箱表面的斥强c 图中岛程的収位为叽试求水箱表面的相对压强。
（水银的密度p = 13600^//n 3）2、如图题1图所示，密度p = 920kg/n F 的油在管中流动°用水银压差讣测虽长度I = 3m 的管流的斥差.其读数为 从=90mm. 已知管径d =25mm .测御的油的流虽Q = 4.5x\0^m 3/s .试求油的运动粘性系数°3、图示一密闭容湍.上层为空气.中层为P =800kg/nP 的石油.下层为P=1200kg/nP 的甘油。
试求：出测斥管中廿油表而 高程为9.14m 时压力表G 的读数。
Jr\d_ _Q 厂—题型一：曲面上静水总压力的计算问题（注：千万注意方向，绘出压力体）1、AB |11|面为一圆柱形的1川分之一，半径R=0.2m,宽度（垂直纸面）B=0.8m ＞水深H=l ・2m,液体密度p = 85（Kg/m\ AB 曲面左侧受到液体压力。
求作用在AB 曲而上的水平分力和铅直分力。
（10分）R解：（1）水平分力： PS=pg （H--^.RB •……（3分）=850x9.8x （1.2 —）x0.2x0.8 = 1466.1A^ ,方向向右（2 分）。
（2）铅直分力：绘如图所示的压力体.则■ r欣2P 二■浮■ pg （H-R ）R +亍 B ....... （3 分）■ ■ • 2 ■-850x9.8x （1.2-0・2）x0・2+竺岁兰 0.8-15421,方向向下（2 分）。
2. 有一圆滚门.长度l=10m,直径D=4・2m,上游水深Hl=4. 2m,下游水深H2=2. Im,求作用于 圆滚门上的水平和铅直分圧力。
解题思路：(1)水平分力： 几=门_几=*7(耳'—HA (2)作压力体，如图，则Q 4/3 如2化=严=沖=^x ———l3•如图示.一半球形闸门.已知球门的半径R = \m ,上下游水位差H = \m >试求闸门受到的水平分力和竖直分力的 大小和方向。
流体力学计算题
四．计算题（05）1-1 若某油箱中有体积为5.0m 3的油所受的重力为41313N ，试确定这种油的密度。
解：因为Vg mg G ρ== 液体密度()31.90081.9541313mkg VgG =⨯==ρ1-2 某容器内有体积为500cm 3的某种液体，在天平上称得液体的质量为0.453kg ，试求该液体的密度和相对密度。
解：V m=ρ= 906 kg/m 3 9.01000906===水ρρd 061-3 已知密度为900kg/m 3的石油所受的重力为3.175×106N ，试确定其体积。
解：Vg mg G ρ==()36081.99003175000=⨯==gGv ρ1-4 温度为20℃的水每小时流入加热器的体积为60m 3，经过加热后，水温升高到80℃。
若水的体积膨胀系数βt 为550×10-6l/℃，那么水从加热器中流出时，每小时流出的体积为多少？解：dt dVV t 1=β 所以 dV=t β.V .dt=1.98m 3 dV=V 2－V 1 所以V 2＝dV ＋V 1＝61.9m 3五．计算题(05)2-1 在海面以下h=30m 处测得相对压力为3.09×105Pa ，试确定海水的密度。
解: 所以Kg/m 32-2 气压计读数为755mmHg ，求位于水面以下7.6m 深处的绝对压强。
解:＝74556(Pa) Pa ＝755×=760101325100658.39 (Pa)P 绝＝P 表+ Pa ＝17521.439 (pa)2-3 某容器中液面上的压强p 0=1×104Pa ，液体密度ρ=1000kg/m 3，试求在液面下h=2m 处M 点的绝对压强和表压强。
解:＝1000×9.81×2＝19620(pa )P 绝＝P 表+P 0＝19620+105＝119620(Pa)2-4 某圆柱形容器内装三种液体，如图题2-4所示，上层油的相对密度d 1=0.8，中层水的相对密度d 2=1，下层汞的相对密度d 3=13.6。
流体力学计算题及答案
第二章例1：用复式水银压差计测量密封容器内水面的相对压强，如图所示。
