流體力學試卷習題及答案

流體力學與葉柵理論 課程考試試題選擇題（每小題1分，共10分）1、在括號內填上表面力”或質量力”：TOC\o"1-5"\h\z摩擦力（ ）； 重力（ ）；離心力（ ）； 浮力（ ）；壓力（ ）。2、判斷下列敘述是否正確（對者畫M錯者畫X）:（a）基準面可以任意選取。（）（b）流體在水平圓管內流動，如果流量增大一倍而其它條件不變的話，沿程阻力也將增大一倍。（）（c）因為并聯(lián)管路中各并聯(lián)支路的水力損失相等，所以其能量損失也一定相等。（）（d）定常流動時，流線與跡線重合。（）（e）沿程阻力系數(shù)入的大小只取決于流體的流動狀態(tài)。（）回答下列各題（1—2題每題5分，3題10分，共20分）1、什么是流體的連續(xù)介質模型它在流體力學中有何作用2、用工程單位制表示流體的速度、管徑、運動粘性系數(shù)時，管流的雷諾數(shù)Re104,問采用國際單位制時，該條件下的雷諾數(shù)是多少為什么3、常見的流量的測量方法有哪些各有何特點三、計算題（70分）1、如圖所示，一油缸及其中滑動栓塞，尺寸D=120.2mm,d=119.8mm,L=160mm,間隙內充滿=S的潤滑油，若施加活塞以F=10N的拉力試問活塞勻速運動時的速度是多少（10分）Q——題1圖2、如圖所示一盛水容器，已知平壁AB=CC=2.5m,BC及AD為半個圓柱體，半徑R=1m,自由表面處壓強為一個大氣壓，高度H=3m,試分別計算作用在單位長度上AB面、BC面和CD面所受到的靜水總壓力。（10分）題2圖3、原型流動中油的運動粘性系數(shù) 中=15X10-5希s,其幾何尺度為模型的5倍,如確定佛汝德數(shù)和雷諾數(shù)作為決定性相似準數(shù)，試問模型中流體運動粘性系數(shù)im=（10分）4、如圖所示，變直徑圓管在水平面內以a=30。彎曲，直徑分別為d〔=0.2m,d2=0.15m,過水流量若為Q=0.1m3/s,P1=1000N/m2時，不計損失的情況下，求水流對圓管的作用力及作用力的位置。（20分）

題4圖5、兩水池的水位差H=6m,用一組管道連接，管道的第一段BC長Li=3000m,直徑di=600mm,C點后分為兩根長l-2=L3=3000m,直徑d2=d3=300mm的并聯(lián)管，各在D點及E點進入下水池。設管道的沿程阻力系數(shù)后，求總流量Q=（20分）題5圖習題第一章緒論.連續(xù)介質假設意味著。(A)流體分子互相緊連 (B)流體的物理量是連續(xù)函數(shù)(C)流體分子間有空隙 (D)流體不可壓縮.流體的體積壓縮系數(shù)kp是在 條件下單位壓強變化引起的體積變化率(A)等壓 (B)等溫 (C)等密度.在常溫下水的密度為kg/m3。(A)1 (B)10 (C)100 (D)1000.空氣的體積彈性模數(shù)E= 。5,溫度為20C,壓強為105Pa的空氣密度為kg/m3。(A)341 (B) (C) (D)6,水的體積彈性模數(shù)■空氣的彈性模數(shù)。(A)小于(B)近似等于 (C)大于7,靜止流體■剪切應力。(A)不能承受(B)可以承受 (C)能承受很小的 (D)具有粘性時可承受8,溫度升高時，空氣的粘性系數(shù)。(A)變小(B)變大(C)不變.運動粘性系數(shù)的單位是 。. 是非牛頓流體。(A)水(B)空氣(C)血液(D)瀝青的關系為12.流體的粘性與流體的 無關（A）分子內聚力（B）分子動量交換（C）溫度（D）速度剃度

