(完整版)重庆大学流体力学课程试卷

高等流体力学2009级研究生课程《高等流体力学》学生姓名：郭军峰指导教师：何川教授专业：动力工程及工程热物理班级：动力研2009级2班重庆大学动力工程学院二O一O年一月四.设52/ 1.110/m s μρ-=⨯的气体以10/v m s ∞=的速度以零攻角定常饶流长度为L =1m 的大平板，试用数值解讨论边界层内的流动规律。

解:1. 右下图为该流动问题的示意图，取平板的前缘点O 为坐标原点,x 轴沿着平板,y 轴垂直于平板,建立流向坐标系XOY 。

经过计算可知：Re=9.1×105,则由 数量级比较法，可以得到该问题的边界层控制微分方程组及相应定解条件：2200;0,0;10u vx y u u u u v xy y y u v y u V m s μρ∞⎧∂∂+=⎪∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+=⎨∂∂∂⎪⎪===⎪→∞==⎪⎩2. 控制微分方程化为常微分方程,同时将定解条件作相应变换.引入函数(,)x y ψ,令,u v y xψψ∂∂==-∂∂将它代入连续性方程可得： 0)(22=∂∂∂-+∂∂∂=∂∂+∂∂yx x y y v x u ψψ 即可将u ,v 两个因变量变为ψ一个因变量 引入无因次变量: ()η==y y g x ,()()ψη∞==⋅f f V g x 则有： x x V y x V y x x 2/221/2'21'21ηρμρμη-=⋅-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-∞-∞ xx g x g f x g V V x x g x g y 2)()(',)(,/2)(,)(1'====∞∞ψρμη 代入原方程组得:∞∞∞∞∞=⇒=⋅==∂∂=∂∂=V u f f V x g f x g V f x g V y f x g V y u y '')(1)('')()(ηψ()22V u f V f V V f f x x x x x ηηηη∞∞∞∞'⎛⎫∂∂∂∂'''''===-=- ⎪∂∂∂∂⎝⎭()()()1V f V u f V V f f y y y g x g x ηη∞∞∞∞'∂'∂∂∂''''====∂∂∂∂ ()()()()()2221V V V V u f f f f y y g x g x g x g x y g x ηη∞∞∞∞⎛⎫''∂∂∂∂''''''''==== ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭ ()()()()()()()()22V g x f f v V g x f g x x xx g x V g x f g x f V f fg x x x ψηηηη∞∞∞∞∂⎡⎤∂∂∂'=-=-=-+⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎛⎫''''=-+-=-⎢⎥⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦⎣⎦因此,动量方程22u u uu v x y yμρ∂∂∂+=∂∂∂可化为: ()()()()()222g x V V V V f f V f fg x f f x x g x g x μηηρ∞∞∞∞∞⎡⎤⎛⎫''''''''''-+-=⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 又()()122g x g x x ''=== 则有:()()22222222g x V V V V f f f f f f f x x x x g x μηημρρ∞∞∞∞''''''''''''-+-=即：0f ff '''''+= 边界条件：()()η⎧'==⇒=⎪=⇒⎨=⇒=⎪⎩0,0000000u f y v f ()η∞'→∞⇒→∞=⇒∞=,1y u V f因此，原定解问题可表示如下：()()()000,00,1f ff f f f '''''⎧+=⎪⎨''==∞=⎪⎩3. 由于缺少边界条件，此方程还无法解，将上述定解问题中的高阶常微分方程表示为一阶常微分方程组：令：，设0)0(''≠=A f ，3131,A FA f ηζ==，并且有31'A =ηζ所以 34333232323131''''''')''(''''''')'(''''')('A F A F A F f A F A F A F f A F A F FA f ==∂∂===∂∂===∂∂=ηηηηηηζηζηζη将上边各式代入方程0'''''=+ff f ，得0)''''('''''34323134=+=⋅+=FF F A A F FA A F因为034≠A ，即有0'''''=+FF F并且因为：1)0('')0('')0(''0)0('0)0(')0('0)0(0)0()0(,003231=⇒===⇒===⇒==∞→⇒∞→=⇒=F A A F f F A F f F A F f ζηζη所以所求得的非线性常微分方程为：1)0('',0)0(',0)0(0'''''====+F F F FF F 2332)('1)(')(',1)('-∞=⇒=∞=∞=∞F A A F f f因此，为求A ，必须先计算出()F '∞，即对常微分方程进行数值求解，算出()F '∞4. 