重庆大学流体力学课程试卷

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1、第4页共4页流体力学期末试卷第1学期开课学院：课程号：考试日期：考试时间：120分钟一、填空题（共20分，每空2分）1.作用在流体上的力按作用方式分有：质量力和表面力。（4分）2．液体静力学基本方程的几何意义为液体中任意两点的测压管水头相等；则物理意义为单位重量流体具有的位能不变。（4分）3.尼古拉兹实验将流动分为五个区域，在各个区域内影响沿程阻尼系数的因素不同，其中紊流光滑区影响的因素为Re，紊流粗糙区影响的因素为。（4分）4．圆管均匀流中，切应力与点到管轴的距离r成正比，管轴处切应力的值为0。（4分）5.管嘴出流的工作条件是：（1）

2、作用水头H0<9m、(2)管嘴长度l<3~4d。（4分）二、名词解释（共10分，每小题5分）1.理想流体模型答：当流体粘性较小，忽略它对计算精度不产生影响，因而假定流体不具粘性，按理想流体计算，这个假定称理想流体模型。（5分）2.临界水深答：明渠流动中，流量一定，断面形式一定，相应于比能最小时的水深。（5分）三、计算题（共70分）1.如图所示，两水池间的隔板处有一个圆柱体闸门，已知：圆柱体直径D=1m，垂直于图面长L=1m；左池敞口，水深H=6m；右池密闭，h=1m，且装有U形水银测压管，测压管读数。求：作用在圆柱体闸门上的静水总压力。

3、（15分）解：1)右液面压强水头：（5分）故有：mH2O2)作用在圆柱体闸门上的静水总压力水平分力：（5分）3)作用在圆柱体闸门上的静水总压力垂直分力：（5分）第4页共4页2.图示水泵给水系统，输水流量Q=100l/s，水塔距与水池液面高差H=20m，吸水管长度l1=200m，管径d1=250mm，压力管长度l2=600m，管径d2=200mm。水泵真空度为7.5m,吸水管与压力管沿程阻力系数分别为λ1=0.025，λ2=0.02，各局部阻力系数分别为：EMBEDEquation.DSMT4,。试求：1）水泵扬程与安装高度；2）绘出总

4、水头线和测压管水头线。（15分）解：1)总流连续性方程：（4分）2）.列1-2断面能量方程：（4分）解得水泵扬程：3）列1-3断面能量方程可得安装高度：（4分）第4页共4页4）总水头线与测压管水头线如图：（3分）3.一弯管水平放置，已知：d1=d2=200mm，管轴线在同一水平面内，管中通过流量Q=0.1m3/s，1-1断面中心线压强p1=19.6kN/m2，l-1、2-2断面间的水头损失为1m，求水流对弯管的作用力。（15分）题3图解：（2分）连续性方程：m/s（5分）列l-1、2-2断面间能量方程：p2=9.8kN/m2（1分）控制

5、体，受力分析如图：（2分）kNkN（5分）列x动量方程：R=1.56kN4.已知：ux=-kx，uy=ky，求：1）加速度；2）流函数；3）问该流动是有涡流还是无涡流，若为无涡流求其势函数。（15分）解：加速度第4页共4页（4分）流函数ψ（4分）（4分）是无旋流（3分）5．一梯形断面明渠均匀流动，已知：粗糙系数n=0.025，边坡系数m=1，渠底宽为b=10m，水深h=2m，渠底过流能力m3/s。求渠道的底坡i。（10分）解：（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）i=0.0001