流體熱學(xué)試題、習(xí)題及答案.docuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
流體熱學(xué)與葉柵理論課程考試試卷uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
一、選擇題(每小題1分,共10分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1、在括弧內(nèi)填上“表面力”或“質(zhì)量力”:uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
磨擦力();重力();uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
離心力();壓強(qiáng)();uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
壓力()。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2、判斷下述表述是否正確(對者畫√,錯者畫╳):uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(a)基準(zhǔn)面可以任意選定。()uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(b)流體在水平圓管內(nèi)流動,倘若流量減小一倍而其它條件不變的話,沿程uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
阻力也將減小一倍。()uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(c)由于并聯(lián)管道中各并聯(lián)大道的水力損失相等,所以其能量損失也一定相uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
等。()uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(d)定常流動時,流線與跡線重合。()uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(e)沿程阻力系數(shù)λ的大小只取決于流體的流動狀態(tài)。()uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
二、回答下述各題(1—2題每題5分,3題10分證明大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)有哪些,共20分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1、什么是流體的連續(xù)介質(zhì)模型?它在流體熱學(xué)中有何作用?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2、用工程單位制表示流體的速率、管徑、運(yùn)動黏性系數(shù)時,管流的雷諾數(shù)Re104,問采用國際單位制時,該條件下的雷諾數(shù)是多少?為何?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3、常見的流量的檢測方式有什么?各有何特征?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
三、計(jì)算題(70分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1、如圖所示,一油缸及其中滑動溶栓,規(guī)格D=120.2mm,d=119.8mm,L=160mm,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
間隙內(nèi)飽含μ=·S的潤滑油,若施加活塞以F=10N的拉力,試問活塞勻速運(yùn)動時的速率是多少?(10分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
題1圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2、如圖所示一盛水容器,已知平壁AB=CD=2.5m,BC及AD為半個圓錐體,直徑R=1m,自由表面處浮力為一個大氣壓,高度H=3m,試分別估算作用在單位寬度上AB面、BC面和CD面所遭到的靜水總壓力。(10分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
題2圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3、原型流動中油的運(yùn)動黏性系數(shù)υp=15×10-5m2/s,其幾何尺度為模型的5倍,如確定佛汝德數(shù)和雷諾數(shù)作為決定性相像準(zhǔn)數(shù),試問模型中流體運(yùn)動黏性系數(shù)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
υm=?(10分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4、如圖所示,變半徑圓管在水平面內(nèi)以α=30。彎曲,半徑分別為d1=0.2m,d2=0.15m,過水流量若為Q=0.1m3/s,P1=1000N/m2時,不計(jì)損失的情況下,求水uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
流對圓管的作用uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
力及斥力的位置。(20分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
題4圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
5、兩水池的水位差H=6m,用一組管線聯(lián)接,管線的第一段BC長L1=3000m,半徑d1=600mm,C點(diǎn)后分為兩根長uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
L2=L3=3000m,半徑d2=d3=300mm的并聯(lián)管,各在uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
點(diǎn)及E點(diǎn)步入下水池。設(shè)管線的沿程阻力系數(shù)λ=,求總流量Q=?(20分)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
題5圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
習(xí)題uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
第一章總論uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.連續(xù)介質(zhì)假定意味著。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)流體分子相互緊連(B)流體的數(shù)學(xué)量是連續(xù)函數(shù)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(C)流體分子間有縫隙(D)流體不可壓縮uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.流體的容積壓縮系數(shù)kp是在____條件下單位浮力變化導(dǎo)致的容積變化率。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)等壓(B)等溫(C)等密度uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.在常溫下水的密度為/m3。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)1(B)10(C)100(D)1000uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4.空氣的容積彈性模數(shù)E=____。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)(B)(C)(D)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
5.氣溫為20℃,浮力為105Pa的空氣密度為/m3。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)341(B)(C)(D)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
6.水的容積彈性模數(shù)____空氣的彈性模數(shù)。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)大于(B)近似等于(C)小于uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
7.靜止流體____剪切撓度。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)不能承受(B)可以承受(C)能承受很小的(D)具有黏性時可承受uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
8.氣溫下降時,空氣的黏性系數(shù)____。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)變小(B)變大(C)不變uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
9.運(yùn)動黏性系數(shù)的單位是____。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)(B)(C)(D)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
10.____是非牛頓流體。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)水(B)空氣(C)血液(D)瀝青uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
