工程流体力学第4章理想流体动力学

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1、第4章理想流体动力学自测题一、思考题4.1何谓系统和控制体？它们有何区别与联系？试写出系统—控制体的输运公式并说明其物理意义。4.2说明连续性方程的物理意义。4.3说明欧拉运动微分方程的物理意义。4.4试写出理想流体的伯努利方程，并且说明此方程的物理意义以及它的适用条件。4.5何谓缓变流和急变流？在缓变流截面上，压强分布有何规律？4.6为什么要引入动能修正系数这个概念？其物理意义是什么？4.7说明动量方程和动量矩方程的适用条件。二、选择题4.1连续性方程表示流体运动遵循守恒定律。（C）（A）能量（B）动量（C）质量（D）流量4.2水在一条管

2、道中流动，如果两过流断面的管径比，则速度比。（C）（A）2（B）1/2（C）4（D）1/44.3在流动中，伯努利方程不成立。（D）（A）恒定（B）理想流体（C）不可压缩（D）可压缩4.4文丘里管用于测量。（D）（A）点流速（B）压强（C）密度（D）流量4.5毕托管用于测量。（A）（A）点流速（B）压强（C）密度（D）流量4.6应用总流的伯努利方程时，两断面间。（D）（A）必须是缓变流（B）必须是急变流（C）不能出现急变流（D）可以出现急变流4.7伯努利方程中表示。（A）（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

3、积流体具有的机械能（D）通过过流断面流体的总机械能4.8水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心的压强，有以下关系。（C）（A）（B）（C）（D）不定4.9应用总流的动量方程求流体对物体合力时，进、出口的压强应使用。（B）（A）绝对压强（B）相对压强（C）大气压强（D）真空值 三、计算题4.1如图所示，设一虹吸管a=2m,h=6m,d=15cm。试求：（1）管内的流量；（2）管内最高点S的压强；（3）若h不变，点S继续升高（即a增大，而上端管口始终浸入水内），问使吸虹管内的水不能连续流动的a值为多大。（1：；2：；3：a=4.16m）4.

4、2如图所示，两个紧靠的水箱逐级放水，放水孔的截面积分别为A1与A2，试问h1与h2成什么关系时流动处于恒定状态，这时需在左边水箱补充多大的流量。（，）4.3如图所示为一文丘里管和压强计，试推导体积流量和压强计读数之间的关系式。4.4如图所示，敞口水池中的水沿一截面变化的管道排出，质量流量q=14㎏/s。若d1=100mm，d2=75mm，d3=50mm，不计损失。求所需的水头H以及第二管段中央M点的压强，并绘制测压管水头线。(2.59m,2.04×104Pa)4.5如图所示，直径为d1=700mm的管道在支承水平面上分支为d2=500mm的

5、两支管，A—A断面的压强为70kN/m2，管道流量Q=0.6m3/s，两支管流量相等。不计水头损失，求支墩受的水平推力。（3.26kN）4.6下部水箱重224N，其中盛水重897N，如果此箱放在秤台上，受如图所示的恒定流作用。问秤的读数是多少。（2321N）4.7不可压缩流体平面射流冲击在一倾斜角为θ=600的光滑平板上，如图所示。若喷嘴出口直径d=25mm，喷射流量，试求射流沿平板两侧的分流流量和，以及射流对平板的作用力（不计水头损失）。4.8如图所示，水泵叶轮的内径d1=20cm，外径d2=40cm，叶片宽度b=4cm，水在叶轮入口处沿

6、径向流入，在出口处与径向成30o角的方向流出，质量流量qm=81.58㎏/s。试求：（1）液体在叶轮入口与出口处的流速与；（2）液体对叶轮产生的扭矩。（，3.25m/s，）4.9如图所示，平板向着射流以等速ν运动，导出使平板运动所需功率的表达式。4.10如图所示为一有对称臂的洒水器，设总体积流量为5.6×10-4m3/s，喷嘴面积为0.93cm2。不计摩擦。求它的角速度ω。如不让它转动，应施加多大扭矩。(8.52rad/s，0.3N·m)