已知：水面高程z 0=3m,压差计各水银面的高程分别为z 1=0.03m, z 2=0.18m, z 3=0.04m, z 4=0.20m, 水银密度3/13600m kg ρ='，水的密度3/1000m kg ρ= 。
试求水面的相对压强p 0。
解：ap z z γz z γz z γp =-----+)(')(')(3412100)()('1034120z z γz z z z γp ---+-=∴例2：用如图所示的倾斜微压计测量两条同高程水管的压差。
该微压计是一个水平倾角为θ的Π形管。
已知测压计两侧斜液柱读数的差值为L=30mm ，倾角θ=30∘，试求压强差p 1 – p 2 。
解： 224131)()(p z z γz z γp =-+-- θL γz z γp p sin )(4321=-=-∴例3：用复式压差计测量两条气体管道的压差（如图所示）。
两个U 形管的工作液体为水银，密度为ρ2 ，其连接管充以酒精，密度为ρ1 。
如果水银面的高度读数为z 1 、 z 2 、 z 3、z 4 ，试求压强差p A – p B 。
解： 点1 的压强 ：p A )(21222z z γp p A --=的压强：点)()(33211223z z γz z γp p A -+--=的压强：点B A p z z γz z γz z γp p =---+--=)()()(3423211224 )()(32134122z z γz z z z γp p B A ---+-=-∴例4：用离心铸造机铸造车轮。
求A-A 面上的液体总压力。
解： C gz r p +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2221ωρ a p gz r p +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∴2221ωρ在界面A-A 上：Z = - ha p gh r p +⎪⎭⎫⎝⎛+=∴2221ωρ⎪⎭⎫⎝⎛+=-=∴⎰2420218122)(ghR R rdr p p F a Rωπρπ例5：在一直径d=300mm ，而高度H=500mm 的园柱形容器中注水至高度h 1 = 300mm ，使容器绕垂直轴作等角速度旋转。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
1 2
总结词
掌握流体流动阻力和能量损失的计算方法，了解 流体流动过程中阻力和能量的变化规律。
流体流动阻力计算
根据流体流动的雷诺数和流体性质，计算流体在 管道中的流动阻力，包括直管阻力和局部阻力。
3
能量损失计算
根据伯努利方程和流体流动的能量守恒原理，计 算流体在管道中的能量损失，包括沿程损失和局 部损失。
分析流体在流动过程中 的温度变化，以及由此
产生的热能转换。
03
探讨流体流动与热能转 换之间的关系，以及其 对流体机械性能的影响。
05
详细描述
02
计算流体在流动过程中 由于热传导、对流和辐 射等热传递方式而产生
的热量交换。
04
流体流动与化学能转换计算
总结词：计算流体在流动 过程中由于化学反应而产 生的化学能转换。
详细描述
分析流体在流动过程中可 能发生的化学反应，以及 由此产生的化学能转换。
探讨流体流动与化学能转 换之间的关系，以及其在 化工、制药等领域中的应 用。
计算化学反应过程中流体 的能量变化，以及其对流 体机械性能的影响。
THANKS
感谢观看
计算流体在流动过程中由于机械能转换 而产生的能量损失或增益。
分析流体在流动过程中所受的阻力，如 摩擦力和局部阻力，对机械能转换的影 响。
详细描述
计算流体在管道中流动时的压力能变化 ，以及由此产生的速度和流量的变化。
流体流动与热能转换计算
总结词：计算流体在流 动过程中由于温度变化
而产生的热能转换。
01
必需汽蚀余量（NPSHr）
泵开始发生汽蚀时，所必须的最低有效汽蚀余量。
有效汽蚀余量（NPSHa）
泵在实际运行中，所实际具有的有效汽蚀余量。
流体力学计算题(精选.)
