流体力学练习题

#BB出的。（x）9、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。（V）10、紊流实质上是非稳定流。（V）11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。（V）12、实验证明，当流体在管内流动达完全湍流时，入与雷诺数的大小无关。（V）13、粘性底层的厚度随雷诺数的增大而增厚CX）14、流体总是从压强大的地方向压强小的地方流动。）15、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。（X）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。€X）17、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（V）18、圆管中层流的雷诺数必然大于3000。€X）19*、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。€V）、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（X）、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（V）、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。（V）、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（X）四、计算题1、如图所示的u形管中装有水银与水，试求:（1）A、C两点的表压力各为多少？（2）求A、B两点的高度差h？解：(1)p=,g„0.3=2940PaMAwp=,g„0.3+,g„0.l=16268PaMCwH(2)选取U形管中水银的最低液面为等压面，则,g„0.3=,gh得h二—^――=22得h二—^――=22cm2、浮在油面上的平板，其水平运动速度为u=2m/s,5=20mm,油品的粘度“=0.9807Pa^,求作用在平板单位面积上的阻力。解：根据牛顿内摩擦定律du€=LX■dy2则€=0.9807，=98.07N/m20.023、如图所示，敞开水池中的水沿变截面管路排出的质量流量Q=14m3/s,若％=100mm,d2=75mm,d3=50mm,不计损失，求所需的水头H。3解：列1－1和3－3断面的伯努利方程,则v23H„0„0=0„0+f2g其中v=Q—=3.17m/s21…d242v=Q—=7.13m/s31…d243得H=2.594m4、两水管以U形压力计相连，A、B两点高差2m,U形管内装有水银，若读数△h=1m，求A、B两点的压力差为多少？解：选取U形管内水银最低液面为等压面，设B点到水银最咼液面的垂直咼度为x,则p+pg(2+x)+pgAh=p+pg(x+Ah)AwHBw得P-P=2pg+(p-P)gAhBAwHw=1.4308，105Pa

5、图示一个安全闸门，宽为0.6m，高为1.0m。距底边0.4m处装有闸门转轴，使之仅可以绕转轴顺时针方向旋转。不计各处的摩擦力，问门前水深h为多深时，闸门即可自行打开？解：分析如图所示，由公式y-y=J可知，水深h越大，则形心和总压力的作用DCyAC点间距离越小，即D点上移。当D点刚好位于转轴时，闸门刚好平衡。即BH3y€y=—L=12=0.1DCyA(h€0.5)BHC得h=1.33m6、一个倒置的U形测压管，上部为相对密度0.8的油，用来测定水管中点的速度。若读数△h=200mm,求管中流速u=?解：选取如图所示1－1、2－2断面列伯努利方程，以水管轴线为基准线0+厶+—=0+厶+0,g2g,g=0.784m/s同时，选取U形测压管中油的最高液面为等压面，则

=0.784m/s7、消防队员利用消火唧筒熄灭火焰，消火唧筒出口直径d=lcm,入口直径D=5cm。从消火唧筒设出的流速v=20m/s。求消防队员手握住消火唧筒所需要的力（设唧筒水头损失为lm）？解：选取消火唧筒的出口断面和入口断面与管壁围成的空间为控制体，建立坐标系。列x方向的动量方程P-R，€Qv-€Qv12l其中p1可由列1—1和2—2断面的伯努利方程求得pv2v2

iH，旷+1€g2g2g又由得R，又由得R，0.472kN11v…—„D2，v…„d2、1424p—„D2148、圆管的直径d=20mm,流速v=0.1m/s，水的运动粘度为u=1.4X10-6m2/s，试判断流动状态，求40m管长上的沿程水头损失。解：流动的雷诺数Re=巴，…002,1428u1.4…10-6故为层流，其沿程阻力系数6464尢==，0.0448Re1428沿程水头损失，0.046mh，九——，0.0448…上，0.046mfD2g0.022…9.89、有等直径钢管并联管路，流过的总水量Q=0.08m3/s，钢管的直径d1=0.15m,d2=0.2m，长度L1=500m，L2=800m。求并联管中的流量Q「Q2及A、B两点间的水头损失（设并联管路沿程阻力系数均为久=0.05）。解：由并联管路的特点hf1=hf2，有

lvlv2lv2€rL=€r21d2g2d2g12其中v=Q1,v=Q11,d22,d212得Q=0.03m3/s,Q=0.05m3/s12则A、B两点间的水头损失24.8Q2L2Q2L2d2-U起=0.08„800„1.592彳二41.38m0.29.8„210、有A、B两水池，其间用旧钢管连接，如图所示。已知各管长L1=L2=L3=1000m，直径d1=d2=d3=40cm,沿程阻力系数均为九=0.012,两水池高差△z=12.5m，求A池流入B池的流量为多少？解：这里L1和L2管段为并联管段，即两管段起点在