11.動力黏性系數(shù)與運(yùn)動黏性系數(shù)的關(guān)系為____。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)(B)(C)(D)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
12.流體的黏性與流體的____無關(guān)。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)分子內(nèi)聚力(B)分子動量交換(C)氣溫(D)速率出家uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
13.潤滑油的動力黏性系數(shù),已測得剪切撓度為,流體微團(tuán)的角變型速度則為____。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)4(B)1/4(C)25(D)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
14.____的流體稱為理想流體。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)速率很小(B)速率很大(C)忽視黏性切力(D)密度不變uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
15.表面張力系數(shù)的量綱是____。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)(B)(C)(D)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
16.下述四種液體中,接觸角的液體不潤濕固體。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)120o(B)20o(C)10o(D)0ouf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
17.動力黏性系數(shù)的流體沿平板壁面流動,測得離壁面處的速率分布為,在y=5mm處的黏性切撓度為。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)-(B)0(C)×10-4(D)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
18.氣溫下降時,表面張力系數(shù)____。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)減小(B)減少(C)不變uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
19.毛細(xì)液柱高度h與____成正比。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)表面張力系數(shù)(B)接觸角(C)內(nèi)徑(D)黏性系數(shù)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
20.液滴內(nèi)的浮力與大氣浮力之差。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(A)>(B)=(C)<uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
第二章流體靜力學(xué)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.哪些是絕對壓力、相對壓力、真空?它們之間的關(guān)系怎么?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
22uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.已知大氣壓力為m。求:(1)絕對壓力為kN/m時的相對壓力;(2)絕對壓力為kN/m2時的真空值各是多少?(用火柱高度表示)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.流體靜壓力有什么特點(diǎn)?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4.哪些是等壓面?等壓面的兩個重要性質(zhì)是哪些?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
5.流體靜力學(xué)基本方程式有哪幾個表達(dá)式?方程式的數(shù)學(xué)意義、幾何意義怎樣?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
6.如圖2-34所示,已知=800kg/m3uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,p1=64kpa,p2=,求z。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-34題6圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
22uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2為多7.如圖2-35所示,已知A1=0.2m,A2=10.0m,P1=100kN,試求uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
少。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-35題7圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
8.水深h=3m,大氣壓pa=1at,求水池頂部的相對浮力及絕對浮力。9.虹吸管內(nèi)最低絕對浮力為45kpa,及pa=1at,試求虹吸管內(nèi)的最大真空值pv和最大真空度hv=?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
如圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2-36所示,Ddh,求uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
杯口氣壓的真空度=60mm,=5mm,=200mmuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-36題10圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
11.如圖2-37所示,已知鉛垂放置閘門,h1=1m,H=2m,B=1.2m求:作用于閘門上的總壓力及作用點(diǎn)位置。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-37題11圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
12.已知如圖2-38所示,閘門為方形,D=1.25m,=80,可繞通過C的水平軸旋轉(zhuǎn)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
求(1)作用在閘門上的力矩與閘門在水下的深度無關(guān)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)閘門完全吞沒,作用在閘門的扭矩uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-38題12圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
13.如圖2-39所示,半徑相等的半球狀面,求作用在三個球面的斥力的大小uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
及方向。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-39題13圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
.如圖2-40所示,圓弧閘門,寬Buf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=45,ruf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=2m,轉(zhuǎn)軸與水平面平齊14uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=5m,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
求:水對閘門軸的壓力uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-40題14圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
15.如圖2-41所示,一輛貨車車廂長L,高H,裝有1/2的水,往右行駛,求使水不溢出的最大加速度。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-42題15圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
16.如圖2-43所示,底面積相同,高度相同、形狀不同的四個容器,放在桌面uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
上。不計(jì)容器質(zhì)量。試求四個容器中的水對椅子的斥力的大小次序以及水對容uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
器頂部的斥力的大小次序。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-43題16圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
17.求如圖2-44所示,水下傾斜放置的平板,已知h3m,寬b5m,30。求:作用在平板上的總壓力和壓力中心的位置。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-44題17圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