水水银题1图1、如图所示，用多管水银测压计测水箱表面的压强。
图中高程的单位为m 。
试求水箱表面的相对压强。
（ 水银的密度3/13600m kg =ρ）2、如图所示，密度3920/kg m ρ=的油在管中流动。
用水银压差计测量长度3l m =的管流的压差，其读数为90h mm ∆=。
已知管径25dmm =，测得的油的流量434.510/Q m s -=⨯，试求油的运动粘性系数。
3、图示一密闭容器，上层为空气，中层为ρ=800kg/m 3的石油，下层为ρ=1200kg/m 3的甘油。
试求：当测压管中甘油表面高程为9.14m 时压力表G 的读数。
题型一：曲面上静水总压力的计算问题（注：千万注意方向，绘出压力体）1、AB 曲面为一圆柱形的四分之一，半径R=0.2m ，宽度（垂直纸面）B=0.8m ，水深H=1.2m ，液体密度3/850m kg =ρ，AB 曲面左侧受到液体压力。
求作用在AB 曲面上的水平分力和铅直分力。
（10分） 解：（1）水平分力：RB RH g A h P z c x ⋅-==)2(ργ…….(3分) N 1.14668.02.0)22.02.1(8.9850=⨯⨯-⨯⨯=，方向向右（2分）。
（2）铅直分力：绘如图所示的压力体，则B R R R H g V P z ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-==4)(2πργ……….（3分）1.15428.042.014.32.0)2.02.1(8.98502=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯+⨯-⨯⨯=，方向向下（2分）。
2．有一圆滚门，长度l=10m ，直径D=4.2m ，上游水深H1=4.2m ，下游水深H2=2.1m ，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。
ldQhG BA空 气 石 油甘 油7.623.661.529.14m11解题思路：（1）水平分力：l H H p p p x )(21222121-=-=γ 方向水平向右。
（2）作压力体，如图，则l D Al V p z 4432πγγγ⨯=== 方向垂直向上。
流体力学习题
习题1. 根据牛顿内摩擦定律，求动力粘度μ的量纲？写出运动粘度υ与动力粘度μ的关系式，并推导运动粘度υ的量纲？2. 20℃时水的动力粘度μ＝1.008×10—3Pa⋅s，密度ρ＝1000kg/m3，求在该温度下水的运动粘度υ，20℃时机械油的运动粘度υ＝20cst，密度ρ＝900kg/m3，求在该温度下机械油的运动粘度μ。
（1.008×10—6m2/s，18×10—3Pa⋅s）3. 图示液压缸直径D＝12cm，活塞直径d＝11.96cm，活塞长L = 14cm，间隙中充以μ = 0.065P a⋅s的油液，若施于活塞上的力F = 8.44N，是求活塞的移动速度V = ?（0.494m/s）题3 题44. 图示压力表校正器内充满油液，其体积压缩系数β= 5×10—10m2/N，由拧入油缸内密封良好的活塞来造成所需的压力。
已知活塞直径d = 10mm，丝杠螺距t = 2mm，当压力为1×10-5Pa时校正器内油液体积为200cm3，问要使校正器的校正压力达到200×105Pa时，手轮需转多少圈？（12.7）5. 有一上端封闭、下端开口且插入油中的玻璃管，如图所示。
若抽去管中部分空气，使管中油面上升到高于管外油面h = 1m处。
设油的密度ρ= 900kg/m3，管外大气压力p a= 101325Pa，试求管中油面上B点的压力。
（92496Pa）6. 如图所示，已知容器A中的液体的密度ρA = 900kg/m3，容器B中液体的密度ρB = 1200kg/m3，Z A = 200mm，Z B = 180mm，h = 60mm，U形计中测压介质为水银，试求A、B之间的压差。
（8350Pa）题5 题6题77. 图示各盛水圆筒，作用于活塞上的力F均为3000N。
若：d = 1m，h = 1m，ρ= 1000 kg/m3，试求圆筒底部所受的压力及总压力。
流体力学例题大全
第一章：绪论例1-1 200 ºC体积为的2.5m3水，当温度升至800ºC时，其体积增加多少？解： 200 ºC时：ρ1=998.23kg/m3 800CºC时：ρ2=971.83kg/m3即：则：例1-2使水的体积减小0.1%及1%时，应增大压强各为多少？（K=2000MPa）d V/V =-0.1%=-2000×106×（-0.1%）=2×106Pa=2.0MPad V /V = -1%= -2000×106×（-1%）=20 MPa例1-3输水管l=200m，直径d=400mm，作水压试验。
使管中压强达到55at后停止加压，经历1小时，管中压强降到50at。
如不计管道变形，问在上述情况下，经管道漏缝流出的水量平均每秒是多少？水的体积压缩率κ =4.83×10-10m2 /N 。
解水经管道漏缝泄出后，管中压强下降，于是水体膨胀，其膨胀的水体积水体膨胀量5.95 l 即为经管道漏缝流出的水量，这是在1小时内流出的。
设经管道漏缝平均每秒流出的水体积以Q 表示，则例1-4：试绘制平板间液体的流速分布图与切应力分布图。
设平板间的液体流动为层流，且流速按直线分布，如图1-3所示。