,流體微團的角變形速率則切應力為,流體微團的角變形速率則為0(A)4 (B)1/4 (C)25 (D). 的流體稱為理想流體。(A)速度很小(B)速度很大 (C)忽略粘性切力(D)密度不變

的量綱是.表面張力系數(shù)的量綱是(D)的液體不.下列四種液體中，接觸角的液體不潤濕固體。(A)120o (B)20o (C)10 (D)0o處的速度分布為流動，測得離壁面處的速度分布為,在y=5mm處的粘性切應力為(A)—(B)0 (C)X傷(D).溫度升高時，表面張力系數(shù)（A）增大（B）減?。–）不變.毛細液柱高度h與 成反比。（A）表面張力系數(shù) （B）接觸角（C）管徑（D）粘性系數(shù)20.液滴內的壓強與大氣壓強之差(A)>(B)= (C)<第二章流體靜力學.什么是絕對壓力、相對壓力、真空它們之間的關系如何絕對壓.已知大氣壓力為m2。求：（1）絕對壓力為kN/m2時的相對壓力；（2）力為kN/m2時的真空值各是多少（用水柱高度表示）絕對壓.流體靜壓力有哪些特性.什么是等壓面等壓面的兩個重要性質是什么.流體靜力學基本方程式有哪幾個表達式方程式的物理意義、幾何意義如何.如圖2-34所示，已知=800kg/m3,p1=64kpa,p2=,求z。圖2-34題6圖7.如圖2-35所示，已知A1=0.2m7.如圖2-35所示，已知A1=0.2m2,A2=10.0m2,P1=100kN,試求P2為多少。AiP2圖2-35題7圖8.水深h=3m,大氣壓pa=1at,求水池底部的相對壓強及絕對壓強。 9.虹吸管內最低絕對壓強為45kpa,及pa=1at,試求虹吸管內的最大真空值pv和最大真空度hv=如圖2-36所示，D=60mm,d=5mm,h=200mm,求：杯口氣壓的真空度

圖2-36題10圖.如圖2-37所示，已知鉛垂放置閘門,hi=1m,H=2m,B=1.2m求:作用于閘門上的總壓力及作用點位置。圖2-37題11圖.已知如圖2-38所示，閘門為圓形,D=1.25m,=80，可繞通過C的水平軸旋轉求(1)作用在閘門上的轉矩與閘門在水下的深度無關(2)閘門完全淹沒，作用在閘門的轉矩圖2-38題12圖13.如圖2-39所示，及方向。d直徑相等的半球形面，求作用在三個球面的作用力的大小 LHc」_ a、Lb'u< d h va'O'bd圖2-39題13圖14.如圖2-40所示，弧形閘門，寬B=5m,=45,r=2m,轉軸與水平面平齊求：水對閘門軸的壓力Px圖2-40題14圖.如圖2-41所示，一輛小車車箱長L,高H,裝有1/2的水，向右行駛，求使水不溢出的最大加速度。XX圖2-42題15圖.如圖2-43所示，底面積相同，高度相同、形狀不同的四個容器，置于桌面上。不計容器質量。試求四個容器中的水對桌子的作用力的大小順序以及水對容器底部的作用力的大小順序。P1 P1 P2P3 P4圖2-43題16圖17.求如圖2-44所示，水下傾斜放置的平板，已知h3m,寬b5m, 30求：作用在平板上的總壓力和壓力中心的位置。圖2-44題17圖18.如圖2-45所示，用一U形管測量汽車的加速度，駛時，使H100mm,求汽車的加速度。L200mm,當汽車加速行AHjLa//////圖2-4519.如圖2-46所示，一容器,上部為油，密度為0800kg/m3,求作用于容器側壁/// 題18圖卜部為水，已知上1.5m,h23m,油的AB單位寬度上的作用力的大小及其作用點的位置圖2-46題19圖.量測容器中A點壓強的真空計如圖2-47所示，已知：z1m,h2m,當?shù)卮髿鈮簽?8kPa,求A點的絕對壓強，相對壓強和真空度。圖2-47題20圖.如圖2-48所示，已知h10.91,h20.61m,h3h40.305m,油900kg/m3,計算各液面的相對壓強。圖2-48圖2-48題21圖p,已知.如圖2-49p,已知H3m,h11.4m,h22.5m,h31.2m,h42.3m,試求p值的大小。二一二—

