缘合练习(2) 中央电大工学院郭湾 一，选择思 在下列命题中选择出正确的说法，漆在括号内。 1,流体中粘性厚擦力的大小与()无关。 (✉)两流层间速度差 )流体种类 (©)流层的接触面积 (d)接触面压力 2。理想蓝体与实际流体的主要区别在于()。 (a)是否考虑粘滞性 化)是否考虑易流动性 (c)是否考虑重力特性(d)是否考虑惯性 3,均匀流特证征不包括()。 (a)流线平行 (化)过流新面上符合静水压强分布 (c)流速及流速分布流程不变 (d山流速缓发 4,圆管层流中斯面平均流速等于管中最大流速的()， (a)12(b)1/3(c)2/3(d)1/4 二、判断思 1.恒定流一定是均匀流。 () 2。静压强大小与受压面方位无关。 () 3。无论流体作何种运动，水平面都是等压面。 () 4.真空压强是指没有大气存在时的压强。 () 5.总流自努利能量方程只适用于恒定流。 () 6。动量修正系数与速度平方成正比。 () 三，简答题 1,写出流场中流体质点加速度的表达式，并说明其各项的意义。 2。试限据尼古拉签试验，说明素流各区沿程阻力系数入与心和%的关系。 3。薄壁小孔口恒定自由出流，流量Q与孔口全水头儿是几次方的关系1 4。写出明果均匀流形成的条件？ 四，绘图题
1 综合练习(2) 中央电大工学院 郭鸿 一、选择题 在下列命题中选择出正确的说法，添在括号内。 1. 流体中粘性摩擦力的大小与（ ）无关。 (a) 两流层间速度差 (b) 流体种类 (c) 流层的接触面积 (d) 接触面压力 2．理想流体与实际流体的主要区别在于( )。 (a) 是否考虑粘滞性 (b) 是否考虑易流动性 (c) 是否考虑重力特性 (d) 是否考虑惯性 3. 均匀流特征不包括（ ）。 （a）流线平行 (b) 过流断面上符合静水压强分布 (c) 流速及流速分布流程不变 (d) 流速缓慢 4. 圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的（ ）。 （a）1/2 （b） 1/3 （c） 2/3 （d） 1/4 二、判断题 1．恒定流一定是均匀流。 （ ） 2．静压强大小与受压面方位无关。 （ ） 3．无论流体作何种运动，水平面都是等压面。 （ ） 4．真空压强是指没有大气存在时的压强。 （ ） 5．总流伯努利能量方程只适用于恒定流。 （ ） 6．动量修正系数与速度平方成正比。 （ ） 三、简答题 1．写出流场中流体质点加速度的表达式，并说明其各项的意义。 ２．试根据尼古拉兹试验,说明紊流各区沿程阻力系数 与 Re 和 d K 的关系。 ３．薄壁小孔口恒定自由出流，流量 Q 与孔口全水头 H0 是几次方的关系？ ４．写出明渠均匀流形成的条件？ 四、绘图题
1,绘出下面图中平面上相对压强分布图。 PA P湘 2。绘出下面图中曲面上的压力体图。 2728222822282444 五、计算思 1,如图所示，一端封闭的容器中装有水，求A。B,C三点的相对压强。 C 2水泵系统知图。管径d■200n刚m,蓝量为Q=01m'/s,吸水管与压水管的总长 为30m,沿程阻力系数元=0.2：吸水管设有带阁门的莲蓬头5网=2.0。所有弯头 5=0,3,两水面高差：=10m,求水系扬程。(2分) 2
2 1. 绘出下面图中平面上相对压强分布图。 2. 绘出下面图中曲面上的压力体图。 五、计算题 1．如图所示，一端封闭的容器中装有水，求 A，B，C 三点的相对压强。 2. 水泵系统如图，管径 d = 200mm ，流量为 Q 0.1m /s 3 = ，吸水管与压水管的总长 为 30m，沿程阻力系数 = 0.02 ；吸水管设有带阀门的莲蓬头 阀 = 2.0 ，所有弯头 弯 = 0.3 ，两水面高差 z =10.m ，求水泵扬程。（22 分）