解：设液层分界面上的流速为u,则：切应力分布：图1-3上层下层：在液层分界面上：--流速分布：上层：下层：例1-5：一底面积为40 ×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图1-4所示，已知木块运动速度u =1m/s，油层厚度d =1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。
解：∵等速∴αs =0由牛顿定律：∑F s=mαs=0m gsinθ－τ·A=0（呈直线分布）图1-4∵ θ=tan-1(5/12)=22.62°例1-6: 直径10cm的圆盘，由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度δ=1.5mm的油膜相隔，当圆盘以n =50r/min旋转时，测得扭矩M =2.94×10-4 N·m。
工程流体力学计算题集(含答案)
30.(6分)飞机在10000m 高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h 飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。
(空气的比热容为C p =1006J/(kg ·K)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R 为287J/(kg ·K))T 0=T ∞+v C p ∞=+⨯⨯232222315*********21006/.()/()=247.69KM ∞=v a ∞∞=⨯⨯⨯=(/)...80010360014287223150743 P 0=p ∞11221+-⎡⎣⎢⎤⎦⎥∞-k M k k =0.26411412074038214141+-⨯⎡⎣⎢⎤⎦⎥=-.....bar31.(6分)一截面为圆形风道，风量为10000m 3/h ，最大允许平均流速为20m/s ，求：(1)此时风道内径为多少?(2)若设计内径应取50mm 的整倍数，这时设计内径为多少? (3)核算在设计内径时平均风速为多少? 依连续方程（ρ=C ）v 1A 1=v 2A 2=q v(1)v 1π412d q v = d 1=100004360020⨯⨯π=0.42m=420mm (2)设计内径应取450mm 为50mm 的9倍，且风速低于允许的20m/s (3) 在设计内径450mm 时，风速为 v q d m s v 2222441000036000451746==⨯⨯=ππ../ 32.(7分)离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm,U 形管读数h=100mmH 2O ，水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/m 3，ρ空=1.2kg/m 3，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量q v 。
由伯努利方程0+0+0=p gρ+0+v g 22得v=-2p ρ由静力学方程p+ρ水gh=0⇒p=-ρ水gh 代入 得 v=22980701100012ghρρ水=⨯⨯⨯...=40.43m/s q v =v •=⨯⨯=ππ44043404508223d m s .(.)./33.(7分)要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：容器内部的压强值，最高时是表压强p e =1500Pa,最低时是真空值p v =1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m ，最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度ρ=1000kg/m 3，重力加速度g=9.8m/s 2)求：(1)疏水管长度L 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水水银题1图1、如图所示，用多管水银测压计测水箱表面的压强。
图中高程的单位为m 。
试求水箱表面的相对压强。
（ 水银的密度3/13600m kg =ρ）2、如图所示，密度3920/kg m ρ=的油在管中流动。
用水银压差计测量长度3l m =的管流的压差，其读数为90h mm ∆=。
已知管径25d mm =，测得的油的流量434.510/Q m s -=⨯，试求油的运动粘性系数。
3、图示一密闭容器，上层为空气，中层为ρ=800kg/m 3的石油，下层为ρ=1200kg/m 3的甘油。
试求：当测压管中甘油表面高程为9.14m 时压力表G 的读数。
题型一：曲面上静水总压力的计算问题（注：千万注意方向，绘出压力体）1、AB 曲面为一圆柱形的四分之一，半径R=0.2m ，宽度（垂直纸面）B=0.8m ，水深H=1.2m ，液体密度3/850m kg =ρ，AB曲面左侧受到液体压力。
求作用在AB 曲面上的水平分力和铅直分力。
（10分） 解：（1）水平分力：RB RH g A h P z c x ⋅-==)2(ργ…….(3分) N 1.14668.02.0)22.02.1(8.9850=⨯⨯-⨯⨯=，方向向右（2分）。