物圖2-49題22圖.如圖2-50所示，一圓柱形容器，直徑d1.2m,充滿水，并繞垂直軸等角速度旋轉，在頂蓋上r00.4m處安裝一開口測壓管，管中的水位h0.5m。問止匕容器的轉速n為多少時頂蓋所受的總壓力為00圖2-50題23圖.如圖2-51所示，設計自動泄水|彳要求當水位為h時，用沉沒一半的加油柱形浮標將細桿所連接的堵塞提起。 已知堵塞直徑d,浮標長1,活動部件的重量G,求浮標直徑D為多少，如果浮標改為圓球形，其半徑R應為多少

圖2-51題24圖.如圖2-52所示，，一正方形容不得器，底面積為bb200200mm2,m14kg。當它裝水的高度h150mm時，在m225kg的載荷作用下沿平面滑動。若容器的底與平面間的摩擦系數(shù) f0.3,試求不使水溢出時容器的最小的高度Ho.如圖2-53所示，半徑R0.2m,長度l2m的圓柱體與油(比重為)、水接角，圓柱體右邊與容器頂邊成直線接觸，試求：(1)圓柱體作用在容器頂邊上的力；(2)圓柱體的重量與比重。圖2-53題26圖.如圖2-54所示，用熔化鐵水（比重為7）鑄造帶凸緣的半球形零件，已知,H0.5m,D0.8m,R0.3m,d0.05m,10.02m,20.05m,試求鐵水作用在砂箱上的力。圖2-54題27圖第三章流體動力學基礎3-1二元不可壓縮流場中，Vx5x3,vy 15x2y,試求點1,2上的速度和加速度。［答：v30.41m/s,a167.7m/s2］3-2已知Vx4yVy Vz0,式中k是不為零的常數(shù)。試求：（1）xy xy流線方程。（2）t1時，通過點1,0流線的形狀。［答：x2y2tC,流線為x2y21,流線的形狀為一圓。］3-3流體質點速度沿x方向成線形規(guī)律變化，已知相距l(xiāng)50cm兩點的速度為va2m/s,vb6m/s。流動是恒定的，試求A、B兩點的質點加速度。［答：aA16m/s2,aB48m/s2］3-4已知不可壓縮流體流動的兩個分速度為Vx2x2y,vy2y2z,且在z0處有Vz0。試求流速分量Vz的表達式。［答：Vz 4xyz］3-5大管直徑di5m，小管直徑d21m,已知大管中過流斷面上的速度分布為v6.25r2m/s（式中r表示點所在半徑，單位為m）。試求管中流量及小管中的平均速度。［答：qv61.36m3/s,v78.13m/s］3-6如圖所示以斷面平均流速v0.15m/s流入直徑D20mm的排孔管中的液體，全部經8個直徑d1mm的排孔流出，假定每孔流速依次降低2%,試求第1孔和第8孔德流速。［答：V）8.04m/s,v86.98m/s］3-7試證明下列不可壓縮均質流體運動中，哪些滿足連續(xù)性方程，哪些不滿足連續(xù)性方程。（1）vx -ky,vy kx,vz 0;（2） vx kx,vyky,vz 0;（3）vx 4x,x z x z xvy0；（4）vx4xy,vy0o［答：（1）、（2）滿足連續(xù)性方程，（3）、（4）不滿足連續(xù)性方程。］3-8水平放置的水管，直徑由d115cm收縮到d27.5cm,已知R4gN/cm2、P21.5gN/cm2（g為重力加速度），不計損失，試求管中流量。［答：qv0.101m7s］3-9利用皮托管原理測量輸水管中的流量qv。已知輸水管直徑d200mm,水銀差壓計讀數(shù)hp60mm,斷面平均流速v0.84vmax,其中vmax為皮托管前管軸上未受擾動水流的速度。［答：qv0.102m3/s］3-10油從鉛直圓管向下流出。管直徑d110cm,管口處的速度為m1.4m/s,試求管口下方H1.5m處的速度和油柱直徑

