西安理工水力学真题.doc

'1、设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂轴线与柱心铅垂轴线重合，两者之间间隙充以某种液体（油），如图所示。立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动，（间隙中的液体运动速度呈直线分布）。已知套管长度l=0.2m，重量G＝1.96N，内径d=0.05m，套管与立柱径向间隙厚度δ＝0.0016m，液体的粘度μ=9.8Pa·s。试求圆柱形套管下移速度V（空气阻力很小，可略去不计）。(2002)第1题图1、如图所示，液面上有一面积A=0.12m2的平板，以V=0.5m/s的速度作水平等速直线运动，形成运动平板与静止平板间液体的层流运动。已知平板间的液体分为两层，它们的动力粘滞系数与厚度分别为：μ1=0.142N·s/m2，δ1＝1mm；μ2=0.235N·s/m2，δ2＝1.4mm。若每层液体内速度沿铅垂方向呈直线分布，求：(1)定性绘制平板间液体的流速分布；(2)平板所受水平拉力。（空气阻力很小，可略去不计）。(2003,2006a)第1题图1、（本题20分）如图所示，上下两个圆盘半径均为R，间隙为δ，其间充满动力粘度为μ的油液。下盘不动，上盘绕中心轴以每分钟n转旋转。若上、下盘间油液流速呈线性分布，求：（1）施加于上盘的阻力矩M的表达式；（2）R＝0.25m，δ=1mm，μ=0.01Pa·s，n=1200转/分。M=?(2004a，2005a,2007b) 1、（本题20分）质量为25kg、长为60cm、宽为60cm的平板，以0.3m/s匀速地沿一个边坡系数为2.4（ctgα=2.4）的斜面滑下，如图所示。板与斜面间的油层厚度δ＝1mm，油的密度为920kg/m3，求油的动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν。(2004b)1、（本题20分）图示为一园锥体绕竖直中心轴等速旋转，锥体与固定的外锥体之间的隙缝δ=1mm,其中充满μ=0.1Pa·s的润滑油，已知锥体顶面半径R＝0.3m，锥体高度H=0.5m。当旋转角速度ω=16rad/s时，求所需的旋转力矩M(隙缝中油的速度按直线变化)。（2005b,2007a）1、如图所示，一木块在上层液体表面上以速度v运动。两液层的厚度δ相同，粘度不同，动力粘度分别为μ1和μ2。设液层间的流速按直线分布。试绘制平板间液体的流速分布图和切应力分布图，并求液层交界面上的流速u。（2006b）2、一球形盛水容器，容器由两个半球面用螺栓连接而成，如图所示。已知球径d=4m，水深H=2m，试求作用于螺栓上的拉力(不计容器的自重)。(2002)第2题图 2、如图所示一封闭水箱，下端有1/4圆弧的钢板AB，宽度1m，半径为1m。已知：h1=2m，h2=3m。求：(1)试绘制水作用于曲面AB上的压力体图及其铅垂投影面上的压强分布图；(2)水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。(2003)第2题图2、（本题20分）某容器如图所示。AB为1/4的圆柱曲面，半径R＝0.4m，其宽度(垂直于纸面)b=1.0m。容器内盛有密度r1=816kg/m3，r2=918kg/m3的两种不相混合的液体，深度h=0.8m。要求：(1)绘制水作用于曲面AB上的压力体图及铅垂投影面上的压强分布图；(2)求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。(2004a,b;)2、（本题20分）在倾角=45°倾斜壁上有一个半径R=0.5m的半圆柱形曲面AB，曲面圆心O点至水面的高度H=2m，曲面宽度b=2m，如图所示。要求：(1)绘制水作用于曲面AB上的压力体图以及铅垂投影面上的压强分布图；(2)求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小、方向及作用点的位置。(2005a,2007b) 2、（本题20分）圆柱曲面AB的一侧受两种液体的作用，如图。上层液体深度h1=1.5m，密度r1=867kg/m3。下层液体深度h2=1m，密度r2＝1000kg/m3。曲面宽度b=2m。圆弧半径R=1m。