工程流體力學試題集

工程流體力學試題集簡答題水擊現(xiàn)象及產生的原因雷諾數(shù)、富勞得數(shù)、歐拉數(shù)的物理意義什么是流線、跡線，其主要區(qū)別壓力管路的主要特點什么是壓力體流體靜壓力的兩個重要特性串聯(lián)、并聯(lián)管路的主要特點系統(tǒng)、控制體（系統(tǒng)和控制體的異同點）氣體和液體粘度隨溫度變化有何不同歐拉平衡關系式及其適用條件質量力、表面力的作用面及大小研究流體運動的兩種方法及其它們的主要區(qū)別解答題矩形閘門AB可繞其頂端的A軸旋轉，由固定在閘門上的一個重物來保持閘門的關閉。已知閘門寬120cm，長90cm，整個閘門和重物共重1000kg，重心在G點處，G點與A點的水平距離為30cm，閘門與水平面的夾角。=60。，求水深為多少時閘門剛好打開設流場的速度分布為u=4t_-^_Xu=4t_-^_X2+y22xv= X2+y2試確定（1）流場的當?shù)丶铀俣?；?）t=0時,在x=1,y=1點上流體質點的加速度。5

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gh1J；（2）（3）水躍只有在匕＞Jg\時才有可能發(fā)生； _ .h-h4h,2水躍過程中單位質量流體的機械能損失為高速水流在淺水明渠中流動，當遇到障礙物時會發(fā)生水躍現(xiàn)象，其水位將急劇上升（如圖中（a）所示），其簡化模型如圖（b）所示。設水躍前后流速在截面上分布為均勻的,力沿水深的變化與靜水相同。如果流動是定常的，壁面上的摩阻可以不考慮。求證:一( I—（1）--1+|'1+21\（1）(b)(a)(b)有一粘度為日、密度為P的流體在兩塊平板內作充分發(fā)展的層流流動，平板寬度為h，兩塊平板之間的距離為8，在L長度上的壓降為AP，上下兩塊平板均靜止。求：（1）流體的速度分布;（2）流速等于平均流速的位置。

（2）流速等于平均流速的位置。17.已知u17.已知u=X2+y2 X2+y2，w=0,檢查此流動是否是勢流并求該流動的勢函數(shù)，流函數(shù)，跡線方程。有一串并聯(lián)管路，連接兩個水池，兩水池的水面差為6m，管路直徑d1=100cm，d2=d3=50cm,,每段管長均為200m,沿程阻力系數(shù)為：入尸，入2=,入3=。忽略局部阻力，如圖所示,求11管段的流量Q。d2dl入d2dl入如圖所示，一圓柱體放在不同液體中，已知其長度L=10m,D=2m，油的相對密度為,深度為D，求作用在圓柱上的各分力大小和方向。已知流場中速度分量分別為：u=2yt+13,v=2xt，求時刻t=2,過點（0,1）的流線。如圖所示，溢流壩內外水位高度分別為h1、h2,水的密度為P,求水流對壩體的作用力。如圖所示，運動平板與固定平板間的縫隙為h=0.1mm，中間液體的動力粘度R=-s,上板長L=10cm,寬b=10cm。上板運動速度為u=1.0m/s,相對壓強p1=0Pa,p2=106Pa,求維持平板運動所需的拉力23.不可壓縮流體的速度分量為：u=x2-y2,v=-2xy,w=0。流動是否連續(xù)是否無旋求速度勢函數(shù)。24.圖所示，已知H=20m,l=150m,l=80m,l=80m,l=200m,d=100mm,d=100mm,24.1 2 3 4 1 2 ，d3=80mm,d4=120mm,入二，求管路系統(tǒng)的水流量。25.一矩形閘門兩面受到水的壓力，右邊水深H1=5米，左邊水深H2=3米，閘門與水平面成a=45。傾斜角，閘門寬度1米，求作用在閘門上的總壓力及作用點。26.已知某一流場中的速度分量，u=ax+12,v=-ay-12w=0,a為常數(shù)，求流線和跡線。

27.圖示一管路系統(tǒng)，CD管中的水由A、B兩水池聯(lián)合供應。已知L1=800米、L2=600米,L0=800米，d1=0.2米，d0=0.25米，入1=0.026，人2=0.026，人0=0.025，Q0=100升/秒。求Q1、Q2及d2。27.28.28.有一圓形滾門，長1米（垂直圖面方向），直徑D=4米，兩側有水，上游水深4米，下游水深2米，求作用在門上的總壓力大小。29.設一平面流場，其速度表達式是：u=x+1,v=—y+1,w=0，求t=0時，過（-1,29.-1）點的流線和跡線30.密度為P的不可壓縮流體以均勻速度U進入半徑為R的水平圓直管，出口處速度分30.r2、布為：u=umax（1-聲）,R為官半徑，進出口壓力分別為P1xP2o求：1）最大流速"；max2） 流過圓管的流量；3） 管壁對流體的作用力。如下圖所示，設有一具有自由表面的薄層粘性流體的穩(wěn)定層流，流體密度為P，粘度為R，求1.流動的速度分布；2.自由界面下具有與平均流速相同速度的流體層的深度。已知平面流動的流函數(shù)^=◎+2x-3y+10，求平面流動的勢函數(shù)、速度分量。dp充分發(fā)展的粘性流體層流，沿平板下流時，厚度b為常數(shù)，且/=0,重力加速度為g,dx求其流速分布關系式。如圖所示，水從水頭為h1的大容器經過小孔流出射向一塊無重量的大平板，該平板蓋