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文档简介
所在学院 班级 姓名 学号 北 京 交 通 大 学 20082009学年 第一学期 课程名称:流体力学 土木工程2006级 出题教师:张群峰 毛军题号一 二三四五六七得分阅卷人我用人格担保:在本次考试中,诚实守信,严格遵守考场纪律。(注:大气压Pa=100kPa,水密度r =1000kg/m3,重力加速度g =10m/s2,临界雷诺数为2300)A4纸半开卷)一、 填空题(10分)1、 液体质点的运动形式有 移动 、 变形 、 旋转 2、 如果某一流动的当地加速度为零,则该流动为 定常流动 ,如果某一流动的迁移加速度为零,则该流动为 均匀流动 。3、 某一圆管实测管轴上的流速为4m/s, 水的运动粘度为1.310-6m2/s,要使管内流动为层流,则圆管直径不能超过 1.495mm 4、 用毕托管测定气体流速。毕托管的总压为46mm水柱,静压为22mm 水柱。设气体密度为1.2kg/m3,则测得的风速为 20m/s 。5、管嘴的流速系数和流量系数之比为 1 。二、判断题(10分)1、 定理和瑞利法是量纲分析的两种不同的方法,它们的适用范围是相同的。 (f)2、液体与气体的主要区别在于液体不能压缩,而气体易于压缩。 (f )3、管内流体的流速增大时,水力光滑管有可能转变为水力粗糙管。(t )4、在明渠的过流面积、渠低坡度和渠壁粗糙系数一定得条件下,渠道的通过能力随着湿周的增加而增加。( f ) 5、长管并联管道各并联管段的水力坡度相等。( f )三、如图1所示,箱体内充满液体,活动侧壁OA可以绕O点自由转动。若要使活动侧壁恰好能贴紧箱体,U形管的h应为多少?(20分)四、如图2所示,直径为d1=700mm的管道,在支承水平面上分支为d2=500mm的两支管,A-A断面的压强为70kPa,管道流量为Q=0.6m3/s,两支管流量相等。若水头损失为支管流速水头的5倍,求支墩所受的水平推力。(不考虑螺栓连接的作用)(20分)五、如图3,用长水管由水池引水至下游直棱形水力最优矩形断面渠道,形成均匀流。已知上游管道长度l=1000m,直径d=600m,沿程阻力系数为0.02,100m管道上测得水头损失为1.5m,下游渠道低坡i=0.0016,渠壁粗糙系数为0.02.若不计局部损失,试求水池液面相对于管道出口的高度H和渠道的断面尺寸。(20分)六、如图4,离心泵从吸水池吸水,水池通过自流管与河流相通,水池水面恒定不变,水的运动粘度为1.3x10-6m2/s。已知水泥自流管长l1=20m,d1=150mm,管道的粗糙系数为0.0112。水泵吸水管长l2=12.0m,d2=150mm,水泵吸水管长l2=12.0m,d2=150mm,沿程阻力系数l2=0.03,x0=1,x1=3,x2=6,x3=2所示,水泵安装高度hs=3.5m,真空表读数为44.1kPa.,求:(1)判断自流管的流态(2)泵的抽水量;(2)当泵轴标高为50.2m时,推算出河流水面表高。(20分)图1图2Q2题一4图图4图33 解 A 点的压强: (5分)则 (10分) (5分)4 (1)总管上,过流断面上平均流速 2分 3分列A-A 和B-B 断面上的伯努利方程: 5分 2分 设三通管对控制体内的的流体作用力为F,方向向左, 5分5.28KN 3分 5 全程的沿程损失为: 1分由达西公式得管道过流断面的平均流速为 2分管道流量 2分忽略局部损失,从水池液面到管道出口断面列恒定总流的伯努利方程,可得作用水头: 5分对于下游明渠,将矩形断面水力最佳条件b=2h代入 2分 5分得 3分6 自流管的沿程损失系数:0.03 2分以1-1断面和水泵吸水口之间的能量方程:
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