[答：v[答：v25.6m/s,d25cm]3-11圖示為水塔，供水管道系統(tǒng)，加9m,h20.7m。當閥門打開時，管道中水的平均流速v4m/s,總能量損失hW13m,試確定水塔的水面高度H。[答：H5.52m]3-12已知鉛直輸水管道的直徑d200mm,在相距l(xiāng)20m的上下兩測壓計讀數(shù)分別為196.2kPa和588.6kPa。試判斷流動方向，并計算水頭損失。[答：從下往上流，hf20.01m]3-1320oC的水通過虹吸管從水箱吸至B點。虹吸管直徑d160mm,出口B處噴嘴直徑d230mm。當％2m、h24m時，在不計水頭損失條件下，試求流量和C點的壓強。[答：qV0.00626m3/s,pC 22024.3Pa]3-14圖示一自來水龍頭將水從水箱中放出，設水龍頭直徑d12mm,圖示壓力表當水龍頭關閉時讀數(shù)為p0.28MPa,打開水龍頭后讀數(shù)為p0.06MPa,求自來水龍頭流出的流量，不計損失。[答：qV2.37103m3/s]3-15圖示一自然排煙鍋爐，煙囪直徑d1m,煙氣流量Q7.135m3/s,煙氣密度0.7kg/m3,外部空氣密度a1.2kg/m3,煙囪的壓強損失Hv2pw0.035 。為使煙囪底部入口斷面的真空度不少于 10mm水柱，試求煙d2囪的高度H。[答：H32.63m]3-16已知dA15cm,dB7.5cm,a2.4m,水的流量qV0.02m3/s,2PbPa11772N/m2。（1）如果AB之間的水頭損失表示為 出，試求的值。2g(2)求水銀差壓計中的讀數(shù)h0[答: 3.4,h9.5cm]3-17在離心水泵的實驗裝置上測得吸水管上的計示壓強 r0.4g104Pa,壓水管上的計示壓強P22.8g104Pa(g為重力加速度)，d130cm,d225cm,a1.5m,qv0.1m3/s。試求水泵的輸出功率。[答：P32.96kW]3-18如圖所示的水平設置的輸水彎管，轉角60°,直徑由d1200mm變?yōu)閐2150mm。已知轉彎前斷面的壓強 p118kN/m2(相對壓強)，輸水流量Q0.1m3/s,不計水頭損失，試求水流對彎管作用力的大小。[答：Fx0.538kN,Fy0.597kN]3-19密度 1000kg/m3的水從圖示水平放置的噴嘴噴出流入大氣。 已知噴嘴尺寸D8cm,d2cm,測得出口速度v215m/s,求螺栓組A所受的力。[答：F497N]3-20一股水平方向上的射流沖擊一斜置的光滑平板。已知射流來流速度為 V0,流量為qv,密度為，平板傾角為。不計重力及流動損失，求射流對平板的作用力及分流流量qv、qv。[答：小?1cos⑥qr1cos]3-21邊長b30cm的正方形鐵板閘門，上邊錢鏈連接于O,其重力為W117.7N,水射流直徑d2cm的中心線通過閘板中心C,射流速度v15m/s。(1)為使閘門保持垂直位置，在其下邊應加多大的力 F(2)撤銷力F后，閘門傾斜角是多少忽略錢鏈摩擦。[答：F35.3N, 36°52]3-22直徑為d4cm,速度為v30m/s的水射流，在葉片一端流入，從另一端流出，速度大小不變，但方向隨葉片而偏轉，試求下列兩種情況下射流對葉片作用力。（1） 30。，（2） 0, 60°。