（2）铅直分力：绘如图所示的压力体，则B R R R H g V P z ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-==4)(2πργ……….（3分）1.15428.042.014.32.0)2.02.1(8.98502=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯+⨯-⨯⨯=，方向向下（2分）。
ldQhG BA空 气 石 油甘 油7.623.661.529.14m112．有一圆滚门，长度l=10m ，直径D=4.2m ，上游水深H1=4.2m ，下游水深H2=2.1m ，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。
解题思路：（1）水平分力：l H H p p p x )(21222121-=-=γ 方向水平向右。
（2）作压力体，如图，则l D Al V p z 4432πγγγ⨯=== 方向垂直向上。
3.如图示，一半球形闸门，已知球门的半径m R 1= ，上下游水位差m H 1= ，试求闸门受到的水平分力和竖直分力的大小和方向。
解： (1)水平分力：()2R R H A h P c πγγ⋅+===左,2R R A h P c πγγ⋅='=右右左P P P x -=kN R H 79.30114.31807.92=⨯⨯⨯=⋅=πγ，方向水平向右。
（２）垂直分力：V P z γ=，由于左、右两侧液体对曲面所形成的压力体均为半球面，且两侧方向相反，因而垂直方向总的压力为0。
4、密闭盛水容器，已知h 1=60cm,h 2=100cm ，水银测压计读值cm h 25=∆。
试求半径R=0.5m 的半球盖AB 所受总压力的水平分力和铅垂分力。
解题思路：求液面的相对压强：kPah h p Hg 47.276.0807.925.04.13310=⨯-⨯=-∆=γγ相对压强为0的假想液面在实际液面上方h 高度处m p h 8.2807.947.270===γ（1）AB 所受水平分力22R h A h p c x πγγ⋅'==，方向水平向左。
（2）铅垂分力：作曲面AB 的压力体，则压力体为半球内的部分34321R V p z πγγ==，方向垂直向上。
相应的课后习题中的题目 题型二：伯努利方程结合连续性方程以及流体静力学关系式联合求解问题 1、如图所示，文丘里流量计管道直径d 1=200mm ，喉管直径d 2=100mm ，水银差压计读数y=20mm ，水银密度ρm =×103kg/m 3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量Q 。
2、一吸水装置，水池N 的水位不变，已知水位h 1、h 2和h 3的值，若不计损失，问喉部断面面积A 1和喷嘴断面面积A 2满足什么关系才能使水从水池M 引入管流中。
解题示例：对池N 的液面、喉部截面1列伯努利方程，有gV h h 22221=+① …….(2分)对0-0和1-1断面列伯努利方程gv p h 22111+=γ② …….(2分)当水刚好从水池M 引入管流时的喉部压强：31h p γ-=③ …….(2分)由②③可得，gv h h 22131=+④ …….(2分)由连续性方程2211A v A v =，联立①④求解，得31211221h h h h v v A A ++== …….…….(4分)3、 为测定汽油沿油管流过的流量，使油管有一段制成收缩的，水银压力计的两端分别连结油管的两处(如图示)。
当汽油流过管子时压力计高度差为h ，求汽油的流量大小。
假定汽油为理想不可压缩流体，流动是定常的，油管的直径为d 1，收缩处的直径是d 2。
4、 用文丘里流量计和水银压差计计测石油管流的体积流量Q 。
已知度ρ'=13600D 1=300mm ，D 2=180mm ，石油的密度ρ=890kg/m 3，水银的密量Q 。
kg/m 3，水银面高差Δh=50mm ，流量系数ϕ=，试求石油流解：对1，2断面应用伯努利方程，有 gv p z g v p z 2222222111++=++γγ(1) 则⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=-γγ22112122)(2p Z p Z g V V 式中，Z 和p 都在轴线上取值。
设截面1-1中心到右侧水银面高差为l ，则 ()()h g l Z Z g p h l g p ∆'++-+=∆++ρρρ1221 (2) 化简得m h g P Z g p Z 7140.012211=∆⎪⎪⎭⎫⎝⎛-'=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+ρρρρ 由于2211A V A V =，(3)结果： s m A V Q 3221.0==μ5．如图所示，已知d 1 、 d 2 ,水银压差计中左、右水银面高差为h ∆, 试求水流量Q 。
6、如图的装置测量输油管道中弯管和阀门的局部损失系数。
管道的直径为m d 15.0=，油的流量s m q v/012.03=，密度为3/850m kg =ρ，水银的密度为3/13600m kg ='ρ，读得压差计左右两边的水银面高度差 mm h 10=∆，求此处的局部损失系数。
