工程流体力学2.6曲面上的静水总压力
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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.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,通过的流量为,分析当汞水压差计读数,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 .一、判断题×√×√××××√×二、填空题1、 3 L/s2、,斯()3、因次和谐的原理,п定理4、过流断面上各点的实际流速是不相同的,而平均流速在过流断面上是相等的5、,稳定流,不可压缩流体,作用于流体上的质量力只有重力,所取断面为缓变流动6、单位重量液体所增加的机械能7、,8、,是指在温度不变的条件下,随着流速梯度的变化,μ值始终保持一常数9、总压力的作用点一、是非题。
1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
()2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
( )3.附面层分离只能发生在增压减速区。
()4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。
工程流体力学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.随流动雷诺数增大,管流壁面粘性底层的厚度也愈大。
参考答案:错误2.对于音速.如下说法不正确的是:参考答案:流体中的声速是状态参数的函数3.平板湍流边界层的厚度与距前缘的距离x成正比,与雷诺数Re成反比。
参考答案:错误4.边界层的外边界不是流线,流体可以通过边界层外边界流入流出边界层。
参考答案:正确5.当水流的实际雷诺数小于流态判别数时,水流为湍流。
参考答案:错误6.一输油管和输水管在当直径、长度、壁面粗糙度均相等时,则沿程水头损失必相等。
参考答案:正确7.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:参考答案:抛物线规律8.在湍流粗糙管中:参考答案:水头损失与断面平均流速的平方成正比9.圆管流动过流断面上的切应力分布为:参考答案:管轴处是零,且与半径成正比10.既然是一个量,就必定有量纲。
参考答案:错误11.同时满足雷诺准则和弗劳德准则一般是不可能的参考答案:正确12.激波是超声速气流的基本现象之一,它是一种的过程:参考答案:压强上升,密度上升,流速下降13.在平板混合边界层中,层流边界层转捩点位置离前缘越远,摩擦阻力系数就越小。
参考答案:正确14.平板层流边界层厚度____与雷诺数Re的____成反比。
雷诺数愈大,边界层厚度越薄。
参考答案:平方根15.输水管道模型试验,长度比例尺为8,模型管道的流量应为原型管道流量的:参考答案:1/816.定常流时,流线随的形状不随时间变化,流线不一定与迹线相重合。
参考答案:错误17.用U 形水银测压计测A点压强,h1=500mm,h2=300mm,A点的压强是:【图片】参考答案:63700N/m218.在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是参考答案:同一种液体,相互连通19.在下列各组流体中,属于牛顿流体的为()。
参考答案:水、空气、汽油20.如果原型流动中粘滞力占主要作用,则流动相似考虑雷诺相似。
工程流体力学课后单选题100道及答案解析1. 流体的粘性与流体的()无关。
A. 分子内聚力B. 分子动量交换C. 温度D. 压强答案:D解析:流体的粘性主要与分子内聚力、分子动量交换和温度有关,与压强无关。
2. 理想流体是指()的流体。
A. 无粘性B. 不可压缩C. 无粘性且不可压缩D. 符合牛顿内摩擦定律答案:C解析:理想流体是指无粘性且不可压缩的流体。
3. 液体的压缩性比气体的压缩性()。
A. 大B. 小C. 相等D. 无法比较答案:B解析:液体的压缩性很小,气体的压缩性较大。
4. 下列关于流线的描述错误的是()。
A. 流线不能相交B. 流线是光滑的曲线C. 稳定流动时流线与迹线重合D. 流线可以是折线答案:D解析:流线是光滑的曲线,不能是折线。
5. 连续性方程是根据()原理推导出来的。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 牛顿第二定律答案:A解析:连续性方程基于质量守恒原理。
6. 伯努利方程适用于()。
A. 理想流体B. 粘性流体C. 可压缩流体D. 不可压缩流体的定常流动答案:D解析:伯努利方程适用于不可压缩流体的定常流动。
7. 沿程阻力损失与()成正比。
A. 流速的平方B. 管长C. 管径D. 流体的密度答案:B解析:沿程阻力损失与管长成正比。
8. 局部阻力损失产生的主要原因是()。
A. 流体的粘性B. 流速的变化C. 管道的粗糙度D. 流体的压缩性答案:B解析:局部阻力损失主要由流速的变化引起。
9. 圆管层流的平均流速是最大流速的()倍。
A. 0.5B. 1/2C. 1/4D. 2答案:A解析:圆管层流的平均流速是最大流速的0.5 倍。
10. 圆管紊流的速度分布呈()。
A. 抛物线分布B. 对数分布C. 均匀分布D. 线性分布答案:B解析:圆管紊流的速度分布呈对数分布。
11. 雷诺数的物理意义是()。
A. 惯性力与粘性力之比B. 压力与粘性力之比C. 重力与粘性力之比D. 惯性力与重力之比答案:A解析:雷诺数表示惯性力与粘性力之比。
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 。