18.如圖2-45所示,用一U形管檢測車輛的加速度,,當(dāng)車輛加速行駛時,使,求車輛的加速度。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-45題18圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
19.如圖2-46所示,一容器,下部為油,上部為水,已知h11.5m,h23m,油的800kg/m3,求作用于容器側(cè)壁AB單位長度上的斥力的大小及其作uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
密度為uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
用點(diǎn)的位置uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-46題19圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
20.量測容器中A點(diǎn)浮力的真空計(jì)如圖2-47所示,已知:z1m,h2m,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?8kPa,求A點(diǎn)的絕對浮力,相對浮力和真空度。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-47題20圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
21.如圖2-48所示,已知h10.91,h20.61m,h3h40.305m,油900kg/m3,估算各液面的相對浮力。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-48題21圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
22.如圖2-49所示,用躍層測壓計(jì)檢測爐窯中海面上蒸氣的絕對浮力p,已知H3m,h11.4m,h22.5m,h31.2m,h42.3m,試求p值的大小。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-49題22圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
23.如圖2-50所示,一圓錐形容器,半徑d1.2m,飽含水,并繞垂直軸等角速率旋轉(zhuǎn),在艙蓋上r00.4m處安裝一開口測壓管,管中的水位h0.5m。問此容器的怠速n為多少時艙蓋所受的總壓力為0。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-50題23圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
24.如圖2-51所示,設(shè)計(jì)手動泄水閥,要求當(dāng)水位為h時,用沉船一半的加油柱形魚漂將細(xì)桿所聯(lián)接的堵塞提起。已知堵塞半徑d,魚漂長l,活動部件的重量G,求魚漂半徑D為多少,假如魚漂改為圓球狀,其直徑R應(yīng)為多少?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-51題24圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
25.如圖2-52所示,,一正方形容不得器,底面積為bb200200mm2,m1414kg。當(dāng)它裝水的高度h150mm時,在的荷載作用下沿平面滑動。若容器的底與平面間的磨擦系數(shù)f0.3,試求不使水溢出時容器的最小的高度H。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-52題25圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
26.如圖2-53所示,直徑R0.2m,寬度l2m的圓錐體與油(比重為)、水接角,圓錐體左側(cè)與容器頂邊成直線接觸,試求:uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)圓錐體作用在容器頂邊上的力;uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)圓錐體的重量與比重。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-53題26圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
27.如圖2-54所示,用融化鐵水(比重為7)澆鑄帶花鍵的半球狀零件,已知,H0.5m,D0.8m,R0.3m,d0.05m,10.02m,20.05m,試求鐵水作用在砂箱上的力。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
圖2-54題27圖uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
第三章流體動力學(xué)基礎(chǔ)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-1二元不可壓縮紊流中,vx5x3,vy15x2y,試求點(diǎn)1,2上的速率和加速度。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:v30.41ms,a167.7ms2]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-2已知vxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
kytkxtuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,vz0,式中k是不為零的常數(shù)。試求:(1)y2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,vyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
y2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
x2x2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
流線多項(xiàng)式。(2)t1時,通過uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
點(diǎn)1,0流線的形狀。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:x2y2tC,流線為x2y21,流線的形狀為一圓。]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-3流體質(zhì)點(diǎn)速率沿x方向成線形規(guī)律變化,已知相距l(xiāng)50cm兩點(diǎn)的速率為vA2ms,vB6ms。流動是恒定的,試求A、B兩點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)加速度。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:aA16ms2,aB48ms2]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-4已知不可壓縮流體流動的兩個分速率為vx2x2y,vy2y2z,且在z0處有vz0。試求流速份量vz的表達(dá)式。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:vz4xyz]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-5大管半徑d15m,小管半徑d21m,已知大管中過流斷面上的速率分布為uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
v6.25r2ms(式中r表示點(diǎn)所在直徑,單位為m)。試求管中流量及小管中uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
的平均速率。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:qV61.36m3s,v78.13ms]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-6如圖所示以斷面平均流速v0.15ms流入半徑D20mm的排孔管中的液體,全部經(jīng)8個半徑d1mm的排孔流出,假設(shè)每孔流速依次增加2%,試求第1孔和第8孔德流速。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:v18.04ms,v86.98ms]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-7試證明下述不可壓縮均質(zhì)流體運(yùn)動中,什么滿足連續(xù)性多項(xiàng)式,什么不滿足連uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
續(xù)性等式。(1)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
kx,,vyky,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4x,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
vx-ky,yuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
vz0;(2)vxkxvz0;(3)vxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
vy0;(4)vx4xy,vyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:(1)、(2)滿足連續(xù)性多項(xiàng)式,(3)、(4)不滿足連續(xù)性多項(xiàng)式。]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-8水平放置的水管,半徑由d115cm收縮到d2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
