流體力學(xué)考試題目

1、計(jì)算題11.設(shè)圓管的直徑d=2cm ，流速v=12cm/s，水溫t=10 。試求在管長(zhǎng)L=1000 m上的沿程水頭損失？練習(xí)題解答練習(xí)題解答計(jì)算題2計(jì)算題解答練習(xí)題解答計(jì)算題3練習(xí)題解答練習(xí)題解答計(jì)算題44.如下圖所示，直徑d = 500 mm的引水管從上游水庫引水至下游水庫，管道傾斜斷的傾角=30，彎頭a和b均為折管，引水流量Q =0.4m3/s ，上游水庫水深h1=3.0m，過流斷面寬度B1=5.0 m，下游水庫水深h2=2.0m，過流斷面寬度B2=3.0m，求引水管進(jìn)口、出口處損失的水頭？計(jì)算題解答計(jì)算題解答計(jì)算題解答計(jì)算題55.如下圖所示，一儲(chǔ)水桶，底面面積F= 3m X 2m， 儲(chǔ)水

2、深H1 =4m。由於銹蝕，距罐底0.2m處形成一個(gè)直徑d=5mm的孔洞。試求: (1)水位恒定，一晝夜的漏水量； (2)因漏水水位下降，一晝夜的漏水量。練習(xí)題解答練習(xí)題三解答計(jì)算題66.如下圖所示，一圓柱形儲(chǔ)水罐，直徑D=2m，儲(chǔ)水深H=2.5m ，距罐底0.25m處有一直徑d=0.05m的圓柱形外管嘴，試求水位恒定時(shí)，10 min 的出水量？ 練習(xí)題四解答計(jì)算題7練習(xí)題解答練習(xí)題解答練習(xí)題8練習(xí)題解答練習(xí)題解答練習(xí)題9某梯形斷面混凝土渠道按均勻流設(shè)計(jì)，已知底寬b=2.4 m，水深h0 =1.2 m，邊坡係數(shù)m=1.5，粗糙係數(shù)n=0.014，l =500 m長(zhǎng)渠道上的水頭損失hw =0.25

3、 m，問該渠道能通過多少流量Q？練習(xí)題解答練習(xí)題解答解釋名詞及申論題5.什麼是孔口出流？什麼是薄壁孔口和厚壁孔口？什麼是小孔口和大孔口？孔口出流的水力特點(diǎn)是什麼？解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題5.解:(2)厚壁孔口 當(dāng)2 l / d 4時(shí)，出流流體與孔口邊壁成面狀接觸，孔口的壁厚對(duì)出流有一定的影響，這樣的孔口稱為厚壁孔口。 解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題3.什麼是水力半徑？它與管道半徑有何區(qū)別？解釋名詞及申論題3.解: 在工程中，使用的管道並不都是圓形截面管道。對(duì)於明渠水流和非圓斷面管流，同樣可以用雷諾數(shù)判別流態(tài)，只是需要引入

4、一個(gè)綜合反應(yīng)斷面大小和幾何形狀對(duì)流動(dòng)影響的特徵長(zhǎng)度來代替圓管雷諾數(shù)中的直徑d，這個(gè)特徵長(zhǎng)度稱為水力半徑，用R表示。 水力半徑是過流斷面積A與濕周x的比值，即R=A/x。 式中R-水力半徑； A-過流斷面面積； x-過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界線，稱為濕周。 解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題2.為什麼用下臨界雷諾數(shù)而不用上臨界雷諾數(shù)判別流態(tài)？解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題1.什麼是層流？什麼是紊流？怎樣判別黏性流體的這兩種不同的流態(tài)？理想流體是否有層流和紊流之分？解釋名詞及申論題1.解: 雷諾實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)流速不同時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)兩種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 。當(dāng)流速小於某一數(shù)值時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)互不參

5、摻混，作有條不紊的層狀流動(dòng)，即層流運(yùn)動(dòng)。當(dāng)流速大於某一數(shù)值時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)互相摻混，做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即紊流運(yùn)動(dòng)。介於兩者之間的較小範(fàn)圍叫做過渡狀態(tài)。 解釋名詞及申論題解釋名詞及申論題6.什麼是長(zhǎng)管？什麼是短管？劃分長(zhǎng)管與短管的目的是什麼？解釋名詞及申論題6.解: 由於有壓管流沿程具有一定長(zhǎng)度，水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失。工程上為了簡(jiǎn)化計(jì)算，按這兩類水頭損失在全部損失中所佔(zhàn)比重大小，將管道分為長(zhǎng)管和短管。 長(zhǎng)管是指管道中水頭損失以沿程水頭損失為主，局部水頭損失和流速水頭在總水頭損失中所占比重很小，在計(jì)算中可以忽略不計(jì)或按沿程水頭損失的某一百分?jǐn)?shù)估算仍能滿足工程要求的管道。 短管是指水頭損失中，局部水頭損失和沿程水頭損失都占相當(dāng)?shù)谋戎?，?jì)算實(shí)兩者都不能忽略。 明渠流動(dòng)人工渠道、天然河道以及未充滿水流的管道等統(tǒng)稱為明渠。明渠流動(dòng)是水流的部分周界與大氣接觸，具有自由液面的流動(dòng)。自由液面上各點(diǎn)受大氣壓強(qiáng)作用，其相對(duì)壓強(qiáng)為零。因此，明渠流動(dòng)又稱為無壓流動(dòng)。水在人工渠道、天然河道和無壓管道中的都屬於明渠流動(dòng)。如下圖所示： 明渠流動(dòng)圖明渠流動(dòng)特點(diǎn)與有壓管流相比較，明渠流動(dòng)具有以下特點(diǎn):(1)明渠流動(dòng)具有自由液面，沿程自由液面的表面壓強(qiáng)都是大氣壓強(qiáng)。(2)明渠底坡的改變，對(duì)流速和水深有直接的影響。 明渠底坡的影響圖 明渠的底坡圖