【正文】 答： 管嘴長： dl )4~3(? ，作用水頭 ： 2mHH ? 4. 為什么外延管嘴出流比同等條件下孔口出流的流量大？ 答： （與 1 重復(fù)） 四、計算題（解體思路與答案） 1．有一虹吸管，作用水頭 mHmH , 21 ?? ，管長 mll ?? ，管徑 mdd ?? ，沿程損失系數(shù) ?? ，進口設(shè)攔污柵，進口局部損失系數(shù) ?? ，彎管局部損失 系數(shù) ?? 。（ ） 5．同一短管，在自由出流和淹沒出流條件下，流量計算公式的形式及流量系數(shù) ? 的數(shù)值均 相同。 A. 短管出口中心至上游水面高差； B 短管出口中心至下游水面高差； C. 上下游水面高差 3．外延管嘴正常工作的條件是（ ） A．管長大于 34倍的管徑 0H C. 作用水頭大于 0H D. 管長 l =(34)d ，作用水頭 ?H 0H 4． 按短管進行水力計算的管路是 （ ） ( ) 二、判斷題 （略） 1． 計算阻力損失時，短管既要考慮局部阻力損失，也要考慮沿程阻力損失，長管計算同樣也要考慮這兩項損失。 解： 管道作用水頭等于沿程水頭損失與局部水頭損失之和。 解： (1)計算管中的雷諾數(shù)判斷流態(tài) .。 解： 答案：紊流 5．凝土明渠中水流為均勻流，水力坡度 00090J .? ，明渠底寬為 m2b? ，水深 m1h? ，粗糙系數(shù) 0140n .? ，計算明渠中通過的流量（分別用曼寧公式和巴氏公式計算）。 答案：層流 （ 2）同上 答案：紊流 （ 3）設(shè) 雷諾數(shù)等于 2022，求管徑。 解： (1) 計算雷諾數(shù)判別流態(tài)。 ？產(chǎn)生能 量損失的物理原因是什么？ 答 : 有沿程能量損失和局部能量損失兩種。層流時慣性力不大 ,而粘性 力占主導(dǎo) ,受粘性力的約束，流體質(zhì)點做規(guī)則運動。（ ） 三、簡答題 1. 圓管中層流與紊流，其流速分布有什么不同？ 答 : 層流為拋物線分布 ,紊流為對數(shù)曲線分布 .(也可以畫圖 ) 2. 簡述尼古拉茲實驗中沿程阻力系數(shù)λ的變化規(guī)律。 ( ) 2. 壁面光滑的管道一定是水力光滑管。 第 5 章 一、選擇題 (略 ) 1. 管道中液體的雷諾數(shù)與（ ）無關(guān)。 7． 如圖溢流壩，上游斷面水深 h1=，下游斷面水深 h2=，略去水頭損失；求水流對2m 壩寬（垂直紙面）的水平作用力。 （ 4）列出的能量方程由 21,vv 兩個未知量，用連續(xù)性方程消掉 1 個未知量。 解 : 此題為用動量方程求解作用力。 解 : 可以直接用公式 hKQ ?? 求解，也可以流能量方程推導(dǎo)公式求解。 （ 1）計算 A 點與 B 點單位重量流體總的機械能。 ③ 總水頭線下方減去 1 個 流速水頭得 測壓管水頭線。 ① 因為是理想流體，作用水頭完全轉(zhuǎn)化為動能。 ② 向未知情況下， 流動方向可以假定。試求斷面 22 的測壓管高度 gp?2 。 “水是從壓強大向壓強小的地方流” （不對），在有壓管流中常常有從壓強小向壓強大的地方流的現(xiàn)象。 4 在寫總流能量方程時，過流斷面上的代表點、基準面是否可以任意選??？為什么？ 答： 可以。是均勻流還是非均勻流。 5 已知某流場的流速勢為 )(2 22 yxa ??? ， a 為常數(shù)， 試求 xu 及 yu 。 解： 應(yīng)用連續(xù)性方程 （ 1）流量： ?? 33AvQ sl/103?? (2) 斷面平均流速 smv / ? , smv / ? 。 答案 :（ 1）代入數(shù)值求解， 流體的運動不存在。（ 1）論證流線方程為Cxy? ；（ 2）繪出 C＝ 0、 1 及 4m2 的流線；（ 3）求出質(zhì)點加速度的表達式。 （ 2）管中為非恒定流。 過流斷面上點流速的平均值為斷面平均流速。 ③ 平面勢流的流函數(shù)為一個調(diào)和函數(shù)。 3. 寫出恒定平面勢流中流函數(shù)、勢函數(shù)與流速的關(guān)系。 答 ：（略） 2. 流體微團體運動分為哪幾種形式 ? 答 ： ① 平移 ② 線變形 ③ 角變形 ④旋轉(zhuǎn)變形。 ② 兩流線間的函數(shù)值之差為 為單寬流量。 4．什么是過流斷面和斷面平均流速？為什么要引入斷面平均流速？ 答 ：與流線正交的斷面叫過流斷面。 Ⅰ、Ⅲ 是均勻流， Ⅱ 是非均勻流。 四、計算題（解題思路） 1． 恒定二維流動的速度場為 ayuaxu yx ??? , ，其中 1?a 秒 1。 答案 : xaax 2? yaay 2? 2．試檢驗下述不可壓縮流體的運動是否存在？ （ 1） xyzyxuzyuyxu zyx ???????? )(4,2,2 22 （ 2） x y tux z tuy z tu zyx ??? , 解： 由連續(xù)性微分方程， zuyuxu zyx ?????=0 流體的運動存在 ,反之流體的運動不存在。求流量及其它管道的斷面平均流速。 （ 4）流量不變則流速不變?？磿r間加速度與遷移加速度判別是恒定流還是非恒定流 。 答： （略） 2．寫出實際流體恒定元流的伯努利方程和實際流體恒定總流的伯努利方程，并指出他們的區(qū)別？ 答： （略） 3．應(yīng)用恒定總統(tǒng)能量方程時，為什么把過流斷面選在漸變流段或均勻流段？ 答： 因為建立 恒定總流的伯努利方程時，把 )( gpz ??作為常數(shù)提到積分號外面，只有 漸變流斷面或均勻流斷面的 cgpz ??? 。這些說法是否正確？為什么？如何正確描述？ 答： （ 1）“水一定由高處向低處流”，（不對），對明渠水流是對的，對有壓管流不一定。 四、計算題（解題思路） 1．在一管路上測得過流斷面 11 的測壓管高度 gp?1 為 ，過流面積 A1 為 ；過流斷面 22 的面積 A2為 ；兩斷面間水頭損失 ?h 為 21；管中流量 Q 為 20l/s； z1為， z2 為 。求測壓管高度即求壓強，自然要想到用能量方程。 解 : (1) 因為不計管路的水頭損失 ,此題為理想流體的流動。 ② 計算各段流速水頭 gv22。 解 : 判斷管中水流方向 ,，要從單位重量流體總的機械能考慮，總是單位重量流體總的機械能大的位址向單位重量流體總的機械能曉得的地方。 4．在水平安裝的文丘里流量計上，直接用水銀壓差計測出水管與喉部壓差 Δ h 為 20cm，已知水管直徑 1d 為 10cm，喉部直徑 2d 為 5 cm，當不計水頭損失