7.5cm,已知p14gNcm2、uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
p21.5gNcm2(g為重力加速度),不計(jì)損失證明大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)有哪些,試求管中流量。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:qVuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.101m3s]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-9借助皮托管原理檢測輸水管中的流量qV。已知輸水管半徑d200mm,水銀液位計(jì)讀數(shù)hpuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
60mm,斷面平均流速vuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.84vuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
maxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,其中vuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
為皮托管前管軸上uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
maxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
未受擾動水流的速率。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:qVuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.102m3s]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-10油從鉛直圓管向上流出。管半徑d110cm,管口處的速率為v11.4ms,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
試求管口下方Huf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.5m處的速率和油柱半徑。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:v25.6ms,d2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
5cm]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-11圖示為煙囪,供熱管線系統(tǒng),h19m,h20.7m。當(dāng)球閥打開時,管線中水的平均流速vuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4ms,總能量損失hW13m,試確定煙囪的海面高度H。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:H5.52m]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-12已知鉛直輸水管線的半徑duf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
200mm,在相距l(xiāng)20m的上下兩測壓計(jì)讀數(shù)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
分別為196.2kPa和588.6kPa。試判定流動方向,并估算水頭損失。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:從下往上流,hf20.01m]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-1320oC的水通過虹吸管從水箱吸至B點(diǎn)。虹吸管半徑d1uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
60mm,出口B處uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
噴管半徑d230mm。當(dāng)h12m、h24m時,在不計(jì)水頭損失條件下,試求流量和C點(diǎn)的浮力。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:qVuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.00626m3s,pCuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
22024.3Pa]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-14圖示一自來水龍頭將水從水箱中放出,設(shè)水龍頭半徑d12mm,圖示壓力uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
表當(dāng)水龍頭關(guān)掉時讀數(shù)為puf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.28MPa,打開水龍頭后讀數(shù)為puf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.06MPa,求uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
自來水龍頭流出的流量,不計(jì)損失。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:qVuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.37103m3s]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-15圖示一自然排煙爐窯,水塔半徑d1m,煙氣流量Q7.135m3s,煙氣密uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
度uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.7kgm3uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,外部空氣密度uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.2kgm3,煙囪的壓強(qiáng)損失uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
pw0.035uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
v2。為使水塔頂部入口斷面的真空度不多于10mm火柱,試求水塔uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
d2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
的高度H。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:H32.63m]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-16已知dA15cm,dBuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
7.5cm,a2.4m,水的流量qVuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.02m3s,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
pBuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
pA11772Nm2。(1)假如AB之間的水頭損失表示為uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
vA2,試求的值。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2guf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)求水銀液位計(jì)中的讀數(shù)h。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:3.4,h9.5cm]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-17在離心電機(jī)的實(shí)驗(yàn)裝置上測得吸水管上的計(jì)示浮力p0.4g104Pa,壓水uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
管上的計(jì)示浮力p22.8g104Pa(g為重力加速度),d130cm,d225cm,a1.5m,qV0.1m3s。試求電機(jī)的輸出功率。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:P32.96kW]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-18如圖所示的水平設(shè)置的輸水彎頭,拐角60o,半徑由d1200mm變?yōu)閐2150mm。已知拐彎前斷面的浮力p118kNm2(相對浮力),輸水流量Q0.1m3s,不計(jì)水頭損失,試求水流對彎頭斥力的大小。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:Fx0.538kN,Fy0.597kN]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-19密度m3的水從圖示水平放置的噴管噴吐流入大氣。已知噴管規(guī)格D8cm,d2cm,測得出口速率v215ms,求螺絲組A所受的力。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:F497N]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-20一股水平方向上的射流沖擊一斜置的光滑平板。已知射流來流速率為v0,流量為qV,密度為,平板夾角為。不計(jì)重力及流動損失,求射流對平板的作uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