要求：(1)绘出曲面上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；(2)计算曲面静水总压力P及其方向。（2005b,2007a）3、图示为圆弧曲面AB，已知半径R=2m，宽度b=1m，h=4m，。(1)绘出曲面AB上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；(2)计算作用于曲面AB上的静水总压力的大小和方向。（2006a）3、图示为盛水容器，其中AB为3/4圆柱曲面，半径R=0.6m，圆心O点以上的水深H=1.2m。垂直于纸面的长度L=3m。(1)绘出曲面AB上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；(2)计算作用于曲面AB上的静水总压力的大小和方向。（2006b）3、一洒水车，如图所示，以0.98m/s2的等加速度向前行驶。设以水面中心点为原点，建立xOz坐标系，试求自由表面与水平面的夹角θ。又自由表面压强p0=98kPa，车壁某点A的坐标为x=-1.5m，z=-1.0m，试求A点的压强。(2002) 3、在作等角速度旋转的物体上，装有一U型管式角速度测定仪，如图所示。测得U型管液面高差Δz=0.272m，两支管旋转半径分别为R1=7.5cm，R2=37.5cm。求该物体的旋转角速度ω。(2003)第3题图3、（本题20分）一水箱以水平加速度a=3m/s2运动，水箱尺寸如图所示。水箱静止时盛水深度为1.5m。当水箱加速运动时，求：(1)水面与水平面所成夹角q；(2)底面最大压强pmax；(3)底面最小压强pmin。(2004a,b)3、（本题20分）如图所示为一长方形水车，长3m，宽1.5m，高1.8m，试求：（1）当水车以水平加速度a=4.9m/s2运动时，将有多少水量溢出？（2）为了使水不溢出，最大允许加速度多大？（3）当水车以水平加速度a=4.9m/s2运动时，水车底板所受的静水总压力为多大？(2005a,b,2007a,b) 2、有一圆柱形容器，顶部设一通气管，如图所示。已知圆柱半径R=0.5m，圆柱形容器顶部通气管中的水面与容器顶盖齐平。容器以等角速度w=2p/s绕铅垂中心轴旋转。试推导该容器内液体压强p的计算公式，并求容器顶盖上所受的总压力P。（2006a,b）4、设水流从水箱经过水平串联管路流出，管路末端为收缩的圆锥形喷嘴，在第二段管道中有一半开的闸阀，如图所示。已知流量Q=0.025m3/s，d1=0.15m，l1=25m，d2=0.125m，l2=10m，d3=0.1m；沿程阻力系数和局部阻力系数分别为：ζ1=0.5(进口)，λ1=0.0366，ζ2=0.15(突然缩小),λ2=0.039,ζ3=2.0(阀门),ζ4=0.15(喷嘴)。试求水箱中所需水头H，并定性绘出测压管水头线和总水头线。（水箱水面很大，水箱水面的流速水头可略去不计；所给局部阻力系数都是对局部损失后的平均流速而言）。(2002,2005b,2007a)第4题图4、图示为虹吸管。已知上下游水位差z=4m，管道总长L=20m，管径d=100mm。沿程水头损失系数λ=0.026。进口局部水头损失系数为ζ1=0.8；两转弯处局部水头损失系数均为ζ2=0.15;阀门局部水头损失系数为ζ3=0.2；出口局部水头损失系数ζ4=1。求虹吸管的流量Q，并定性绘出虹吸管的总水头线和测压管水头线。(2003)第4题图 4、（本题25分）某输水管如图所示。已知管径d1=200mm，d2=100mm；管长L1=20m，L2=10m；沿程水头损失系数λ1=0.02，λ2=0.03。各局部水头损失系数为：进口ζ1=0.5，转弯（A、B两处共计）ζ2=0.6，收缩ζ3=0.4(对应于大管流速)，阀门ζ4=2.06。管道水头H=20m。试求：(1)求通过输水管的流量Q；(2)定性绘出管道的总水头线和测压管水头线。(2004a,b)4、（本题25分）水泵将水抽至水塔，如图所示，已知水泵功率P=18.37kw，抽水流量Q=100L/s，吸水管长度l1=8m，压水管长度l2=50m，管径D=300mm，沿程水头损失系数λ=0.025。水泵允许真空值hv=6m水柱。水泵总效率η=75%。局部水头损失系数：进口ζ1=6；转弯ζ2=0.4；出口ζ3=1。求：(1)水泵提水高度z；(2)水泵最大安装高度zs。