［答：（1）FFX=1958N,=0,（2）F舊Fy 2 一3-27 已知某二兀不可壓縮流場速度分布Vxx4xy, 2 一3-27 已知某二兀不可壓縮流場速度分布Vxx4xy,Vy 2xy4y,試確定：（1）流動是否連續(xù)（2）流場是否有旋（3）速度為零的駐點位置。（4）速度勢函數(shù)和流函數(shù)。1oon c［答：流動連續(xù)；流場無旅；駐點為0,0和-4,0; -x32x2y2x2y2,3-23旋轉式噴水器由三個均布在水平平面上的旋轉噴嘴組成，總供水量為 qv,噴嘴出口截面積為A,懸臂長為R,噴嘴出口速度方向與懸臂的夾角為。（1）不計一些摩擦，試求懸臂的旋轉角速度。（2）如果使已經有角速度的懸臂停止，需要施加多大的外力矩M［答： -qV—sin,M Rqvsin］3AR 3A3-24判斷流場Vxx2xy2,vy 2xyy是有旋流動還是無旋流動。［答：無旋流動］3-25設流場中的速度分布為Vx1,Vy2,試判斷是否存在流函數(shù) 和速度勢，若存在則繪出它們的分布圖。［答：y2x,x2y,為互相垂直的平行直線］3-26已知平面勢流的速度勢函數(shù) 4x2y2,試求速度和流函數(shù)。［答：v8jx2y2,與水平方向的夾角 arctany;8xy］xTOC\o"1-5"\h\z2 13rxy4xyy]3一， k 23-28已知（1）vr0,v—,k是不為零的常數(shù)；（2）vr0,v 2r,r為常數(shù)。試求上述兩流場中半徑為ri和上兩條流線間流量的表示式。[答：（1）qkln乜，（2）q12r；4]「2 23-29 源流和匯流的強度q均為60m2/s,分別位于x軸上的a,0、a,0點,a為3m。計算通過（0,4m）點的流線的流函數(shù)值，并求該點的流速。[答：（1） 12.29;vx2.29m/s,v0]3-30 將速度為v平行于x軸的均勻流和在原點O的點源疊加而成如圖所示繞平面半柱體的流動，試求它的速度勢和流函數(shù)，并證明平面半柱體的外形方程為rq /2vsin,它的寬度等于q/v。3-31設在1,0點置有 °的旋渦，在1,0點置有°的旋渦。試求沿下列路線的速度環(huán)量。（1）x2y24;（2）x12y21;（3）x 2,y2的一個方形框；（4）x0.5,y 0.5的一個方形框。3-32給定流場為vxm?，vy*r，vz0,其中C3-32給定流場為vx個圍繞Oz軸的任意封閉曲線，試用斯托克斯定理求此封閉曲線的速度環(huán)量，并說明此環(huán)量值與所取封閉曲線的形狀無關。3-33已知某流場的速度為vcr,vr0,Vz0,其中c為常數(shù)，r&一y2。求：（1）沿曲線x2y2a2的速度環(huán)量；（2）通過上述封閉曲線所包圍的圓面積的旋渦強度J。[答： 2ca2,Jca2]3-34有一流場，在ra時，vx -2y2,vx——2y2,Vz0;在2xy 2xy

ra時，vx y,Vyx,vz0,求沿圖所示曲線14的半徑相等)的速度環(huán)量。14的半徑為ro。2 213和I4(k和2r02]3-35 設流體質點運動的速度分量為y2z,Vyz2x,Vz求渦線方程。若渦管斷面dA0.0001m2,求旋渦強度J。，113和I4(k和2r02]3-35 設流體質點運動的速度分量為y2z,Vyz2x,Vz求渦線方程。若渦管斷面dA0.0001m2,求旋渦強度J。第四章相似理論及量綱分析.為研究風對高層建筑物的影響，在風洞中進行模型實驗，當風速為V9m/s時測得迎風面壓強為42N/m2,背風面壓強為20N/m2,試求溫度不變風速增至v12m/s時，迎風面和背風面的壓強。