用龙格—库塔算法求数值解：① 将其化为一阶常微分方程组：ξ⎧'==⎪⎪⎪'''==⎨⎪''''''''===-=-⎪⎪⎩112122dFF F d F F F F F F FF FF即有：11222F F F F F FF '⎧=⎪⎪'=⎨⎪'=-⎪⎩因此可令：()()()⎧==⎪⎪⎪==⎨⎪⎪=-=⎪⎩123,,,,,,,,,dxy F x y z t dt dy z F x y z t dt dz xz F x y z t dt也即有：()()()()()()x t F y t F z t F ξξξ⎧=⎪⎪'=⎨⎪''=⎪⎩相应初始条件为：()()()00,00,01x y z ===② 用C 语言编程，计算步长设置为0.01t ∆=,迭代次数设为：1000；求()F '∞，也就是求()lim t y t →∞的值．用C 语言编制程序如下：#include <math.h> #include <stdio.h> #include <graphics.h>#define path "D:\\turboc2" #define w 10 #define h 0.01 #define j 1000 main() {FILE *fp;float k1,k2,k3,k4,m1,m2,m3,m4,l1,l2,l3,l4; float x[j],y[j],z[j]; float t; int i,b;int x1=50,y1=400,x2=550,y2=100; int mode,drive=DETECT;initgraph(&drive,&mode,path); x[0]=0.0;y[0]=0.0;z[0]=1.0; for(i=1;i<j;i++) { k1=h*y[i-1]; l1=h*z[i-1]; m1=h*(-x[i-1]*z[i-1]);k2=h*(y[i-1]+l1/2.0);l2=h*(z[i-1]+m1/2.0); m2=h*(-(x[i-1]+k1/2.0)*(z[i-1]+m1/2.0)); k3=h*(y[i-1]+l2/2.0); l3=h*(z[i-1]+m2/2.0); m3=h*(-(x[i-1]+k2/2.0)*(z[i-1]+m2/2.0));k4=h*(y[i-1]+l3);l4=h*(z[i-1]+m3); m4=h*(-(x[i-1]+k3)*(z[i-1]+m3));x[i]=x[i-1]+(k1+2*k2+2*k3+k4)/6.0;y[i]=y[i-1]+(l1+2*l2+2*l3+l4)/6.0;z[i]=z[i-1]+(m1+2*m2+2*m3+m4)/6.0;}line(x1,y1,x2,y1); line(x1,y1,x1,y2); moveto(x1,y2);lineto(x1-w/3,y2+w); lineto(x1+w/3,y2+w); lineto(x1,y2);moveto(x2,y1);lineto(x2-w,y1-w/3);lineto(x2-w,y1+w/3); lineto(x2,y1);for(b=1;b<h*j;b++){ line(x1+b*(x2-x1)/(h*j),y1,x1+b*(x2-x1)/(h*j),y1-6);line(x1,y1-b*(y1-y2)/(h*j),x1+6,y1-b*(y1-y2)/(h*j));}for(i=0;i<j-1;i++){ t=i*h;line((t*50+x1),(y1-x[i]*30),(((i+1)*h)*50+x1),(y1-x[i+1]*30));line(t*50+x1,y1-y[i]*30,(i+1)*h*50+x1,y1-y[i+1]*30);line(t*50+x1,y1-z[i]*30,(i+1)*h*50+x1,y1-z[i+1]*30);}getch();closegraph();if((fp=fopen("D:\\myfile.txt","w"))==NULL){printf("cannot open the file exit!");exit(0); }for(i=0;i<j;i++){fprintf(fp,"t=%d\n",i);fprintf(fp,"x=%8.8f ",x[i]);fprintf(fp,"y=%8.8f ",y[i]);fprintf(fp,"z=%8.8f \n",z[i])；}fclose(fp);}程序运行结果为：t=990x=14.82098293 y=1.65518951 z=0.00000000t=991x=14.83753490 y=1.65518951 z=0.00000000t=992x=14.85408688 y=1.65518951 z=0.00000000t=993x=14.87063885 y=1.65518951 z=0.00000000t=994x=14.88719082 y=1.65518951 z=0.00000000t=995x=14.90374279 y=1.65518951 z=0.00000000 t=996x=14.92029476 y=1.65518951 z=0.00000000 t=997x=14.93684673 y=1.65518951 z=0.00000000 t=998x=14.95339870 y=1.65518951 z=0.00000000 t=999x=14.96995068 y=1.65518951 z=0.00000000以上数据只是输出结果的最后一部分数据。

