1、第三章 流体动力学基础复习思考题1比较拉格朗日法和欧拉法,两种方法及其数学表达式有何不同?2什么是流线?流线有哪些不要性质,流线和迹线有无重合的情况?3总流连续性方程 的物理意义是什么?12vA4何谓均匀流及非均匀流?以上分类与过流断面上流速分布是否均匀有克关系?5何谓渐变流,渐变哪些有哪些重要性质?引入渐变流概念,对研究流体运动有什么实际意义?6动能校正系数 及动量校正系数 的物理意义是什么?7说明总流伯努力利方程 各项的物理意义和几何2211wpvpvzzhgg意义。8应用总流伯努力利方程解题时,在所取过流断面上,不同点单位重量液体具有的机械能是否相等?9结合公式的推导,说明总流伯努力利方
2、程的适用条件。10结合公式推导,说明总流动量方程 适用条件。21()FQv习 题选择题(单选题)3-1 恒定流是:(a)流动随时间按一定规律变化;(b)流场中任意空间点的运动要素不随时间变化;(c)各过流断面的流速分布不同;(d)各过流断面的压强相同。3-2 非恒定流是:(a)u/t=0;(b)u/t0;(c)u/S=0;(d)u/S0 。3-3 一元运动是:(a)均匀流;(b)速度分布按直线变化;(c)运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;(d)限于直线运动。3-4 均匀流是:(a)当地加速度为零;(b)迁移加速度为零;(c)向心加速度为零;(d)合加速度为零。3-5 变直径管的直径 d1
3、=320mm,d 2=160mm,流速 v1=1.5m/s,v 2 为:(a)3 m/s;(b)4 m/s ;(c)6m/s;(d)9 m/s 。3-6 一等直径水管,A-A 为过流断面,B-B 为水平面,1、2、3、4 为面上各点,各点的运动物理量有以下关系:(a)p 1=p2;(b)p 3= p4;(c)z 1+p1/ g= z2+p2/ g;(d)z 3+p3/ g= z4+p4/ g。3-7 伯努利方程中 z+p/ g+ v2/2g 表示:(a)单位重量流体具有的机械能;(b)单位质量流体具有的机械能;(c)单位体积流体具有的机械能;(d)通过过流断面流体的总机械能。3-8 水平防止的
4、渐扩管如图所示,如忽略水头损失,断面形心点的压强有以下关系:(a)p1 p2;(b)p1= p2;(c)p10 时的流线。 ((b/a)x-y=C)3-14 已知平面流动速度分布为 ux= cy/(x 2+y2) , uy= cx/(x 2+y2) ,其中 c 为常数。求流线方程并画出若干条流线。 (x 2+y2=C)3-15 已知平面流动的速度场为 u=(4 y 6x) ti+(6 y 9x) tj。求 t=1 时的流线方程并绘出x=0 至 x=4 区间穿过 x 轴的 4 条流线图形。 (1.5x-y=C)3-16 水管的半径 r0=30mm,力量 Q=401L/s ,已知过流断面上的流速分
5、布为 u=umax( y/r0)1/7。式中: umax是断面中心点的最大流速, y 为距管壁的距离。试求:(1)断面平均流速;(2)断面最大流速;(3)断面上等于平均流速的点距管壁的距离。 (145.08cm/s;177.65cm/s;0.726cm/s;)3-17 不可以压缩流体对下面的运动是否满走连续性条件?(1)u x=2x2+y2, uy=x3 x(y 2 2y)(2)u x=xt+2y, uy=xt2 yt(3)u x=y2+2xz, uy= 2yz x2yz, uz=1/2x2z2+x3y4((1)不连续;(2)连续;(3)连续)3-18 已知不可压缩流体平面流动在 y 方向的流
6、速分量为 uy=y2 2x+2y,求速度在 x 方向的分量 ux。 ( x=-(2xy+2x)+f(y))3-19 水管直径 50mm,末端的阀门关闭时,压力表读值为 21kN/m2,阀门打开后读值降至 5.5 kN/m2,如不计水头损失,求通过的流量。 (10.9L/s)3-20 水在变直径竖管中流动,已知粗管直径 d1=300mm,流速 v1=6m/s。为使两断面的压力表读值相同,试求细管直径(水头损失不计) 。 (d 2=0.24m)3-21 一变直径的管段 AB,d A=0.2m,d B=0.4m,高差h=1.5m,今测得pA=30kN/m2,p B=30kN/m2,B 点断面平均流速
7、 vB=6m/s。试判断水在管中的流动方向。 (流向B-A)3-22 用水银压差计测量水管中的某带内流速 u,如读值h=60mm,求该点流速。 (3.85m/s)3-23 为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径 d1=200mm,流量计喉管直径d2=100mm,石油密度 =850kg/m3,流量计流量系数 =0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm。问此时管中流量 Q 多大?(51.1L/s)3-24 水箱中的水从一扩散短管流到大气中。直径 d1=100mm,该处绝对压强 p1=0.5 大气压,直径 d2=150mm。求水头 H。水头损失不计。 (1.23m)3-25 离心式
8、通风机用集流器 A 从大气中吸入空气。直径 d=200mm 处,接一根细玻璃管,管的下端插入水槽中。已知管中的水上升 H=150mm,求每秒钟吸入的空气量 Q。空气的密度 为 1.29kg/m3。 (1.499m 3/s)3-26 一吹风装置,进、排风口都直通大气,管径 d1= d2=1m,d 3=0.5m。已知排风口风速 v3=40m/s 空气的密度 =1.29kg/m3,不计压强损失。试求风扇前、后的压强 p1和 p2。 (p labs=97935.5Pa;p zabs=98967.5Pa)3-27 水由喷嘴射出,已知流量 Q=0.4m3/s,主管只 D=0.4m,喷口直径d=0.1m,水
9、头损失不计。求作用在喷嘴上的力。 (143.3kN)3-28 水平方向射流,流量 Q=36L/s,流速 v=30m/s,受垂直于射流轴线方向的平板的阻挡,截去流量 Q1=12 L/s,并引起射流其余部分偏转,不计射流在平板上的阻力,试求射流的偏转角及对平板的作用力。 (30;456.6kN)3-29 矩形断面的平底渠道,其宽度 B=2.7m,渠底在某断面处抬高0.5m,抬高前的水深为 2m,抬高后的水面降低 0.15m,如忽略边壁和底部阻力。试求:(1)渠道的流量;(2)水流对底坎的推力 R。 (8.483m 3/s;22.45kN)3-30 闸下出流,平板闸门宽 b=2m,闸前水深 h1=4m,闸后水深 h2=0.5m,出流量 Q=8m3/s,不计摩擦阻力。试求水流对闸门的作用力,并与按静水压强分布计算的结果相比较。 (98.35kN)