(2005a,2007b)4、一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。已知管道直径d=300mm，管道全长L=90m，沿程水头损失系数λ=0.03，局部水头损失系数：进口ζ1=0.5，转弯ζ2=ζ3=0.3，出口ζ4=1.0。出口中心在下游水面以下深度h2=2.3m。在距出口l=30m处有一水银测压计，其液面高差Δh=0.5m，较低的水银液面至管轴的高度h=1.5m。试确定：（1）测压计所在断面形心点的压强水头；（2）通过管道的流量Q；（3）两水池的水位差Z；（4）定性绘出测压管水头线和总水头线。（水箱水面很大，水箱水面的流速水头可略去不计）（2006a）4、等直径有压管道如图所示。管径d=0.2m，管长l1=l2=12m，水头H=10m，hs=1m 。沿程水头损失系数λ=0.023。局部水头损失系数：进口ζ1=0.7，转弯ζ2=0.29。取动能校正系数为1.0。求：（1）通过管道的流量Q；（2）管道B断面处的相对压强pB；（3）定性绘出测压管水头线和总水头线。（2006b）5、设水由水箱经管嘴射出，如图所示。已知水头为H（恒定不变），管嘴截面积为A，水箱水面面积很大。若不计能量损失，试求水作用于水箱的水平分力R。(2002)第5题图5、图示一压力管道的渐变段。水流由直径dA为20cm的A管经一渐缩的弯管流入直径dB为15cm的B管，管轴中心线在同一水平面内，A管与B管轴线之间的夹角θ为60o，如图所示。已知通过的流量为Q=0.1m3/s，渐变段A端断面中心处相对压强pA=120kN/m2，若不计能量损失，试求水流对弯管AB的作用力。(2003)第5题图5、（本题25分）射流以V=19.8m/s的速度从直径d=10cm的喷嘴中射出，打击在对称的角度为1350的圆形曲线叶片上，叶片距喷嘴很近。(1) 若叶片固定，求射流对叶片的冲击力；(2)若叶片以速度u=12m/s和喷嘴出口处水流同方向运动求射流对叶片的冲击力。(不计阻力和水重，取动量校正系数为1.0)(2004a,b)5、（本题25分）图示为水平放置的喷嘴，出口直径d=10cm，管道直径D=40cm，喷射流量Q=0.4m3/s，水流喷入大气中，不计喷嘴的水头损失。取动能校正系数及动量校正系数均为1.0，求：（1）螺栓所在断面上的动水压强水头；（2）水流作用于螺栓群上的水平总拉力。(2005a)5、（本题25分）图示为一短管出流，水头H=9m，直径D=100mm，管长L=10m，管轴线水平，进口水头损失系数ζ=0.5，沿程水头损失系数λ=0.02。管道末端为一喷嘴，其出口直径d=50mm，水流喷射在一固定的垂直平板上。忽略喷嘴的局部水头损失和平板的摩阻力。射流在同一水平面上，不计射流自重。试求：(1)管嘴出口的流速和流量；(2)水流对平板的冲击力。(2005b)5、水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平内)，转角α=45o，断面1-1、2-2直径分别为d1=200mm和d2=100mm，两断面中心高差Δz=0.2m。出口断面平均流速v2=10m/s(喷入大气)，全喷嘴水头损失hw1-2=0.5v22/2g，断面1-1至2-2间水体重W=196.0N。试求：（1）断面1-1中心处的压强；（2）水流作用于喷嘴的力的大小和方向。（2006a）5、图示为一管段渐变段，管轴与水平面夹角α=30o。渐变段长度L=10m，渐变段中水体重量G=2kN。进口断面面积A1=0.0314m2，流速v1=1m/s，压强水头p1/γ=50mmH2O 。出口断面面积A2=A1/4。渐变段水头损失为hw=2v22/2g。(v2为出口断面流速)。试求：（1）渐变段出口断面中心处的压强p2；（2）固定渐变段镇墩所受的作用力大小及其方向。（2006b）5、（本题20分）射流自喷嘴中水平射出，冲击在一块与射流方向垂直的长方形均质等厚度的板上，如图所示，已知板长60cm，平板上缘悬挂在铰上（铰的摩擦力不计），当射流冲击到平板的图示位置后，平板偏转30°，以后平板不再偏转。设喷嘴直径d＝25mm，喷嘴前渐变流起点处压力表读数为1.96N/cm2，该断面平均流速v=2.76m/s，喷嘴的局部水头损失系数ξ嘴＝0.3，射流自重不计。求平板的质量m为多少？