使勁及分流流量qV1、qV2。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:qVquf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
V1cos,quf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
V1cos]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1222uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-21周長b30cm的正圓形鐵板閘門,上面合頁聯(lián)接于O,其重力為W117.7N,水射流半徑d2cm的中心線通過閘板中心C,射流速率v15ms。(1)為使閘門保持垂直位置,在其下面應(yīng)加多大的力F?(2)撤消力F后,閘門傾斜角是多少?忽視合頁磨擦。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:F35.3N,36o52]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-22半徑為d4cm,速率為v30ms的水射流,在莖稈一端流入,從另一端uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
流出,速率大小不變,但方向隨莖稈而偏轉(zhuǎn),試求下述兩種情況下射流對莖稈作uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
使勁。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
30o,(2)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
60o。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:(1)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=1958N,=0,()uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=1958N,=Fyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
FFxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2Fuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
Fxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
FyFx=-30uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-23旋轉(zhuǎn)式噴水器由三個均布在水平平面上的旋轉(zhuǎn)噴管組成,總供熱量為qV,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
噴管出口截面積為A,懸臂長為R,噴管出口速率方向與懸臂的傾角為uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
。(1)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
不計(jì)一些磨擦,試求懸臂的旋轉(zhuǎn)角速率uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
。(2)假如使早已有角速率的懸臂停uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
止,須要施加多大的外扭力M?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
qVuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
sin,Muf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
RqV2sin]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3ARuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3Auf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-24判定紊流vxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
x2xy2,vyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2xyy是有旋流動還是無旋流動。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:無旋流動]3-25設(shè)紊流中的速率分布為uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
vx1,vyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2,試判定是否存在流函數(shù)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
和速率勢uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,若存在則繪出它們的分布圖。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
y2x,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
x2y,為相互垂直的平行直線]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-26已知平面勢流的速率勢函數(shù)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4x2y2,試求速率和流函數(shù)。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:v8x2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
y2,與水平方向的傾角uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
y;8xy]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-27已知某二元不可壓縮紊流速率分布vxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
x24xy2,vyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2xy4y,試uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
確定:(1)流動是否連續(xù)?(2)紊流是否有旋?(3)速率為零的駐點(diǎn)位置。(4)速率勢函數(shù)和流函數(shù)。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:流動連續(xù);紊流無旋;駐點(diǎn)為(0,0)和(-4,0);uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1x32xuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2y2x2y2,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1y3]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
x2y4xyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-28uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
已知(1)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
vr0,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
k,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
是不為零的常數(shù);()uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
v2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,r2vrruf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
為常數(shù)。試求上述兩紊流中直徑為r1和r2兩條流線間流量的表示式。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:(1)qklnruf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1,(2)q12ruf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2r22]r22uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-29源流和匯流的硬度q均為60m2s,分別坐落x軸上的a,0、a,0點(diǎn),uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
a為3m。估算通過(0,4m)點(diǎn)的流線的流函數(shù)值,并求該點(diǎn)的流速。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:(1)12.29;uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