流体力学与叶栅理论 课程考试试题一、 选择题（每小题1分，共10分）1、在括号内填上“表面力”或“质量力”：摩擦力（ ）； 重力（ ）； 离心力（ ）； 浮力（ ）； 压力（ ）。

2、判断下列叙述是否正确（对者画√，错者画╳）：(a) 基准面可以任意选取。

（ ）(b) 流体在水平圆管内流动，如果流量增大一倍而其它条件不变的话，沿程阻力也将增大一倍。

（ ）(c) 因为并联管路中各并联支路的水力损失相等，所以其能量损失也一定相等。

（ ）(d) 定常流动时，流线与迹线重合。

（ ）(e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。

（ ）二、 回答下列各题（1—2题每题5分，3题10分，共20分）1、什么是流体的连续介质模型？它在流体力学中有何作用？2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时，管流的雷诺数410Re ，问采用国际单位制时，该条件下的雷诺数是多少？为什么？3、常见的流量的测量方法有哪些？各有何特点？三、计算题（70分）1、如图所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D =120.2mm ，d =119.8mm ，L =160mm ，间隙内充满μ=0.065Pa·S的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少？（10分）题1图2、如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。

（10分）题2图3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数，试问模型中流体运动粘性系数υm=？（10分）4、如图所示，变直径圆管在水平面内以α=30。

弯曲，直径分别为d1=0.2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用力及作用力的位置。

2020-2021《流体力学》期末课程考试试卷一、单项选择题（每题1分，共8分）1．不可压缩流体，可认为其密度在流场中（ ）。

A.随压强增加而增加 B.随压强减小而增加 C.随体积增加而减小 D.与压强变化无关 2．气体温度增加，气体粘度（ ）。

A.增加B.减小C.不变D.增加或减小 3．理想流体与实际流体的主要区别在于( )。

A.是否考虑易流动性B.是否考虑粘滞性C.是否考虑重力特性D.是否考虑惯性4．流体动力粘度的单位是( )A.m 2/sB.N/m 2C.N·sD.Pa·s 5．在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须( ) A ．均为表压强 B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强 6．在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，且与此流线（ ）。

A.相切B.重合C.平行D.相交7．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（ ）A ．P ＝CB ．C Z gp=+ρC ．C 2gvg p 2=+ρ D ．C 2gv Z g p 2=++ρ 8．管路水力计算中的所谓长管是指（ ）A ． 长度很长的管路B ．总能量损失很大的管路C ．局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D ．局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，每空1分，共10分）1. 气体的粘性小，随温度的升高其粘性减小；液体的粘性大，随温度的升高其粘性降低。

( )2. 当某点的表压力为负值时，说明该点存在真空。

( )3. 理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。

( )4. 压力表实际测得的压强是绝对压强。

( )5. 拉格朗日法研究个别流体质点在不同时刻的运动情况，而欧拉法研究同一时刻流体质点在不同空间位置的运动情况。

( )6. 流线可以相交或转折。

( )7. 流量一定时，不可压缩恒定流体的过流断面愈大，则流速愈大。

答*案+我*名*字一、单项选择题(共5 题、共10 分)1.回油管末端要浸在液面下且其末端切成（）倾角并面向箱壁，以使回油冲击箱壁形成回流以利于冷却油温，又利于杂质的沉淀。

A、30°B、45°C、60°D、90°2.液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。

泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（）。

A、实际流量B、理论流量C、额定流量3.溢流阀在执行工作的时候，阀口是（）的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。

A、常开B、常闭C、有时开有时闭4.叶片泵的叶片数量增多后，双作用式叶片泵输出流量（）。

A、增大B、减小C、不变5.液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应（）。

A、等于10MPaB、小于10MPaC、大于10Mpa二、多项选择题(共10 题、共40 分)1.理想气体的状态变化过程有（）。

A、等压过程B、等容过程C、等温过程D、绝热过程2.流体流动过程中的压力损失有（）。

A、管道的沿程损失B、局部损失C、液气压元件的损失D、摩擦损失3.快速运动回路可以采用（）方式来实现。

A、差动连接B、用蓄能器C、双泵供油D、增速缸4.溢流阀是应用最广泛的压力控制元件，把它安装在回路不同的位置上，可以有不同的作用，下列正确的有（）。

A、作溢流阀用调定系统压力B、作安全阀用限定系统压力C、作背压阀用控制回油腔压力D、作远程调压阀用5.下列可用作保压回路的是（）。

A、液控单向阀B、蓄能器C、自动补油D、换向阀6.下列属于普通流量控制阀的是（）A、节流阀B、调速阀C、溢流节流阀D、分流集流阀7.对于双作用叶片泵，如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角，会导致（）；又（），配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角，所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角。

