1、电大流体力学期末总复习汇编期末总复习一、 选择题1.堰流流量Q与堰上全水头Ho的关系是（）。（a） 1/2次方的关系 （b） 1次方的关系（c） 3/2次方的关系 （d） 2次方的关系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. 在均质孔隙介质中，渗流流速u与水力坡降J的几次方成比例（）。（a） 1/2次方 （b） 1次方（c） 3/2次方 （d） 2次方4.对于实际流体,总水头线是（）的线。（a）沿程下降。 （b）沿程升高。（c）沿程可升可降。 （d ）沿程不升不降。二、 判断题判断下列说法是否正
2、确。若正确在括号内划，否则划 。1.动能修正系数与断面流速分布有关。 （）2. 临界雷诺数的大小与流体的性质无关。 （）3. 长短是指管道几何长度长的管道。 （）4谢齐（Chezy）公式适用于紊流粗糙区。 （ ）5按程沿程阻力系数的变化规律,尼古拉滋试验曲线分为三个区。 （）6对于以重力为主导因素的流动，可按佛劳德准则进行模型设计。 （）三、简答题1.等压面是水平面的条件有那些？2.流体静压强的有那两个特性？3.明渠均匀流有那些特性？4.说明描述流体运动的两种方法（拉格朗日法与欧拉法）的主要区别。四、绘图题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.
3、在封闭水箱中，h =1.5m， z = 0.5m （如图），压力表读数为4.9KN/m 2，求A点和水面压强。2圆形有压涵管穿过路基，管长 I =50m，管径d =1.0m，上下游水位差 H =3m，管路LT _ V沿程阻力系数 =0.03，局部阻力系数：进口 =0.5，弯管 0.65，水下出口se =1.0，求通过流量？压力和作用点。参考答案一、 选择题1. ( c) 2 . (a) 3 .(b) 4 ( a)二、 判断题1 (V) 2. ( ) 3.()4 . (V) 5 .()6 . (V)三、 简答题1答：同一介质连续质量力只有重力。2答：(1)流体静压强方向垂直且指向受压面。(2)流
4、体静压强大小与受压面方位无关。3.答：(1)过流断面面积、水深沿程不变。(2)过流断面平均流速、流速分布不变。(3)底坡线、总水头线、水面线三线平行。(4 )沿水流方向重力分量与摩擦力平衡。4.答：拉格朗日法描述的是质点系法，跟踪流体质点，研究其在空间的运动规律；欧拉法是在空间设点，描述任意空间位置上流体质点的运动规律。四、 绘图题(略)五、计算题1.解：(1)A点的压强：Pa 二 Pb 亠；gZ =4.9 1 9.8 0.5 =9.8kpa(2)水面压强：Po = Pa - :?gh =9.8-1 9.8 1.5 二4.9kpa2. 解：(绘出上下游过流断面 1-1、2-2 )因为河道较宽，
5、忽略上下游流速的影响，以下游水面为基准面列能量方程:H 0 0 = 0 0 0 hwl 2H =hw ”e 2 b 气.(0.0350.2 0.65 J1 2g通过流量：2 2nd2 314疋12 3Q =v 3.936 3.09m3/s4 4流速：v1、2 9.81 3 = 3.936m/s、3.8P =号: ghih1 /sin v - b gh2h2 /sin r1 1P 1 9.8 3 3/sin(45) 1 9.8 2 2/sin(45) =34.65kN(3)闸门上的合力作用中心(对闸门下端之矩)b 1 b 1lcP gh1h1 /sin - /sin gh2h2/sin -h2
6、/sin2 3 2 3lc二 屯/si nJg3 -h；)lc1 1 1 9.8/sin2(45) (33 -23) = 1.79m34.65 6hc =lcsin v -1.79 sin(45) =1.27m合力作用中心hc距闸门下端垂直距离为 1.27m。4.解：(1)求 FrFVghmQbhm . ghm :0.442 0.7 9.8 0.7(2)判断急流还是缓流因为Fr cl所以该水流是缓流期末总复习、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
7、流体的主要区别在于 （）。（a）是否考虑粘滞性 （b）（c）是否考虑重力特性 （d）3.均匀流特征不包括（ ）。（a）流线平行 （b）（c）流速及流速分布流程不变 是否考虑易流动性 是否考虑惯性过流断面上符合静水压强分布 （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、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
8、、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K d的关系。3.薄壁小孔口恒定自由出流，流量 Q与孔口全水头 H）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。2.绘出下面图中曲面上的压力体图。V潴伽沏脸胁朋艸咖脑f咖五、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。仁71nC*112.水泵系统如图，管径d = 200mm,流量为Q =0.1m3/s，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
9、阀二2.0，所有弯头弯二0.3，两水面高差z=10.m，求水泵扬程。（22分）3.有一矩形底孔闸门，高 h =3m，宽b =2m，上游水深g =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）2 24.检验ux = 2x y, uy =2y - z, uz - -4(x y)z - xy不可压缩流体运动是否存在?(10 分)期末总复习(2)参考答案一、 选择题1.二、 判断题1.()三、 简答题(d)2 (a)3. (d)4. (a)。axay2 .(每小题3分，共1.答：dtdUy:Uydt-jtdUz；Uzay:Ux.:t旬XUx x；x以上三式中等号右边第一
10、项率，称为时变加速度()4 .()5 . (V) 6 .()12分)CUxUy -CUyUyUyUx；:t-UxUz-:zUy7:y :z.:Uzz Ujuzz；z-：Uy.:t当地加速度=u二表示在每个固定点上流速对时间的变化;:t等号右边的第二项至第四项之和:：Uz : Uz、Ux _ Uy -；x : y因此，一个流体质点在空间点上：Ux ：Ux ：UxUx Uy - Uz - :x : y : z-：Uy FUy FUyUx Uy Uz-:x : y :z示流速随坐标的变化率，称为位变加速度(迁移加速度) 的全加速度应为上述两加速度之和。2 答：(1) 紊流光滑区二f3(Re)(2)
11、紊流过渡区二f4(Re, K/d)(3) 紊流粗糙(阻力平方)区，=f5 (K / d)3.答:Q与H)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:Pa = Po - ; gh =0 -1 9.8 3 - -29.4kN(2)B点的相对压强：Pb = po = 0(3)C点的相对压强:Pc = po gh = 0 1 9.8 2 =19.6kN2. 解：(1)管中流速二 3.18m/s4Q 4 0.1v 二二d2 二 0.22
12、 (2)列1-1到2-2能量方程(3) 求扬程30 3.182=10 (2.0 0.3 1.0 0.02 ) 13.25m0.2 2 疋 9.8(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P=2【Pg(h1 -h) + PghhbPg(h2 -h)+ Pgh2hP=|1 9.8(6-3) 1 9.8 6 3-|1 9.8(5-3) 1 9.8 5 3 = 58.8kN(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时-h) =1 9.8 (6-3)=29.4上游压强分布图下底边长b1 = pm = 1 9.8 6 = 58.8下游压强分布图上底边长
13、a2g(h2 -h) =1 9.8 (5-3)= 19.6h(2a2 b2)下游压强分布图下底边长 b2 = 1gh2 =1 9.8 5 = 49hcPa1 b1)hh2?H(a2 即 3(a2 b2)hc 二舟” bl) _(2a2 b2)h21 2hc (2 29.4 58.8) -(2 19.6 49) 3 1.5m58.8 6合力作用中心hc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辿：Uy ；：Uz0.:x ；:y :z(2)方程左面项H4xx-：Uy-:y二 4y Uz:z-4(x y)(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。