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3.有一矩形底孔门，高h=3m,宽b=2m,上游水深4=6洲，下游水深么=5册： 求作用于侧门上的静水压力和作用点。(16分) 77777元 4.检验队，=2x2+头4，=2y2+三，山2■4x+y+罗不可压缩流体运动是否存 在？(10分)
4 3．有一矩形底孔闸门，高 h = 3m ，宽 b = 2m ，上游水深 h1 = 6m ，下游水深 h2 = 5m， 求作用于闸门上的静水压力和作用点。（16 分） 4．检验 u x y u y z x y z xy x = 2 + , y = 2 + , uz = −4( + ) + 2 2 不可压缩流体运动是否存 在？（10 分）
综合赫习②参考答案 一、选择题 1.(d) 2.(ad 4,(a). 二，判断题 1.(×)2.(√)3.(×)4.《×)5.（√）6.(×) 三、简容题（每小题3分，共12分》 1.答： 山+，容 +, 王*4： u d,测+， y+t:多 +,可 , dh,+.+,y Cur. , dr 以上三式中等号右边第一须会.告、受表示在鲜个国定点上流道对时同的支安化 率，称为时变加速度（当地加速度）。等号右边的第二项至第四项之和 示流速随坐标的变化率，称为位变加速度（迁移加速度）。因此。一个流体质点在空闻点上 的全加速度应为上述两如速度之和。 2.答：(1)素流光滑区2=(R©) (2)素流过涯区元■f(Re,Kfd (3)素流相楠（阻力平方）区A=厂(K/d) 3。答：0与H”成比例。 4.答：(1)恒定流。 (2)长直棱柱形果道，率n不变。 (3)无支流汇入，流出。 (4)果道顺坡。 四，绘图题（答略） 2绘出下而图中曲面上的压力体图。《答略) 5
5 综合练习(2)参考答案 一、选择题 1.（d） 2．(a) 3.（d） 4.（a）。 二、判断题 1．（ ） 2．（√） 3．（ ） 4．（ ） 5．（√） 6．（ ） 三、简答题 （每小题 3 分，共 12 分） 1. 答: + + + = = + + + = = + + + = = z u u y u u x u u t u dt du a z u u y u u x u u t u dt du a z u u y u u x u u t u dt du a z z z y z x z z y y z y y y x y y y x z x y x x x x x 以上三式中等号右边第一项 t ux 、 t uy 、 t uz 表示在每个固定点上流速对时间的变化 率 ， 称 为 时 变 加 速 度 （ 当 地 加 速 度 ）。 等 号 右 边 的 第 二 项 至 第 四 项 之 和 z u u y u u x u u x z x y x x + + 、 z u u y u u x u u y z y y y x + + 、 z u u y u u x u u z z z y z x + + 是表 示流速随坐标的变化率，称为位变加速度（迁移加速度）。因此，一个流体质点在空间点上 的全加速度应为上述两加速度之和。 ２．答: (1) 紊流光滑区 (Re) 3 = f （2） 紊流过渡区 (Re, / ) = f 4 K d （3） 紊流粗糙（阻力平方）区 ( / ) = f 5 K d ３． 答: Q 与 H0 1/2 成比例。 4． 答: （1）恒定流。 （2）长直棱柱形渠道，糙率 n 不变。 （3）无支流汇入、流出。 （4）渠道顺坡。 四、绘图题 （答略） 2. 绘出下面图中曲面上的压力体图。（答略）