(74.67N,35.56N).一個潮汐模型，按弗勞得相似準則設計，尺度比例系數(shù)為 l2000,問原型中的一大，相當于模型的時間是多少(32.2min).為研究輸水管道上直徑600mm閥門的阻力特性，采用直徑300mm,幾何相似的閥門用氣流做模型實驗。已知輸水管道的流量為 0.283m3/s,試求模型的氣流量。(氣/水15.6)(qm2.207m3/s).有一內徑d200mm的圓管，輸送運動粘度系數(shù)為 4105m2/s的油，其流量q0.12m3/s。若用d50mm的圓管分別用20c的水和20c的空氣作模型實驗，試求模型相似時管內應有的流量。(7.553104m3/s,1.139102m3/s).用尺度比例系數(shù)?20的模型進行溢流壩的實驗，今在模型中測得通過流量qm0.19m3/s時，壩頂水頭Hm0.15m,壩趾收縮斷面出流速Vcm3.35m3/s,試求原型相應的流量、壩頂水頭及收縮斷面處的流速。3 3. 、(q339.88m/s,Hp3m,vc15m/s)p cp.汽車的高度h2m,速度v108km/h,環(huán)境溫度為20C。為求汽車阻力在風洞中做模型實驗。設風洞中溫度為 0C。氣流速度Vm60m/s,試求模型汽車的高度hm；若在風洞中測得模型汽車阻力Fm1500N,原型汽車阻力有多大(hm0.873m,F1830N).光滑圓球以速度v1.6m/s在水中運動，為求圓球受到的阻力F,在風洞中用直徑放大到2倍的光滑圓球進行模型實驗。為保證兩者相似，風洞中的空氣速度應多大若在風洞中測到的阻力為Fm0.95N,則原型球的阻力有多大(vm12.5m/s,Fp4.4N).小球在不可壓縮粘性流體中運動阻力Fd與小球的直徑d、等速運動的速度v、流體的密度、動力粘度系數(shù) 有關，試導出阻力的表達式。/ d2v2、(Fd f(Re) )4 2.雷諾數(shù)是流速v,物體特征尺度l,流體密度 ，以及流體動力粘度系數(shù) 這四個物理量的綜合表達，試用 冗定理推出雷諾數(shù)的表達形式。lv(Re .不可壓縮粘性流體在水平圓管中做定常流動時， 已知流量q與直徑d、單位長度的壓降p/l及流體動力粘度系數(shù) 有關。試用冗定理推出q與這些物理量的關系。(qC").圓型孔口出流的流速v與作用水頭H,孔口直徑d,流體的密度，動力粘度系數(shù)和重力加速度g有關，試用冗定理推導孔口出流速度的表達式。(vf端,Re,)j2gh)第五章液流形態(tài)及水力損失5-1用直徑d=100mm的管道，輸送流量為10kg/s的水，如水溫5C,試確定管內水的流態(tài)。如用這管道輸送同樣質量的石油，已知石油的密度為p=850kg/m,運動粘滯系數(shù) 1.14cm2/s,試確定石油的流態(tài)。5-2有一矩形斷面小排水溝，水深h=15cm,底寬b=20cm,流速u=0.15m/§水溫為15C,試判別其流態(tài)。5-3溫度為t=20C的水，以Q=4000cm3/s的流量通過直徑d=10cm的水管，試判別其流態(tài)。如果保持管內液體為層流運動，流量應受怎樣的限制5-4有一均勻流管路，長l=100m,直徑d=0.2m,水流的水力坡度J=,求管壁處和r=0.05m處切應力及水頭損失。5-5輸油管管徑d=150mm,輸送油量Q=h,求油管管軸上的流速Umax和1km長的沿程水頭損失。已知 =m3,v油=0.2cm2/s。5-6油以流量Q=7.7cm3/s,通過直徑d=6mm的細管，在l=2m長的管段兩端接水銀差壓計，差壓計讀數(shù)h=18cm,水銀的容量9=m3,油的容重*=m3。