一、判断题×√×√× ×××√×二、填空题1、 3 L/s2、 ρμν=,斯(s m /2) 3、 因次和谐的原理,п定理4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的,而平均流速在过流断面上是相等的5、 22222212111122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ,稳定流,不可压缩流体,作用于流体上的质量力只有重力,所取断面为缓变流动6、 单位重量液体所增加的机械能7、 ∑⎰=F dA uu cs n ρ8、 g V d l h f 22λ=,g V h j 22ξ= 9、 dydu A T μ±=,是指在温度不变的条件下,随着流速梯度的变化,μ值始终保持一常数 10、 总压力的作用点一、是非题.1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
- -.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 。
一、判断题×√×√× ×××√×二、填空题1、 3 L/s2、 ρμν=,斯(s m /2) 3、 因次和谐的原理,п定理4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的,而平均流速在过流断面上是相等的5、 22222212111122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ,稳定流,不可压缩流体,作用于流体上的质量力只有重力,所取断面为缓变流动6、 单位重量液体所增加的机械能7、 ∑⎰=F dA uu cs n ρ8、 gV d l h f 22λ=,g V h j 22ξ= 9、 dydu A T μ±=,是指在温度不变的条件下,随着流速梯度的变化,μ值始终保持一常数 10、 总压力的作用点一、是非题。
第五节 作用于曲面壁上的静水总压力一、 静水总压力的两个分力水工建筑物中常碰到受压面为曲面的情况,如弧形闸门、拱坝坝面、闸墩及边墩等。
其水力计算归为曲面壁静水总压力的求解。
因曲面上各点静水压强的方向也是垂直指向作用面,各点压力互不平行,则求平面壁静水总压力的方法这里不再适用。
但是我们可以将曲面壁上的静水总压力分解为水平方向的力P x 和铅直方向的力P z ,分别求解,然后再根据求合力的法则,求出静水总压力P 。
公式推导如下。
现以弧形闸门AB 为例,讨论曲面壁静水总压力计算问题。
见图2-24。
为了确定P x 、P z ,先取宽度为b (即闸门宽度)、截面为ABC 的水体为脱离体。
z图 2-23(a)(b)(c)注意:从A点向下做一铅直平面AC ,从B点做一水平面BC ,两平面的相交于C,由曲面AB 与AC 、BC 平面包围的水体即为ABC 脱离水体,如图2-23(b )所示,研究该水体的平衡。
在图2-23中P '── 闸门AB 对水体的反作用力,与P 等值反向; x P '、z P '── P '的水平分力和铅直分力;AC P 、BC P ──作用在AC 、BC 面的静水总压力;G ── 脱离体水重。
1. 静水总压力的水平分力分析脱离水体的受力情况,如图2-23(b )所示。
列水平方向的静力平衡方程得:x P '=AC P根据作用力与反作用力大小相等,方向相反的原理,闸门受到的水平分力为x x P P '==AC P (2-33)因AC 为铅直面,而且相当于曲面AB 在铅直投影面上的投影,则由上式可知:作用于曲面壁上静水总压力的水平分力P x 等于作用于该曲面在铅直投影面上的静水总压力。
因此,求水平方向的静水总压力可归结为:将曲面投影到铅直投影平面上,再计算出铅直投影面上所受到的静水总压力即为P 的水平分力P x 。
2. 静水总压力的铅直分力P z根据静力平衡条件,列出铅直方向的静力平衡方程式得:G P P BC z -='由于BC 水平面是以BC 和b 为边的矩形平面,其面积可用A BC 表示,,所处水深为h 2,其面上各点的压强都等于2h γ,则MCBN BC BC V A h P γγ==2式中V MBCN —— 以MCBN 为底面积、b 为宽度的棱柱体体积。
2002-2003 学年工程流体力学期末试卷、单选题(每小题 2 分,共20 分)1、一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下2 、断面平均流速υ 与断面上每一点的实际流速u 的关系是(a) =u (b) >u (c) <u (d) u 或u3、均匀流的定义是。
(a) 断面平均流速沿流程不变的流动;(b) 过流断面上各点流速相互平行的流动;(c) 流线皆为平行直线的流动;(d) 各点流速皆相等的流动。
4、与牛顿内摩擦定律有关的因素是。
(a) 压强、速度和粘度;(b) 流体的粘度、切应力与角变形率;(c) 切应力、温度、粘度和速度;(d) 压强、粘度和角变形。
5、流量模数K的量纲是__ 。
(a) L3T-2(b ) L3T-1(c)L2T-1(d)L 2T-1 6、设模型比尺为1:100 ,符合重力相似准则,如果模型流速为0.6m/s ,则原型流速。
(a)60m/s (b) 0.006m/s (c) 60000m/s (d) 6m/s7、在孔口的水头值与孔口的面积相同的情况下,通过管嘴的流量孔口的(a)等于(b) 大于(c)小于(d) 不能判定8、圆管流中判别液流流态的下临界雷诺数为。
(a) 2300 (b)3300 (c)13000 (d) 5759、已知流速势函数,求点( 1,2)的速度分量为。
(a) 2 (b) 3 (c) -3 (d) 以上都不是10 、按与之比可将堰分为三种类型:薄壁堰、实用堰、宽顶堰(a)堰厚堰前水头(b) 堰厚堰顶水头(c) 堰高堰前水头(d) 堰高堰顶水头二、简答题(共24 分)1.静水压强的特性(6 分)2.渐变流的定义及水力特性(6 分)3.边界层的定义及边界层中的压强特性(6 分)4.渗流模型简化的原则及条件(6 分) 三、计算题(共56 分) 1、(本小题14 分)有一圆滚门,长度L=10m ,直径D=4m ,上游水深H1=4m ,下游水深H2=2m ,求作用在圆滚门上的水平和铅直分压力题 1 图题 2 图2、(本小题12 分)设导叶将水平射流作的转弯后仍水平射出,如图所示。