流体力学错题集.doc

流体力学错题集一、重点理解的含义2.9 如图示一铅直矩形平板AB如图2所示，板宽为1.5米，板高h=2.0米，板顶水深h1=1米，求板所受的总压力的大小及力的作用点。 y解：将坐标原点取在水面与直板延长线的交点，如图所示建立直角坐标系O-xy=5.88*104N=2.17m2.10 如图示为一侧有水的倾斜安装的均质矩形闸门，其宽度b=2m，倾斜角，铰链中心O 位于水面以上C=1m，水深h=3m，求闸门开启时所需铅直向上的提升力T，设闸门重力G=0.196105N。解：建立坐标系O-xy，原点在O点，Ox垂直于闸门斜向下，O y沿闸门斜向下，浸在水中的闸门上的作用力 （不计大气压力）为当闸门转动时，F与G产生的合力矩与提升力T产生的力矩相等，则有则T大小为4.5 (注意势能相减的值)设用一附有水银压差计的文丘里管测定倾斜管内水流的流量。已知d1=0.10m，d2=0.05m，压差计读数h=0.04m，文丘里管流量系数=0.98，试求流量Q。解：流量 4.6 一水射流流量L/s，以速度m/s，冲击一固定叶片，折射q=45o，试求水作用于叶片的力。解：建立直角坐标系O-xy，Ox轴水平向右，Oy轴竖直向上取控制体如图所示，并进行表面力和质量力化简分析，根据动量定理得：平板对水流的作用力：则水流对平板的作用力为：4.8 （巧建坐标系，可判断）流体从长的狭缝流出，冲击一斜放的光滑平板，如图所示，试求流量分配及作用在平板上的力。（按理想流体计），不计水流重力，已知v0，A0，q 。 题4.8图解：建立直角坐标系O-xy，Ox轴沿光滑平板斜向上，Oy轴垂直于平板斜向左上列质量守恒方程：，即 同时，取0-0，1-1和2-2截面间的控制体，列方向的动量守恒方程（因忽略摩擦力，所以）：即 通过式和可得到 ，对控制体，列方向的动量守恒方程：即作用在平板上的力为： 4.9 （答案有问题）如图所示,虹吸管将A池中的水输入B池,已知管长,直径,两池的水面高差,最大超高,进口阻力系数en=1.0，出口阻力系数ex=1.0，转弯的阻力系数b=0.2，沿程阻力系数=0.025，求流量Q及管道C点的真空度。题4.9图解：取A池液面为位置水头零位，对面11、22列Bernoulli方程 （）取B端为位置水头零位，对面22、33列Bernoulli方程联立解得：，流量C点的真空度为73560Pa4.11 （注意是求作用力还是反作用力）流量m3/s的水流过的收缩弯管水平放置，弯管进口直径，压力，弯管出口直径。设流动定常，无摩擦，求水流对弯管壁的作用力？解：建立直角坐标系O-xy，Ox轴水平向右，Oy轴竖直向上，对面11、22列Bernoulli方程 ，得水流对弯管壁x、y方向的作用力分别为：水流对弯管壁的作用力为5.1 管道直径d=100mm，输送水的流量为10kg/s，如水温为50C，试确定管内水流的流态。如用这管道输送同样质量的石油，已知石油的密度=850kg/m3，运动粘性系数=1.14cm2/s，试确定石油的流态。解：50C时，水的运动粘性系数=1.5210-6m2/s，水的雷诺数Re为：，紊流石油：，层流6.7 有一如图所示的水平突然扩大管路，已知直径d1=5cm，直径d2=10