求油的運動粘度5-7在管內通過運動粘度v=0.013cm2/s。的水，實測其流量Q=35cn?/s,長15m管段上水頭損失hf=2cmH20,求該圓管的內徑。5-8液體薄層流(厚度為b)在斜面上向下呈均勻流動，試用取隔離體方法證明：流速分布u—(b2y2)sin單寬流量Q——b3sin35-9半徑r0=150mm的輸水管在水溫t=15C下進行實驗，所得數(shù)據(jù)為 p水=999kg/m3,以水=s/m2,u=3.0m/§入正(1)求管壁處、r=處、r=0處的切應力。(2)如流速分布曲線在「二處的速度梯度為1/s,求該點的粘性切應力與紊流附加切應力。(3)求r二處的混合長度及無量綱常數(shù) 疝如果令電pk二5-10圓管直徑d=15cm,通過該管道的水的速度u=1.5m/§水溫t=18C。若已知入亍試求粘性底層厚度自。如果水的流速提高至2.0m/s,6如何變化如水的流速不變，管徑增大到30cm,W又如何變化5-11鑄鐵輸水管內徑d=300mm,通過流量Q=50L/s,水溫t=10C,試用舍維列夫公式求沿程阻力系數(shù)人及每公里長的沿程水頭損失。5-12鑄鐵輸水管長l=1000m,內徑d=300mm,通過流量Q=100L/s,試按公式計算水溫為10C、15c兩種情況下的人及水頭損失hf。又如水管水平放置，水管始末端壓強降落為多少5-13城市給水干管某處的水壓 p=,從此處引出一根水平輸水管，直徑d=250mm,當量粗糙高度△=0.4mm。如果保證通過流量為Q=50L/s,問能送到多遠(水溫t=25C)5-14一輸水管長l=1000m,內徑d=300mm,管壁當量粗糙高度△=1.2mm,運動粘度V=1cms，試求當水頭損失hf=7.05m時所通過的流量。5-15圓管直徑d=10cm,粗糙度△=2mm,若測得2m長的管段中的水頭損失為0.3m,水溫為10C。問此時是水力光滑管還是水力粗糙管流動如管內流動屬水力光滑區(qū)，問水頭損失可減至多少5-16混凝土排水管的水力半徑R=0.5mo水均勻流動1km的水頭損失為1n,粗糙系數(shù)n=,試計算管中流速。5-17用泵水平輸送溫度t=20C及流量Q=90L/s的水，經直徑d=250mm,l=1000m的新焊接鋼管至用水點，試求水頭損失。5-18容重丫=8435N/m的石油，在水泵壓力p=1930kPa下通過直徑d=250mm的水平輸油管，輸送距離l=20km,如運動粘度v=0.30ci2/s,試求石油的流量。5-19有一水管，管長l=500m,管徑d=300m,粗糙高度△=0.2mm,若通過流量Q=600L/s,水溫20C,試：(1)判別流態(tài)；(2)計算沿程損失；(3)求斷面流速分布。5-20流速由J變?yōu)闃I(yè)的突然擴大管，如分為二次擴大，中間流取何值時局部水頭損失小，此時水頭損失為多少并與一次擴大時的水頭損失比較。5-21水從封閉容器A沿直徑d=25mm、長度l=10m的管道流入容器B。若容

器A水面的相對壓強為2個工程大氣壓，Hi=1m,H2=5m,局部阻力系數(shù)［進=,t閥=,1彎=,沿程最系數(shù)入亍求流量Q。題5-20圖題5-21圖5-22自水池中引出一根具有三段不同直徑的水管如圖所示。已知d=50mm,D=200mm,l=100m,H=12m,局部阻力系數(shù)［進=,（閥=,,沿程阻力系數(shù)入虧求管中通過的流量并繪出總水頭線與測壓管水頭線。5-23圖中l(wèi)=75cm,d=2.5cm,u=3.0m/§入?。圻M=,計算水銀差壓計的水銀面高差hp,并表示出水銀面高差方向。題5-22圖