五、计算题 1.解： (1)A点的相对压强： P4=P%-gh=0-1×9.8x3=-294kN (2)B点的相对压强： Pa=Po=0 (3)点的相对压强： Pe=P%+gh=0+1x9.8×2=19.6kN 2解：(1)管中流速 404×0.1 02E-3.18m/s (2)列1-1到2-2能量方程 pg 2g 82g +q! +是+元+H=++装+6+5+5细g*28 (10分) (3)求扬程 H=-5+6n+6n+2=10+20+03+10+02931g d 2g 02'2x98=1325m (8分) 3.解：(1)给出闸门上下游的压强分布图 (2)闸门上的合力 P=Lg4-创+sAh-Ls-创+h P-x96-3引+198x3-x95-+1x9gx3=58y (3》侧门上的合力作用中心（对满门下端之矩） 上游压强分布图上底边长a=图h-)=1×9.8×(6一3)=294 上游压强分布图下成边长b1=g孰=1×9.8×6=58.8 6
6 五、计算题 1. 解： （1）A 点的相对压强： pA = p0 − gh = 0 −19.83 = −29.4kN （2）B 点的相对压强： pB = p0 = 0 （3）C 点的相对压强： pC = p0 + gh = 0 +19.8 2 =19.6kN 2. 解：（1）管中流速 m s d Q v 3.18 / 0.2 4 4 0.1 2 2 = = = （2）列 1-1 到 2-2 能量方程 g v d l g v g v g p H z g v g p z 2 2 ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 + + + = + + + 阀 + 弯 + 出口 + （10 分） (3)求扬程 m g v d l H z z 13.25 2 9.8 3.18 ) 0.2 30 10 (2.0 0.3 1.0 0.02 2 ( ) 2 2 2 2 1 = = − + 阀 + 弯 + = + + + + （8 分） 3．解：（1）绘出闸门上下游的压强分布图 （2）闸门上的合力 g h h gh h b g h h gh h b P [ ( ) ] 2 [ ( ) ] 2 = 1 − + 1 − 2 − + 2 P [1 9.8(5 3) 1 9.8 5] 3 58.8k N 2 2 [1 9.8(6 3) 1 9.8 6] 3 2 2 = − + − − + = （3）闸门上的合力作用中心（对闸门下端之矩） 上游压强分布图上底边长 a1= g(h1 − h) =19.8(6 −3) = 29.4 上游压强分布图下底边长 b1= gh1 =19.86 = 58.8
下游压强分布图上底边长a2=gh体-)=1x9.8×(5-3)=19.6 下游压强分布图下成边长b2=w4=1×9.8×5=49 、。b+b1)h+hn-2（a2+62Mg2+62 3al+b1)2 3a2+b2) 1 h= 2a1+b1)-(2a2+b2h P6 he= 22×294+588剧-(2x19.6+49×32=15m 5886 合力作用中心，距闸门下精为1.5m: 成直接用解析法求解。 4.解：(1)不可压缩流体连续方程 0+0+=0 (2)方程左面项 6.=4 a auy u=4x+》 《2)方程左面-方程右面，符合不可压缩流体走续方程，故运动存在
7 下游压强分布图上底边长 a2 = g(h2 − h) =19.8(5−3) =19.6 下游压强分布图下底边长 b2 = gh2 =19.85 = 49 3( 2 2) (2 2 2) ( 2 2) 3( 1 1) 2 (2 1 1) ( 1 1) 2 a b h a b a b h b a b h a b a b h b hcP + + − + + + = + 2 [(2 1 1) (2 2 2)] 6 1 a b a b h b P hc = + − + hc [(2 29.4 58.8) (2 19.6 49)] 3 1.5m 6 2 58.8 1 2 = + − + = 合力作用中心 c h 距闸门下端为 1.5m。 或直接用解析法求解。 4．解：（1）不可压缩流体连续方程 = 0 + + z u y u x ux y z （2）方程左面项 x x ux = 4 y y uy = 4 4(x y) z uz = − + （2）方程左面=方程右面，符合不可压缩流体连续方程，故运动存在