(2007a,b)60cm18cm30°d=25mm压力表D铰xyo6、实验观察与理论分析指出，恒定有压管流的压强损失Δp与管长l、直径d、管壁粗糙度Δ、运动粘滞系数ν、密度ρ、流速V等因素有关。试用π定理求出计算压强损失Δp的公式。(2002,2005a)6、实验研究表明，恒定有压均匀管流中，管道壁面的剪切应力τ0与断面平均流速V、水力半径R、液体密度ρ、液体的动力粘滞系数μ、及管壁表面的粗糙凸起高度Δ有关。试用π定理求出管道壁面剪切应力τ0的计算公式，并由此推出计算沿程水头损失的基本公式——达西(Darcy)公式。(2003,2006a,2006b)6、（本题20分）实验观察与理论分析指出，管道壁面上的切应力τ0与断面平均流速V、管道直径d、液体密度ρ、液体的动力粘滞系数μ、管壁粗糙度Δ等因素有关。试用π定理推导计算切应力τ0的公式。(2004a,b)6、（本题20分）试用π定理分析曲线型实用堰的单宽流量q的表达式。假设单宽流量q与堰上水头H、重力加速度g、流体密度ρ、运动粘滞系数ν、及表面张力系数σ有关。(2005b) 7、雷诺实验装置由哪几部分组成？试绘出实验装置示意图，简述实验现象，并指出实验中应注意的问题。(2002)7、试设计一实验装置，以便研究管道系统中900弯头的局部水头损失系数的大小。要求：(1)绘出实验装置示意图；(2)说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述实验原理和实验现象，并指出实验中应注意的问题。(2003,2006a,2006b)7、（本题20分）试设计一实验装置，以便研究管道系统中阀门的局部水头损失系数的大小。要求：(1)绘出实验装置示意图；(2)说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述实验原理和实验现象，并指出实验中应注意的问题。(2004a,b)7、（本题20分）有一长度为L内径为D的直管道，该管道已经使用多年。试设计一实验装置，以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。要求：(1)绘出实验装置示意图；(2)说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述试验方法、实验原理以及可能出现的研究结果。(2005a,b)6、（本题20分）有一长度为L内径为D的直管道，该管道已经使用多年。试设计一实验装置，以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。要求：(1)绘出实验装置示意图；(2)说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述试验方法、实验原理以及可能出现的研究结果。(2007a,b)西安理工大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸 考试科目水力学使用试题学科、专业水利、环境等专业（共题，答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题，但需标明题号。）（请将正确答案、必要的图示等写在答题纸上，不必抄题，但需标明题号。）一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×”，每题2分,共10分)1、公式=(du/dy)，适用于牛顿液体和非牛顿液体。2、在连续介质假设的条件下，可以不研究液体分子的运动。3、重力与离心惯性力同时作用时，相对静止液体中任一点的压强可用公式p=p0+γh计算。4、谢才公式U=C(RJ)1/2仅适用于阻力平方区紊流。5、小孔口a和圆柱形外管嘴b的直径及作用水头均相同，则孔口流量Qa小于管嘴流量Qb。二、单项选择题(每题2分,共20分)1、理想液体是（）(1)没有切应力又不变形的液体；(2)没有切应力但可变形的一种假想液体；(3)有切应力而不变形的液体。(4)切应力与剪切变形率成直线关系的液体；2、有一管流，属于紊流粗糙区，若管径不变，欲增大粘滞底层厚度，则可以()(1)增大流速；(2)减小流量；(3)减小液体粘度；(4)升高液体温度。3、两根直径不等的管道，一根输油，一根输水，两管中流速也不同，油和水的下临界雷诺数分别为Rec1和Rec2，则它们的关系是（）(1)Rec1>Rec2；(2)Rec1d2，流量为qv时相应雷诺数为Re1和Re2，则Re1>Re2。