流體力學(xué)習(xí)題 last lecture

1、綜合分析題 用流體力學(xué)原理分析列車提速所帶來(lái)的安全隱 患，以及站臺(tái)安全白線的重要意義。 2021-7-12 1 1. 1. 【資料資料】漢代水利專家張戎說(shuō)：漢代水利專家張戎說(shuō)：“水之性就下，行疾，水之性就下，行疾， 則自刮除，成空而稍深則自刮除，成空而稍深”?！?故使河流遲，貯淤而稍淺故使河流遲，貯淤而稍淺 ?！保h書(shū)漢書(shū)卷二十九卷二十九溝洫志溝洫志）。明代治水專家潘）。明代治水專家潘 季馴充分地發(fā)展了張戎的思想，在季馴充分地發(fā)展了張戎的思想，在河防一覽河防一覽中寫(xiě)道：中寫(xiě)道： “沙最易停亦易刷。即一河之中，溜頭趨處則深，平緩處沙最易停亦易刷。即一河之中，溜頭趨處則深，平緩處 則淺。則淺?！薄?/p>

2、”“竊惟河水旁決，則正流自微。水勢(shì)既微，則沙竊惟河水旁決，則正流自微。水勢(shì)既微，則沙 淤自積。淤自積?！薄啊薄八袆t沙行水行則沙行”“”“水潰則沙塞水潰則沙塞”，“借水攻沙借水攻沙 ，以水治水。，以水治水?！保ê臃酪挥[河防一覽卷七卷七奏疏奏疏 兩河經(jīng)略疏兩河經(jīng)略疏 ） 試用水力學(xué)相關(guān)知識(shí)分析泥沙在河流中的受力情況和起動(dòng)試用水力學(xué)相關(guān)知識(shí)分析泥沙在河流中的受力情況和起動(dòng) 原理，并回答為什么水流速度降低會(huì)引起泥沙的淤積？原理，并回答為什么水流速度降低會(huì)引起泥沙的淤積？ 2021-7-12 2 分析題分析題 1.容器壁上開(kāi)一孔口，流 體經(jīng)孔口出流的水力現(xiàn)象 稱為孔口出流?？卓诔隽?時(shí)，作用于孔口的水

3、頭如 果是維持不變的，則流體 的流速，壓力等物理量都 將不隨時(shí)間而改變，流體 的運(yùn)動(dòng)將是恒定流，如圖 5所示。求薄壁小孔口的 恒定自由出流收縮斷面C- C的流速VC及孔口出流流 量Q的計(jì)算公式。 2021-7-12 3 2021-7-12 4 計(jì)算題 圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d0.8m，長(zhǎng) l=50 m，兩個(gè) 30。折角、進(jìn)口和出口的局部水 頭損失系數(shù)分別為 1=0.2，2=0.5，3=1.0， 沿程水頭損失系數(shù)=0.024，上下游水位差 H=3m。若上下游流速水頭忽略不計(jì)，求通過(guò)倒 虹吸管的流量Q 。 2021-7-12 5 2021-7-12 6 礦山排風(fēng)管將井下廢氣派入大氣。為了測(cè)量排

4、風(fēng)的流量，在 排風(fēng)管出口處裝有一個(gè)收縮、擴(kuò)張的管嘴，其喉部處裝有一 個(gè)細(xì)管，下端插入水中，如圖所示。喉部流速大，壓強(qiáng)低， 細(xì)管中出現(xiàn)一段水柱。已知空氣密度1.25kg/m3，管徑d1 400mm，d2600mm，水柱h45mm，試計(jì)算體積流量Q 。 2021-7-12 7 2021-7-12 8 2021-7-12 9 1、圖示為、圖示為1/8圓弧型閘門圓弧型閘門 AB ( = 45 )，其半徑，其半徑R = 2 m，寬度，寬度b = 4 m（垂（垂 直紙面），當(dāng)水面恰好與閘直紙面），當(dāng)水面恰好與閘 門轉(zhuǎn)軸齊平時(shí)，試求作用于門轉(zhuǎn)軸齊平時(shí)，試求作用于 閘門上的靜水總壓力閘門上的靜水總壓力Fx、F

5、z。 2021-7-12 10 如圖所示，已知h1=20 mm，h2=240 mm， h3=220 mm，求水深H 。 2021-7-12 11 2021-7-12 12 如圖，在兩塊相距20mm的平板間充滿動(dòng)力粘度 為0.065（Ns）/m2的油，如果以1m/s速度拉動(dòng) 距上平板5mm，面積為0.5m2的薄板（不計(jì)厚度 ），求需要的拉力。 2021-7-12 13 2021-7-12 14 簡(jiǎn)答題 2.按流體質(zhì)點(diǎn)通過(guò)空間固定點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)是否隨 時(shí)間變化把流體分為哪兩類，各自有什么特點(diǎn) ，工程實(shí)際中是如何考慮的？ 2021-7-12 15 附加 -勢(shì)函數(shù) 2.已知 試求該流動(dòng)的速度勢(shì)函數(shù)和流函

6、數(shù)。 2021-7-12 16 相對(duì)平衡 如圖07081D3所示，有一盛水的開(kāi)口容器以 3.6m/s2的加速度沿與水平方向成30夾角的傾斜 平面向上運(yùn)動(dòng)，試求容器中水面的傾角，并分 析p與水深的關(guān)系。 2021-7-12 17 2021-7-12 18 量綱 7. 如圖07081B4所示，已知文丘里流量計(jì)是用 以測(cè)量有壓管路的流量，已知壓強(qiáng)降落p隨流 量Q，流體密度，液體粘度，管壁粗糙度 ，流量計(jì)長(zhǎng)度L以及大小直徑D1、D2變化。試用 定律求出用壓強(qiáng)降落p表示的流量公式。 2021-7-12 19 2021-7-12 20 邊界層 1. 高爾夫球運(yùn)動(dòng)起源于15世紀(jì)的蘇格蘭，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為 表面光

7、滑的球飛行阻力小，因此用皮革制球，職業(yè)球手一 桿只能打40多米遠(yuǎn)。后來(lái)發(fā)現(xiàn)用舊了的表面有許多劃痕 的球反而比新球打得更遠(yuǎn)，這使人們迷惑不解，直到20 世紀(jì)建立流體力學(xué)邊界層理論后，這個(gè)謎題才得以揭開(kāi)。 現(xiàn)在的高爾夫球表面做成了許多凹坑，一桿可以打到200 多米，飛行阻力降低到同樣大小的光滑球的1/5左右。 （1）請(qǐng)說(shuō)出邊界層的基本特征； （2）要使高爾夫球飛得更遠(yuǎn)，應(yīng)該表面光滑還是粗糙， 為什么？請(qǐng)應(yīng)用邊界層的理論知識(shí)解釋你的結(jié)論。 2021-7-12 21 2021-7-12 22 設(shè)計(jì)說(shuō)明題設(shè)計(jì)說(shuō)明題 管路（系統(tǒng)）的水力計(jì)算和設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)給排水系統(tǒng)、供油 系統(tǒng)等實(shí)際工程具有重要意義。流動(dòng)的連續(xù)性方程、動(dòng)量 方程、實(shí)際流體流動(dòng)的能量方程和方程中能量損失項(xiàng)的計(jì) 算等，為管路的設(shè)計(jì)和計(jì)算奠定了理論基礎(chǔ)。 設(shè)某枝狀管網(wǎng)各結(jié)