vx2.29ms,v0uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-30將速率為v平行于x軸的均勻流和在原點(diǎn)O的點(diǎn)源疊加而成如圖所示繞平面半柱體的流動,試求它的速率勢和流函數(shù),并證明平面半柱體的外型多項(xiàng)式為rq2vsin,它的長度等于qv。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-31設(shè)在1,0點(diǎn)置有0的漩渦,在1,0點(diǎn)置有0的漩渦。試求uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
沿下述路線的速率環(huán)量。(1)22uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4(;)2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(;)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
xy2x13x2,y2的一個矩形框;(4)x0.5,y0.5的一個矩形框。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-32給定紊流為vxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
Cyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,vyuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
Cxuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,vzuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
,其中C為常數(shù)。作一x2y2x2y2uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
個圍繞Oz軸的任意封閉曲線,試用斯托克斯定律求此封閉曲線的速率環(huán)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
量,并說明此環(huán)量值與所取封閉曲線的形狀無關(guān)。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-33已知某紊流的速率為vcr,vr0,vz0,其中c為常數(shù),rx2y2。求:(1)沿曲線x2y2a2的速率環(huán)量;(2)通過上述封閉曲線所包圍的圓面積的漩渦硬度J。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:2ca2,Jca2]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-34有一紊流,在ra時,vry,vry,v0;在uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
xzuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
x2x2y22x2y2ra時,vxy,vyx,vz0,求沿圖所示曲線l1,l2,l3和l4(l3和uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
l4的直徑相等)的速率環(huán)量。l4的直徑為r0。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[答:,l12a2,l2a2,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
l3uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0,uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
l42r02]uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3-35設(shè)流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速率份量為vxy2z,vyz2x,vzx2y,試求渦線多項(xiàng)式。若渦管斷面dA0.0001m2,求漩渦硬度J。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
第四章相像理論及量綱剖析uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.為研究風(fēng)對高層建筑物的影響,在風(fēng)洞中進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn),當(dāng)風(fēng)速為v9m/suf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
時測得迎風(fēng)面浮力為42N/m2,背風(fēng)面浮力為20N/m2,試求氣溫不變風(fēng)速增至v12m/s時,迎風(fēng)面和背風(fēng)面的浮力。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(74.67N,35.56N)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.一個潮汐模型,按弗勞得相像準(zhǔn)則設(shè)計(jì),尺度比列系數(shù)為uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
中的三天,相當(dāng)于模型的時間是多少?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
l2000,問原型uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(32.2min)3.為研究輸水管線上半徑600mm球閥的阻力特點(diǎn),采用半徑300mm,幾何相像的uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
球閥用氣流做模型實(shí)驗(yàn)。已知輸水管線的流量為0.283m3/s,試求模型的氣流量。(氣/水15.6)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(qm2.207m3/s)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4.有一外徑d200mm的圓管,輸送運(yùn)動黏度系數(shù)為4105m2/s的油,其uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
流量q0.12m3/s。若用d50mm的圓管分別用20℃的水和20℃的空氣作模型實(shí)驗(yàn),試求模型相像時管內(nèi)應(yīng)有的流量。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(7.553104m3/s,1.139102m3/s)5.用尺度比列系數(shù)l20的模型進(jìn)行溢流壩的實(shí)驗(yàn),今在模型中測得通過流量uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
qm0.19m3/s時,壩體水頭Hm0.15m,壩趾收縮斷面出流速vcm3.35m3/s,試求原型相應(yīng)的流量、壩頂水頭及收縮斷面處的流速。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(qp339.88m3/s,Hp3m,vcp15m3/s)6.車輛的高度h2m,速率v108km/h,環(huán)境濕度為20℃。為求車輛阻力在uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
風(fēng)洞中做模型實(shí)驗(yàn)。設(shè)風(fēng)洞中氣溫為0℃。氣流速率vm60m/s,試求模型車輛的高度hm;若在風(fēng)洞中測得模型車輛阻力Fm1500N,原型車輛阻力有多大?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(hm0.873m,F1830N)7.光滑球體以速率v1.6m/s在水底運(yùn)動,為求球體遭到的阻力F,在風(fēng)洞中用uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
半徑放大到2倍的光滑球體進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)。為保證三者相像,風(fēng)洞中的空氣uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
0.95Nuf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
速率應(yīng)多大?若在風(fēng)洞中測到的阻力為Fm,則原型球的阻力有多大?uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(vm12.5m/s,Fp4.4N)8.小球在不可壓縮黏性流體中運(yùn)動阻力FD與小球的半徑d、等速運(yùn)動的速率v、uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
流體的密度、動力黏度系數(shù)有關(guān),試導(dǎo)入阻力的表達(dá)式。uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(FDf(Re)d2v2)uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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9.雷諾數(shù)是流速v,物體特點(diǎn)尺度l,流體密度,以及流體動力黏度系數(shù)這uf0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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