()6、流场中某点的速度不随时间变化，则该点的加速度必为零。()二、选择题（每小题2分，共18分）1、牛顿内摩擦定律适用的条件是()(1)理想液体，层流运动；(2)牛顿液体，均匀流；(3)牛顿液体，层流运动；(4)理想液体，恒定流。2、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器AB壁面上的静水压强分布图应为()(1)a(2)b(3)c(4)d 第2页共4页题二、2题图3、图示为二根输水管段AB长度L、直径d、高差Dz、流量qv、糙率n均相等，则二水银压差计中的读数h1与h2的关系为()(1)h1>h2(2)h1LB；(4)无法确定。题二、6题图第3页共4页 7、不满足不可压缩液体连续性的流动是()（1）（2）（3）（4）8、用⊿p（压强差）、ρ（密度）、l（长度）、qv（流量）组成的无量纲数应为()(1)(2)(3)(4)9、圆管层流断面的切应力是()(1)壁面处切应力为零，管轴处切应力最大；(2)沿断面不变；(3)管轴处为零，随半径按线性增大；(4)为抛物线分布。三、绘图题（5分）定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号（管径d为常数）。四、计算题（本大题共6小题，计115分）1、（20分）如图所示，上下两个圆盘半径均为R，间隙为δ，其间充满动力粘度为μ的油液。若下盘不动，上盘以每分钟n转旋转。（上、下盘间流速呈线性分布）求：（1）施加于上盘的阻力矩M的表达式；（2）R＝0.25m，δ=1mm，μ=0.01Pa·s，n=1200转/分。M=?计算题四、1题图计算题四、2题图2、(20分)一曲面的形状为3/4个圆柱面，半径R=0.8m，宽度(垂直于纸面)为1m。圆心位于液面以下h=2.58m，如图所示。容器中盛有密度为r1=816kg/m3的液体，其深度h1=0.98m，其下为密度r2=1000kg/m3的液体。(1)绘制曲面的水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。(2)求作用于曲面的静水总压力的大小和方向。第4页共4页 3、(20分)在作等角速度旋转的物体上，装有一U形管式角速度测定器，如图示。测得U形管水面差Dz=0.272m，二支管旋转半径分别为R1=7.5cm，R2=37.5cm。求该物体的旋转角速度w。计算题四、3题图计算题四、4题图4、(20分)水流由直径dA=20cm的A管径一渐缩的弯管流入直径dB=15cm的B管，管轴中心线在同一水平面内，A管与B管之间的夹角θ=60°，已知通过的流量qv=0.1m3/s，A端中心处相对压强pA=120kPa，若不计水头损失，求水流对弯管的作用力。5、(15分)图示一管路系统，各管糙率相同，水流最终流入大气。每段管长均为l=5m，管径d=6cm，进口局部水头损失系数ζ1=0.5，出口局部水头是系数（淹没串联）ζ2=1.0。当水头H=12m时，流量qv=15l/s。求管道的沿程水头损失系数λ及两水箱水位差z。(取动能校正系数为1)计算题四、5题图6、(20分)圆球在实际液体中作匀速直线运动所受的阻力F与液体密度ρ、动力粘滞系数μ，圆球与流体的相对速度v，圆球的直径d有关，试用Π定理求阻力F的一般函数关系式。 西安理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸B考试科目水力学基础使用试题学科、专业水利工程、环境工程、农业水土工程等（共四大题，答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题，但需标明题号。）一、判断题（每小题2分，共12分）1、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。()2、图示为一矩形平板AB，左侧挡水。当AB绕其形心轴O转动一个角度后，面板所受的静水总压力大小不变。()题一、2图题一、3图3、液流在等直径的有压弯管中流动，如图示。液流由1－1过水断面流向2－2过水断面，其动量保持不变。()4、图示一长度为L的水平管道。