題5-23圖5-24如圖所示為一突然擴大的管道，其管徑由 di=50mm突然擴大到d2=100mm,管中通過流量Q=16m3/h的水。在截面改變處插入一差壓計，其中充以四氯化碳(2=1600kg/m3),讀得的液面高度差h=173mm。試求管徑突然擴大的損失系數(shù)，并把測得的結果與按理論計算的結果相比較。5-25計算圖中逐漸擴大管的局部阻力系數(shù)。已知d1=7.5cm,p1=工程大氣壓，d2=15cm,p2=工程大氣壓，l=150cm,流過白水量Q=56.6L/&題5-25圖5-26測定一蝶閥的局部阻力系數(shù)裝置如圖所示，在蝶閥的上、下游裝設三個測壓管，其間距l(xiāng)i=1m/2=2m。若圓管直徑d=50mm,實測▽i=150cm,▽2=125cm,▽3=40cm,流速u=3m/§試求蝶閥的局部阻力系數(shù)（值。題5-26圖5-27一圓形橋墩立于水中，橋墩直徑為0.4m,水深2m,平均流速2m/s試求橋墩受到的水流作用力。（水溫為20C）5-28一個直徑d=1cm,比重為的小球在靜水中下沉，達到等速沉降時速度U0=463m/s,求：（1）等速沉降時小球所受到的繞流阻力 D;（2）繞流阻力系數(shù)Cd及雷諾數(shù)Re（水溫為20C）第六章孔口、管嘴及有壓管道流動6-1若管嘴出口面積和孔口面積相等，且作用水頭H也相等，為什么管嘴出流量要比孔口出流量大并寫出管嘴收縮斷面處真空高度的表達式。6-2液流從貯藏箱的垂直側壁上的小孔口中水平射出，從收縮斷面處量起，水平射程為X,孔口中心離地高為y0試用x和y來表示出流流速。若貯液箱內液面比孔口中心高出H,求流速系數(shù)的表達式習題6-26-3在混凝土壩中設置一泄水管，如圖所示，管長l4m,管軸處的水頭H6m,現(xiàn)需通過流量qv10m3/s,若流量系數(shù) 0.82,試決定所需管徑d,

并求管道水流收縮斷面處的真空值習題6-36-4如題圖所示的水箱用隔板分成左右兩個水箱，隔板上開一直徑di40mm的薄壁小孔口，水箱底接一直徑 d230mm的外管嘴，管嘴長l0.1m,Hi3m。試求在恒定出流時水深H2和水箱出流流量qvi、qv206-5水從A水箱通過直徑為10cm的孔口流入B水箱，流量系數(shù)為。設上游水箱的水面高程Hi3m保持不變。若水箱A、B頂部均與大氣相通，求（1）B水箱中無水時，通過孔口的流量為多少（2）B水箱水面高程H22m時，通過孔口的流量為多少（3）若A箱水面壓力改為p0A2000Pa,H13m,B水箱水面壓力Pob 0,H22m,求通過孔口的流量。

習題6-56-6如圖所示虹吸管，上、下游水池的水位差H為2.5m,管長Iac段為15m,Icb段為25m,管徑d200mm,沿程阻力每當入0.025,入口水頭損失系數(shù)41.0,各轉彎的水頭損失系數(shù)均為，管頂允許真空高度 hv7m。試求通過流量及最大允許安裝高度hs0力系數(shù)10.4,力系數(shù)10.4,折角30o,試求管徑d6-7虹吸濾池的進水虹吸管如圖所示。管長li2.0m、123.0m,管徑d0.3m,沿程阻力系數(shù)入0.025,進口局部損失系數(shù)（0.6,彎頭局部損失系數(shù)&1.4,出口局部損失系數(shù)Q1.00若通過流量qv0.2m習題6-7（將z改為H））6-8習題6-7（將z改為H））6-8一河下圓形斷面混凝土倒虹吸管，已知：粗糙系數(shù) n0.014,上下游水位差H