解：由题意：68.015.014.3012.04422=⨯⨯==d q v v πm/s 列0-0和1-1的断面伯努利方程：gv g v p g v p l 22022222211ζγγ+++=++ （1）v v v ==21 （2）由（1）、(2)得g v p p l 2221ςγγ=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ （3）由静力学关系：x h p h x l p Hg γγγγ+∆+=∆+++21)(，将上式变形为h p p l Hg ∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+121γγγγ （4） 由（3）、(4)得：h g v Hg∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122γγς,略。
题型三：简单管路的计算1、有一虹吸管(如图)。
已知管径d =10 cm ，h 1=1.5 m ，h 2=3 m ，不计水头损失，取动能校正系数α＝1。
求断面c －c 中心处的压强p c 。
33.如图所示，在路基下设置一条钢筋混凝土倒虹吸管。
已知管径d=1m ，管长l AB =60m ，l BC =80m ，l CD =60m ，上、下游水位差H=3m ，进口局部阻力系数ζ进=，弯管局部阻力系数ζ弯=，出口局部阻力系数ζ出=，钢筋混凝土管粗糙系数n=，试求其流量Q.2.水塔经图示管道系统供水。
已知供水流量Q=0.1m 3/s,各段管长l 1=l 2=100m,l 2=50m,l 3=200m,各段管道直径d 1=d 4=200mm(比阻a 1=a 4=m 6),d 2=d 3=150mm(比阻a 2=a 3=m 6), 试求：(1)各并联管段的流量Q 2，Q 3；(2)水塔水面高度H 。
3.(本小题12分) 设水流由水箱经水平串联管路流入大气，如图所示。
已知AB 管段直径d 1=0.25m ，沿程损失h fAB =g V 221，BC 管段直径d 2=0.15m ，已知损失h fBC =g V 222，进口局部损失h j1=gV 221，突然收缩局部损失h j2=gV 222，试求管内流量Q 。
4.管道系统如图所示。
已知管长l=10m ，直径d=100mm ，沿程阻力系数λ=，管道进口的局部阻力系数ζ1=，管道淹没出流的局部阻力系数ζ2=，如下游水箱水面至管道出口中心的高度h=2m ，试求： (1)管道系统所通过的流量Q ；(2)上游水箱水面至管道出口中心的高度H 。
题型四：明渠的水力计算1、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n =，底宽b ＝1.5m ，槽长L ＝120m 。
进口处槽底高程Z 1=52.16m ，出口槽底高程Z 2＝52.04m ，当槽中均匀流水深h=1.7m 时，试求渡槽底坡i 和通过的流量Q 。
2、有一矩形断面混凝土渡槽(n =，底宽b ＝1.5m,槽长L ＝116.5m 。
进口处槽底高程Z 1=52.06m ，当通过设计流量Q ＝7.65m 3/s 时，槽中均匀流水深h 0=1.7m ，试求渡槽底坡和出口槽底高程Z 23、有一浆砌块石的矩形断面渠道，糙率n = ，宽b = 6m ，当Q = 14.0m 3/s 时，渠中均匀水深h = 2m ，试判断渠道中的明渠水流流态。
4、有一矩形断面渠道，底宽b ＝1.5m ，底坡i ＝，糙率n ＝，当槽中均匀流水深h 0=1.7m 时，试求通过的流量Q , 并判别是急流还是缓流。
5、一矩形水槽底宽b=50m ，过流量Q=500m 3/s ，渠道糙率n=。
求（1）临界水深（2）临界底坡（3）若渠道水深h=10m ，要求用三种不同的方法判别水流是急流或是缓流。
（15分） 解：(1)临界水深m s m b Q q ⋅===/10505003,取0.1=α (1分)m gq h k 17.28.9103232===α （2分） （2）临界底坡25.10817.250m bh A k k =⨯==m h b k 34.5417.22502=⨯+=+=χ m A R kkk 997.134.545.108===χ m b B k 50==(2分)s m R nC kk /22.11201.0997.112/16161===(1分)4221046.85022.112134.548.9-⨯=⨯⨯⨯==kk kk B C g i αχ(2分)(3)若渠道水深10=h 米时，判别水流是急流或缓流（三种方法）①m h m h k 17.210=>=，为缓流(2分)； ②25001050m bh A =⨯==m h b 70102502=⨯+=+=χm AR 14.770500===χs m R n C k /77.13801.014.712/16/16/1===(1分)k i R C A Q K Q i <⨯=⨯⨯===-6222222221024.714.777.138500500，为缓流；(2分)③s m A Q v s m A Q v k k /61.45.108500/1500500===<===,为缓流或1101.0108.91<=⨯==ghv F r ,缓流题型：动量方程结合伯努利方程以及连续性方程联合求解1. 水平流出的水射向一倾斜平板，若不计重力作用和水头损失，则分流前后的流速应当是相同的，即012υυυ==，求分流流量Q 1、Q 2和总流量Q 0的关系。