流体力学B试卷答案

吉林建筑工程学院2008/2009学年一学期考试卷答案

科目：工程流体力学 试卷类型（A/B ）：B 考试班级：_ 命题人：__ _ 教研室主任：

一、选择题（2×10=20）

1～5 CBAAA 6～10 ACCCB

二 填空题（1×10=10）

1、1；

2、减小，升高；

3、1/2；

4、1.32；

5、水跃；

6、≤9m ，l=（3～4）d ；

7、惯性力与粘滞力之比，雷诺

三 简答题（5×3=15）

1、简述尼古拉兹实验及结果。

为了确定λ=f （Re ，Δ/d ）的规律，在圆管内壁粘胶上经过筛分具有同粒径Δ的沙粒，制成人工均匀颗粒粗糙，揭示了λ=f （Re ，Δ/d ）规律的实验结果。

Ⅰ区 层流区，Re<2300 λ=64/ Re ； Ⅱ区 层流转变为紊流的过渡区，λ基本上与Δ/d 无关，与Re 有关； Ⅲ区 光滑管区，Δ/d 对λ无影响；

Ⅳ区 光滑管向粗糙管的紊流过渡区λ=f （Re ，Δ/d ）；

Ⅴ区 粗糙管区，λ与Re 无关，λ=f （Δ/d ），水头损失与流速的平方成正比。

2、简述能量方程的应用条件。

1 )恒定流

2 )不可压缩流体

3 )质量力只有重力

4 )过水断面取在均匀流或渐变流上，但两过水断面之间可以是急变流

5 )两过水断面间除了水头损失之外，总流没有能量的输出或输入。

3、总流伯努力方程的物理意义和几何意义。

z ——总流过流断面上某点单位重量流体的位能，位置高度或高度水头；

g

p ρ——总流过流断面上某点单位重量流体的压能，测压管高度或压强水头； g

v 22α——总流过流断面上某点单位重量流体的平均动能，平均流速高度或速度水头； w h ——总流两断面间单位重量流体平均的机械能损失，水头损失；

z +g

p ρ——过流断面上单位重量流体的平均势能，测压管水头； z +g p ρ+g

v 22

α——过流断面上单位重量流体的平均机械能，总水头。 四 绘图题（5×2=10）

1、画出下图AB 受压面上的静水压强分布图。

2、画出下图AB 曲面上的压力体图，并标出垂直压力的方向。

题1图 题2图

五 计算题（第1题12分，第二、四题各10分，第三题13分，共45分）

1、解：作用在闸门上的静水总压力

N bl gh A gh P c c 3920021210008.9=⨯⨯⨯⨯==⋅=ρρ

总压力的作用点 ： bl h bl h A y I y y c c c c c D ︒

+︒=+=45cos 12

145cos 3 m m m 946.221225)212

22112122/2(3==⨯⨯⨯⨯+= 由力矩平衡关系得：

ρg (h 1-h 2)

ρg (h 1-h 2)