A、由于加工安装误差，难以在工艺上实现B、不能保证吸、压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低C、不能保证泵连续平稳的运动8.当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力相等时，通过节流阀的流量为（）；通过调速阀的流量为（）。

重庆大学 流体力学 课程试卷学年 第 学期开课学院： 城环学院 课程号： 考试日期：考试方式：考试时间： 120 分钟一．填空题（共30分，每小题2分）1.均质不可压缩流体的定义为 。

2.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 。

3.在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为 。

5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 大小，就能判别出流动方向。

6.产生紊流附加切应力的原因是 。

7.在静止流体中，表面力的方向是沿作用面的 方向。

8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与 有关。

9.渐变流流线的特征是 。

10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 。

11.局部水头损失产生的主要原因是 。

12.直径为d 的半满管流的水力半径R = 。

13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速x u 和y u 满足 方程 。

14.弗劳德数Fr 表征惯性力与 之比。

15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 。

二．（14分）如图所示，一箱形容器，高 1.5h m =，宽（垂直于纸面）2b m =，箱内充满水，压力表的读数为220/kN m ，用一半径1r m =的园柱封住箱的一角，求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。

三．（14分）如图所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。

已知主管直径3D m =，主管流量335/Q m s =，分叉管直径2d m =，两分叉管流量均为2Q ，分叉管转角060θ=，1-1断面中点的压强2294/p kN m =，不计水头损失，求水流对支座的作用力。

四.（14分）如图所示，长50L m =、直径0.21D m =的自流管，将水自水池引至吸水井中，然后用水泵送至水塔。

已知泵的吸水管直径0.2d m m =，管长6l m =， 泵的抽水量30.064/Q m s =，滤水网的局部阻力系数12 6.0ξξ==，弯头的局部阻力系数30.3ξ=，自流管和吸水管的沿程阻力系数0.02λ=。

流体力学复习题2013 制一、填空题1、1mmHO= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。

3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。

4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时粘性力与惯性力的对比关系。

5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2，总阻抗S为__________ 。

串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2。

6、流体紊流运动的特征是脉动现行__________ ，处理方法是时均法 __________ 。

7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。

&流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转流动和变形运动。

9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了惯性力与弹性力的相对比值。

10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。

211、理想流体伯努力方程z R L 常数中，其中z卫称为测r 2g r压管水头12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在流线 ,因而一切平面流动都存在流函数，但是，只有无旋流动才存在势函数。

13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ，是因为它反映了惯性力和粘性力 __________ 的对比关系。

14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力匸、表面张力性和压缩膨胀性。

15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。

16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。

作用与液上的力包括质量力,表面力。

17、力学相似的三个方面包括几何相似_________ 、运动相似 ________ 与________ 。

18、流体的力学模型是连续介质________ 模型。

2 19、理想气体伯努力方程p （Z1 -Z2）（g）亍中，2P （Z1-Z2）（g）称势压 __________________ ，p ——全2压 ______ ，- P （Z1 - Z2）（g）~2~称总压20、紊流射流的动力特征是 _________ 各横截面上的动量相等 ______ 。

《工程流体力学》流体力学试卷及答案一一、判断题1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比.2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。

3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。

4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。

5、 稳定(定常)流一定是缓变流动。

6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。

7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。

8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。

9、外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为4d D -。

10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。

二、填空题1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=∆,通过的流量为s L /2,分析当汞水压差计读数cm h 9=∆，通过流量为 L/s 。

2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。

3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。

4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。

5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。

6、泵的扬程H 是指 .7、稳定流的动量方程表达式为 。

8、计算水头损失的公式为 与 。

9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是 . 10、压力中心是指 . 三、简答题1、 稳定流动与不稳定流动。

2、 产生流动阻力的原因。

3、 串联管路的水力特性。

4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？5、 静压强的两个特性.6、 连续介质假设的内容。

7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件. 8、 因次分析方法的基本原理。

9、 欧拉数的定义式及物理意义。

10、 压力管路的定义。

11、 长管计算的第一类问题。

12、 作用水头的定义。

13、 喷射泵的工作原理。

14、 动量方程的标量形式。

流体力学试题库（含答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、（）的分子间隙最小。

A、固体B、流体C、气体D、液体正确答案：A2、金属压力表的读数值是()。

A、绝对压强B、相对压强C、绝对压强加当地大气压D、相对压强加当地大气压正确答案：B3、当容器内工质的压力大于大气压力，工质处于（）A、标准状态B、负压状态C、临界状态D、正压状态正确答案：D4、以绝对真空为基准点计算的压力值称为（）。