今欲将管道加长⊿L，第一种方式是水平接长⊿L；第二种方式是垂直向下接长⊿L，若不计局部水头损失，则两种方式接长后，管道通过的流量qv应相等。()题一、4图5、流场中某点的速度不随时间变化，则该点的加速度必为零。()6、在同样的边界条件下，层流过水断面上的流速分布比紊流要均匀。()二、选择题（每小题2分，共18分）1、图示为两种液体盛于同一容器中，其重度γ1<γ2。在容器侧壁装设一测压管，第2页共4页 则管内液面高度z与(h1+h2)的关系()(1)z>(h1+h2)；(2)z<(h1+h2)；(3)z=(h1+h2)；(4)无法确定。题二、1图题二、2图2、图示管道中两根测压管的水面高差Dh代表局部水头损失的是()(1)图A；(2)图B；(3)图C；(4)以上答案都不对。3、理想液体是()(1)粘性大的液体；(2)服从牛顿内摩擦定律的液体；(3)没有粘性的液体；(4)具有粘性的不可压缩液体。4、管流的负压区是指测压管水头线（）（1）在基准面以下的部分；（2）在下游自由水面以下的部分；（3）在管轴线以下的部分；（4）在基准面以上的部分。5、如图所示，两水库水位差为H，其间以两根管路相连通。已知直径d1=2d2，管长L及沿程水头损失系数l均相等。若按长管计算，则两管的流量之比为（）（1）qv1/qv2=1；（2）qv1/qv2=；（3）qv1/qv2=；（4）qv1/qv2=。题二、5图6、谢才系数的曼宁公式()(1)仅适用于明渠均匀流；(2)适用于所有层流、紊流、明渠流和管流的均匀流；(3)仅适用于紊流均匀流；(4)仅适用于粗糙区紊流均匀流。第3页共4页 7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化()(1)光滑区®粗糙区®过渡粗糙区；(2)过渡粗糙区®粗糙区®光滑区；(3)粗糙区®过渡粗糙区®光滑区；(4)光滑区®过渡粗糙区®粗糙区。8、不满足不可压缩液体连续性的流动是()（1）；（2）；（3）；（4）。9、下列各参数中的无量纲数是()(1)(2)(3)(4)(¾压强差，¾流量，1¾长度，¾密度)三、绘图题（5分）定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。四、计算题（本大题共6小题，计115分）1、（20分）图示为一面积A=1200cm2的平板在液面上以v=0.5m/s的速度作水平移动，使平板下的液体作层流运动。液体分两层，它们的动力粘度与厚度分别为μ=0.142Pa·s，h1=1mm；μ2=0.235Pa·s，h2=1.4mm。两液层内的流速均按直线分布。试绘制平板间液体的流速分布图和切应力分布图，并求平板上所受的内摩擦力F。计算题四、1题图计算题四、2题图2、(20分)图示为一由两个四分之一圆弧组成的S型闸门，圆弧半径均为R=2m，闸门宽度b=4m，闸门可绕轴O开启。试问要在门顶施加多大的水平力F才能使闸门开启？3、(20分)图示为一直径D=2m的圆柱形容器，容器内盛有不相混合的两种液体。第4页共4页 已知r1=816kg/m3，h1=20m，r2=1000kg/m3，h2=30m。容器以每分钟30转的等角速度w绕铅直轴旋转。求容器底部的最大和最小压强。计算题四、3题图计算题四、4题图4、(20分)水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平内)，转角α=45°，断面1-1、2-2直径分别为d1=200mm和d2=100mm，两断面中心高差⊿z=0.2m。出口断面平均流速v2=10.00m/s(喷入大气)，全喷嘴水头损失hw1-2=0.5v22/2g，断面1-1至2-2间水体重W=196.0N。求水流作用于喷嘴的力的大小和方向。5、(15分)一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。已知管道直径d=300mm，管道全长L=90m，沿程水头损失系数l=0.03.，局部水头损失系数：进口ζ=0.5，转弯ζ=0.3，出口ζ=1.0。出口中心在下游水面以下深度h2=2.3m。在距出口l=30m处有一水银测压计，其液面高差⊿h=0.5m，较低的水银液面至管轴的高度h=1.5m。试确定：(1)通过高度的流量qv；(2)两水池的水位差Z。计算题四、5题图计算题四、6题图6、(20分)试用Π定理导出如图所示的理想液体溢流堰过流情况下的单宽流量表达式q=f(p/H)，式中f(H，p)为函数表达式，H、p分别为堰上游水头及堰高，g为重力加速度。 (2011a,b)1、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。()2、在同样的边界条件下，层流过水断面上的流速分布比紊流要均匀。()题一、3图3、液流在等直径的有压弯管中流动，如图示。液流由1－1过水断面流向2－2过水断面，其动量保持不变。()4、图示一长度为L的水平管道。今欲将管道加长⊿L，第一种方式是水平接长⊿L；第二种方式是垂直向下接长⊿L，若不计局部水头损失，则两种方式接长后，管道通过的流量qv应相等。()题一、4图5、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。()1、若层流流速分布如图所示,则其切应力沿y方向为均匀分布。()题一、1图题一、2题图2、图中沿斜面上A点的静水压强为pn，则A点水平和铅直方向的静水压强分别为px＝pncosa和py＝pnsina。()3、流线与迹线是两个不同的概念，所以在何情况下流线与迹线不会重合。()4、在同样的边界条件下，紊流过水断面上的流速分布比层流要均匀。()5、输水圆管由直径为d1和d2的两段管路串联而成，且d1>d2，流量为qv时相应雷诺数为Re1和Re2，则Re1>Re2。() 1、图示为两种液体盛于同一容器中，其重度ρ1<ρ2。在容器侧壁装设一测压管，则管内液面高度z与(h1+h2)的关系()(1)z>(h1+h2)；(2)z<(h1+h2)；(3)z=(h1+h2)；(4)无法确定题二、1图题二、2图2、图示管道中两根测压管的水面高差Dh代表局部水头损失的是()(1)图A；(2)图B；(3)图C；(4)以上答案都不对。3、理想液体是()(1)粘性大的液体；(2)服从牛顿内摩擦定律的液体；(3)没有粘性的液体；(4)具有粘性的不可压缩液体。4、管流的负压区是指测压管水头线（）（1）在基准面以下的部分；（2）在下游自由水面以下的部分；（3）在管轴线以下的部分；（4）在基准面以上的部分。5、如图所示，两水库水位差为H，其间以两根管路相连通。已知直径d1=2d2，管长L及沿程水头损失系数l均相等。若按长管计算，则两管的流量之比为（）（1）qv1/qv2=1；（2）qv1/qv2=；（3）qv1/qv2=2-2.5；（4）qv1/qv2=22.5。题二、5图6、平衡液体中的等压面必为()(1)水平面；(2)斜平面；(3)旋转抛物面；(4)与质量力相正交的面。7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化()(1)光滑区®粗糙区®过渡粗糙区；(2)过渡粗糙区®粗糙区®光滑区；(3)粗糙区®过渡粗糙区®光滑区；(4)光滑区®过渡粗糙区®粗糙区。8、粘滞底层厚度d比绝对粗糙度D小得多的壁面称为()(1)光滑面；(2)过渡粗糙面；(3)粗糙面；(4)以上答案均不对。 9、下列各参数中的无量纲数是()(1)(2)(3)(4)(：压强差，：流量，1：长度，：密度)1、圆管层流断面的切应力是()(1)壁面处切应力为零，管轴处切应力最大；(2)沿断面不变；(3)管轴处为零，随半径按线性增大；(4)为抛物线分布。2、图示为两种液体盛于同一容器中，其密度分别为r1和r2在容器侧壁装设两根测压管A和B，则A、B水面高度ZA和ZB的关系为：()(1)ZA>ZB；(2)ZARe2；(4)无法确定。5、管流的负压区是指测压管水头线（）（1）在基准面以下的部分；（2）在下游自由水面以下的部分；（3）在管轴线以下的部分；（4）在基准面以上的部分。6、图示A、B两管的管径及糙率均相同，且水位差h1=h2。若要使流量qvA=qvB，则两管的长度LA与LB的关系为（）(1)LA=LB；(2)LALB；(4)无法确定。题二、6图 7、流体静力学基本方程z+p/rg=常数，也适用于：()(1)不可压缩流体均匀流场；(2)静止的可压缩流体；(3)不可压缩流体均匀流同一过水断面；(4)以上情况都不适用。8、粘滞底层厚度d比绝对粗糙度D小得多的壁面称为()(1)光滑面；(2)过渡粗糙面；(3)粗糙面；(4)以上答案均不对。1、绘出图中（下左）AB曲面（3/4圆柱面）上水平方向的压强分布图和垂直分力的压力体图，并标出力的方向。