工程流体力学考试答案

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1、1.6、两种不相混合的液体有一个水平的交界面O-O，两种液体的动力粘性系数分别是=0.14Pa·s,=0.24Pa·s；两液层厚度分别为=0.88mm，=1.2mm，假定速度分布为直线规律，试求推动底面积A=1000cm2平板在液面上以匀速U=0.4m/s运动所需的力？解：设两层液体交界面处的液体运动速度为U0(未知)。交界面处，下层液体对上层液体的摩擦切应力为，上层液体对下层液体的摩擦切应力为，根据两层液体中的速度梯度不难得到，（6分）显然，这两个在交界面处的切应力应当是大小相等、方向相反的。由（4分）解出∴于是可得作用在运动平板上的摩擦力，与其大小相等、方向相反的，也就是维持平板运动

2、所需之力为==3.54N（5分）5．5.如图所示，一并联管路，流量，，管长米，米，管径毫米，管子为清洁铸铁管，试求为若干？解：由于在并联管路上，各管段比能损失相同，即也就是，查表知，且，查表可知时，，则管径近似为150mm.5-5.如图所示，水由水塔A流出至B点后有三支管路，至C点又合三为一，最后流入水池D，各管段尺寸分别为d1=300毫米,=500米；d2=250毫米，=300米；d3=400毫米，=800米；dAB=500毫米，=800米；dCD=500毫米，=400米；管子为正常情况，流量在B点为250升/秒。试求全段管路损失水头为若干？解：对并联管路，而，同理，因为，经查表知：升

3、/米，升/米，升/米，升/米，升/米，从而，则米。所以mh2o。5-6.一连续出流管路，长10米，其通过流量为35升/秒，连续分配流量为30升/秒，若水头损失为4.51米时，其管径应为若干？（按正常管计算）解：升/秒，升/秒即，所以查表知对应的管径为毫米。5-7.水塔A中其表面压强=1.3大气压（表），水经水塔A通过不同断面的管道流入开口水塔B中，如图所示。设两水塔的水面差H=8米，各管段的管径和长度分别为：d1=200毫米，=200米；d2=100毫米,=500米。管子为正常管。仅计阀门所形成的局部阻力，试求水的流量为若干？解：选取截面H及2-2为研究对象。2-2表压强为0，由伯努利方

4、程得，，从而.各个局部损失系数如下:管进口，阀门突缩：，所以.局部损失系数之和8.549.由于，从而升/秒。5-10.如图所示，两贮水池的水面差H=24米，各管路尺寸分别为：d1=d2=d4=100毫米，d3=200毫米，l1=l2=l3=l4=100米；管路的摩擦阻力系数，；闸阀的阻力系数。试求管路系统中的流量为若干？又当闸阀关闭时，问各管段的流量将如何变化？解：，则因为，将，，，米，毫米，毫米代入上式并整理可得（1）因为即（2）又因为（3）（4）综合上述(1),(2),(3),(4)式知，升/秒，升/秒，升/秒。当闸阀关闭时,，，因为d1=d2=d4=100毫米，，所以.又因为l1=

5、l2=l3=l4=100米，，所以考虑到，从而有所以升/秒。