A、相对压力B、真空压力C、绝对压力D、真空度正确答案：C5、将极细测压管插入水中，毛细现象会使得液位（）A、都有可能B、不变C、上升D、下降正确答案：C6、在圆管流中，层流的断面流速分布为（）。

A、抛物线规律B、均匀规律C、对数曲线规律D、直线变化规律正确答案：A7、露天水池，水深5m处的相对压强为（）。

A、5kPaB、49kPaC、147kPaD、205kPa正确答案：B8、按连续介质的概念，流体质点是指（）A、几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体B、几何的点C、流体的分子D、流体内的固体颗粒正确答案：A9、沿程损失产生的原因是( )。

A、流体质点之间发生碰撞B、紊流流动C、流体与管壁面以及流体之间存在切应力D、流动存在旋涡正确答案：C10、伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，压力下降（）A、都可能B、流速下降C、流速不变D、流速上升正确答案：D11、水沿水平放置的有压管道流动，已知管径为100毫米，流量为0.0314立方米／秒，则平均流速为（）A、3.14米／秒B、4米／秒C、2米／秒D、1米／秒正确答案：B12、球形阀的阀体制成流线型是为了（）。

A、减少流动阻力损失B、减少沿程阻力损失C、制造方便D、外形美观正确答案：A13、沿程水头损失随水流的流程增长而（）。

A、减少B、不确定C、增大D、不变正确答案：C14、伯努利方程中Z+P/ρg表示（）A、通过过流断面的流体所具有的总机械能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、单位重量流体具有的测压管能头正确答案：D15、在圆管中，粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要依据于( )。

重庆大学流体力学本科课堂测试题集一元流体动力学基础1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kg /7.980，试求断面平均流速。

解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kg ρ=⇒→//AQ v ρ=得：s m v /0154.0= 2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速解：由流量公式vA Q = 得：A Q v = 由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122=3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速解：(1)由s m A v Q /0049.0333==质量流量s kg Q /9.4=ρ(2)由连续性方程：33223311,A v A v A v A v ==得：s m v s m v /5.2,/625.021==4.设计输水量为h kg /1.2942的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。

试确定管道直径，根据所选直径求流速。

直径应是mm 50的倍数。

解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0=代入vA Q ρ= 得m v 18.1=5.圆形风道，流量是10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。

试设计直径，根据所定直径求流速。

直径规定为50 mm 的倍数。

解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450=代入vA Q = 得：s m v /5.17=6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。

设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。

A卷B卷开卷闭卷 其他，2227.7kN()4z H O H O DP V L πγγ=⋅=⋅⋅=↑7.7kN()z P P ==↑过圆柱中心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水管长度l1=200m ，管径d1=250mm ，压力管长度l2=600m ，管径d2=200mm 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，分别为： EMBED Equation.DSMT4 1 2.5ξ=, 20.5ξ=2f h gp z gp z +++=++2222222111υγυγ18.908.96.1902++=+p p 2=9.8kN/m 2（1分） 控制体，受力分析如图： （2分）615.06.1942.042121=⨯⨯==ππp d P kN308.08.942.042222=⨯⨯==ππp d P kN（5分） 列x 动量方程：)185.3185.3(1.01308.0615.0)(1221--⨯⨯=-+--=-+=∑R Q R P P FxυυρR=1.56kN4. 已知：u x =-kx ， u y =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（4分） 22x y a k xa k y==流函数ψ（4分）ckxy kydxdy kx dx u dy u y x +-=--=-=⎰⎰ψ（4分） 000)(5.0=-=∂∂-∂∂=yu xu xy z ω 是无旋流（3分）Cky kx kydyxdx k dy u dx u y x ++-=+-=+=⎰⎰225.05.0ϕ5．一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76.12=Q m 3/s 。

求渠道的底坡i 。

（10分）解：（2分） 224)210(2)(m mh b h A =+=+=（2分）mm h b X 657.151********2=+⨯⨯+=++=（2分） m X AR 533.1==（2分） 951.42161==R n C（2分） 76.12==Ri AC Q i=0.0001。