2、定性绘出图示（上右图）管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。1、一平板在平底槽中的静水面上以等速度u运动，使槽中的水近似地作二元均匀层流运动。试证明槽中水流速度沿水深按直线规律分布。Fui=02设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂轴线与柱心铅垂轴线重合，两者之间间隙充以某种液体（油），如图所示。立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动，（间隙中的液体运动速度呈直线分布）。已知套管长度l=0.2m，重量G＝1.96N，内径d=0.05m，套管与立柱径向间隙厚度δ＝0.0016m，液体的粘度μ=9.8Pa·s。试求圆柱形套管下移速度V（空气阻力很小，可略去不计）。 Ha闸门3如图所示．一利用静水压力自动开启的矩形翻板闸门。当上游水深超过工作水深H时，闸门即自动绕转轴向顺时针方向倾倒，如不计闸门重量和摩擦力的影响，试求转轴的位置高度a。4、一个直径为d2的圆柱，放置在直径为d1的槽上。如图。圆柱的长度与槽长相等为l单位长度。水的密度为ρ、柱的重量为W，当液体把圆柱刚好顶起，求上下两水面差ΔH等于多少。d2d1ΔH5、已知不可压缩流场的平面流动为。求：(1)在点A(2，3)的加速度；(2)流动是否满足连续性方程？6、已知用欧拉法表示液体运动时的流速分量为。k为不等于0的常数，试确定：(1)该流动是恒定流还是非恒是流；(2)流动是否满足连续性方程；（3）求其加速度（4）写出流线的微分方程并求出流线方程。 7、(15分)一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。已知管道直径d=300mm，管道全长L=90m，沿程水头损失系数l=0.03.，局部水头损失系数：进口ζ=0.5，转弯ζ=0.3，出口ζ=1.0。出口中心在下游水面以下深度h2=2.3m。在距出口l=30m处有一水银测压计，其液面高差⊿h=0.5m，较低的水银液面至管轴的高度h=1.5m。试确定：(1)通过高度的流量qv；(2)两水池的水位差Z。8、如图所示，一吸水装置。水箱D的水位不变，而h1、h2、h3的值已知，若不计损失，求喉部断面面积al和喷嘴断面面积a2满足什么关系才能使水从水池E引入管中。9、射流自喷嘴中水平射出，冲击在一块与与射流方向垂直的长方形均质等厚度的板上，已知板长60cm，平板上缘悬挂在铰上（铰的摩擦力不计），当射流冲击到平板上后，平板偏转30，以后平板不再偏转。设喷嘴直径d＝25cm，喷嘴前渐变流起点处压力表读数为1.96N/cm2，该断面平均流速v=2.76m/s，喷嘴的局部水头损失系数ξ嘴＝0.3，求平板的质量m为多少？60cm18cm30°d=25cm压力表D铰 10、(20分)水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平内)，转角α=45°，断面1-1、2-2直径分别为d1=200mm和d2=100mm，两断面中心高差⊿z=0.2m。出口断面平均流速v2=10.00m/s(喷入大气)，全喷嘴水头损失hw1-2=0.5v22/2g，断面1-1至2-2间水体重W=196.0N。求水流作用于喷嘴的力的大小和方向。11、底宽与水深均为a的矩形明渠和某边长为a的正方形管，其沿程阻力系数相同水力坡降也相同，试比较其流量。12、(本题20分)试证明圆管的沿程水头损失系数λ与糙率n的关系为13、图示为一糙率n=0.013的简单管道，直径d=200mm，管长L=1000m，输送流量Q=40L／s。现欲将其流量增至Q=60L／s，而管道的工作水头H和管道总长L不变，则必需改为串联形式，若改变的一段串联管道直径d1=300mm，其糙率n=0.013，求其长度l1。(按长管计算)d1l114、如图示一矩形长直明渠，已知底宽B=1m，水深h=0.5m，水的粘滞系数ν=10-6m2/s，流量Q=2l/s，单位渠长的沿程水头损失0.0001。试求：（1）请证明。其中g为重力加速度、C为谢才系数。（2）计算水流雷诺数，并判别流态；并说明此时那种阻力作用较大（粘滞阻力、紊动阻力）（3）计算渠底的切应力τ0；（4）计算距离渠底0.5h处的切应力τ；（5）计算沿程阻力系数λ；'