流体力学期末复习,计算部分.doc

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， 质量为的木块，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动， 木 块运动速度，油层厚度，斜面角（如图所示），求油的动 力粘度。 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，直径，试求曲AB 所受的静水总压力。 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 的 油 和的盐水，差压计内工作液体为水银。，，，若B点压强，求A点压强 的大小。 5. 球形容器由两个半球面铆接而成，有8个铆钉，球的半径，内盛有水， 玻璃管中液面至球顶的垂直距离，求每个铆钉所受的拉力。 6．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h1=0.46m，左右两侧液面高度差h2=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。已知水银的密度ρHg＝13.6×103kg/m3。 7．在储水容器垂直壁的下面，有一1/4圆柱面形的部件AB，该部件的长度L=0.8m，半径R=0.4m，水深H= 1.2m,试求水作用在部件AB上的总压力。 8. 一矩形挡水平板如图所示，板宽5m ，板高6m，试求作用于平板上的静水总压力的大 小、方向及作用点。 三、运动学 1．直径d为100mm的输水管中有一变截面管段，其最小截面的直径d0为25mm，若测得管中流量Q＝10L/s，求输水管的断面平均流速v和最小截面处的平均流速v0 。 四、动力学 1．已知二维流动 ，，试求时通过点（－1，－1）的流线。 已知二维流动，，，式中K为常数，试求流线方程 3. 设管路中有一段水平（xoy 平面内）放置的等管径弯管，如图所示。已知管径d=0.2m， 弯管与x轴的夹角， 管中过流断1－1 的平均流速，其形心处的相 对压强，若不计管流的能量损失，试求水流对弯管的作用R。 4. 一水平放置的渐缩管，水从大直径d1断面流向小直径d2断 面。 已知，，不计摩擦，试求水流对渐缩管的轴向推力。 五、流体阻力与能量损失 1．设圆管直径d＝200mm，管长L=1000m，输送石油的流量Q=0.04m3/s,石油运动粘滞系数，试求该管段的沿程损失hf。 2. 如图所示，水流由水箱经等直径管道恒定出流，d=5cm，H=5m，水箱至出口全部水头 损失 ，求管中流速和流量。 3. 通过水平圆管流出的液体流量为，其装置如图所示。 试证明流动为层流（不计局部损失）。 明渠水流． 有一梯形断面粘土渠道，已知底宽B=10米，均匀流水深H=3米，边坡系数m=1.0,土壤的粗糙系数n=0.02，通过的流量Q=39m3/s,试确定每公里长度上的沿程损失hf. 解： A=(b+mh)h=39, χ=b+2=18.5, R==2.11, V==1.0m/s C==56.63 , hf==0.148m 2．有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m。进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2＝52.04m，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q。 3．某矩形断面渠道，渠宽b＝1.0m，通过的流量Q＝2.0m3/s,试判别水深各为1.0m和0.5m时渠中水流是急流还是缓流？ 七有压管流 设有一管路，如图所示，已知A点处的管径dA＝0.2 m，压强pA＝70 kP