长沙理工大学工程流体力学习题 下载本文

习题图2-5(本图数字需修改,见文字)

2-5 有一水箱装置如习题图2-7所示,箱底高出地面3.5m,箱中水深2.5m,水箱的自由面绝对压强为65kN/m(0.65工程大气压)。1)若以地面为基准面,A、B两点的位能、压能及测压管水头各为多少?2)若以水箱为基准面,A、B两点的位能、压能及测压管水头又各为多少?

2-6 如习题图2-6所示为一船闸闸室的闸门,巳知闸室的宽度b=10m,上游水深h1=10m,闸室中水深h2=5m,求每扇闸门上的静水总压力P及其作用点。

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习题图2-6 习题图2-7

2-7 矩形平板闸门AB一侧挡水(习题图2-7),己知闸门长L=3m,宽b=1m,形心点水深hc=2.5m;倾角α?30,闸门上缘A处设有转铀,闸门自重G=30kN,若不计门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力T。

2-8 如习题图2-8所示为一混凝土重力坝,为了较核坝的稳定性,试分别计算当下游有水和无水时两种情况下,每单位宽度上的静水总压力。

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习题图2-8 习题图2-9

2-9 如习题图2-9所示为一长方形平面闸门,高3m,宽2m,上游水位高出门顶3m,下游水位高出门顶2m,求:1)闸门所受总压力和作用点;2)若上下游水位同时上涨1m时,总压力作用点是否会有变化?试作简要论证。

2-10如习题图2-10所示,一个直径为D的球(球的重量可忽略)处于平衡状态,导出D与?1,?2,h1,h2的关系式。

习题图2-10

2-11、试画出以下图中各曲面上的压力体剖面图,并指出垂直压力的方向。

(a) (b) (c)

(d) (e) (f) 习题2-11图

2-12如习题图2-12所示的密闭盛水容器,已知h1=50cm,h2=120cm,水银测压计读数△h=25cm。试求半径R=0.5m的半球形盖AB所受铅直方向和水平方向的静水总压力。

习题图2-12

2-13、图示为一弧形闸门,半径R?7.5m,挡水深度h?4.8m,旋转轴距渠底H?5.8m,闸门宽度b?6.4m。试求作用于闸门上的静水总压力的大小及作用点。

习题图2-13

第三章

思考题

1、拉格朗日法和欧拉法有何不同?

2、流线有哪些性质?流线和迹线的区别和联系是什么? 3、流动有哪些分类方法?

4、什么是恒定流与非恒定流?什么是均匀流与非均匀流?什么是渐变流和急变流?有人说“均匀流一定是恒定流,急变流一定是非恒定流”,这种说法是否正确?为什么? 5、总流连续方程的物理意义是什么?

6、动水压强与静水压强有什么不同?在推导恒定总流能量方程时,为什么过流断面必须位于渐变流

段?

7、什么是总水头线和测压管水头线,两者的关系是怎样的? 8、什么是水力坡度?

9、恒定总流能量方程的限制条件有哪些?如何选取计算断面、基准面和计算点?

10、应用能量方程判断下列说法是否正确:(1)水一定从高处向低处流动;(2)水一定从压强大的地方向压强小的地方流动;(3)水总是从流速大的地方向流速小的地方流动?

11、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流,管路装有U形管水银差计,判定压差计中水银液面A、B哪个高?

思考题11图

12、拿两张薄纸,平行提在手中,当用嘴顺纸间缝隙吹气时,问薄纸是不动、相互靠拢还是向外张开?为什么?

13、应用动量方程时要注意哪些问题?由动量方程求得的力若为负值,说明什么问题?待求未知力的大小与隔离体的大小有无关系?应用动量方程时如何选择隔离体。

习 题

3-1 如习题3-1图所示的管流,已知断面A-A处的流速分布为u?umax22?r0?r?,圆管半径ro2r0?4cm,r1?2cm,且A-A断面中心点处的umax?0.2cm/s,求小管段的断面平均流速v1。

习题3-1图