【正文】 中不可以發(fā)生的流動是（ 答案：b ）。（6）已知液體流動的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁相對粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關，即可以判斷該液體流動屬于答案： c a、層流區(qū)； b、紊流光滑區(qū)； c、紊流過渡粗糙區(qū)； d、紊流粗糙區(qū)（7）突然完全關閉管道末端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。（3）液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2答案：b（4）水力學中的一維流動是指（答案：d ） a、恒定流動； b、均勻流動； c、層流運動； d、運動要素只與一個坐標有關的流動。（15分）取控制體如圖，對II和11列伯努利方程得由動量守恒（取動量修正系數(shù)均為1）所以故有在水平方向列動量方程一\選擇題部分 （1）在水力學中，單位質(zhì)量力是指（答案：c ） a、單位面積液體受到的質(zhì)量力；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力； c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。已知射流流速，全部流量，截去流量。六．將一平板深入水的自由射流內(nèi)，垂直于射流的軸線。（15分）將坐標原點C取在液面處，則液面方程設液面上點處壓強為，則則求螺栓組A受力：在上蓋半徑為處取寬度為的環(huán)形面積，該處壓強為上蓋所受總壓力為方向垂直向上。五．如圖，盛水容器以轉(zhuǎn)速繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。（15分）為一塊面積為的任意形狀的平板，與液體表面呈角放置，液體內(nèi)部的壓強取相對壓強。以表示質(zhì)量隨時間的增量，設時刻流體密度為，時刻流體密度為，則 由質(zhì)量守恒條件知 （注意正負號）故有整理得即為直角坐標系下的連續(xù)性微分方程三．由粘性流體微小流束的伯努利方程推導出總流的伯努利方程。首先討論沿方向的質(zhì)量變化。（10分）在空間流場中取一固定的平行六面體微小空間，邊長為，所取坐標如圖所示。6．恒定與非恒定流動流體運動的運動參數(shù)在每一時刻都不隨時間發(fā)生變化，則這種流動為恒定流動；流體運動的參數(shù)在每一時刻都隨時間發(fā)生變化，則這種流動為非恒定流動。跡線：流體微元的運動軌跡。一．簡答題（30分）1．粘性及粘性的表示方法產(chǎn)生阻抗流體層間相對運動的內(nèi)摩擦力的這種流體的性質(zhì)。如圖取控制體，則控制體內(nèi)流體在方向受壓力，方向沿軸正向；噴嘴對控制體內(nèi)流體的作用力，方向逆沿軸方向。而流出大氣中。又由于不計重力和流動損失，由液流的能量關系式可知。不計重力及流動損失，求射流對平板的作用力及分流流量。六． 一股水平方向上的射流沖擊一斜置的光滑平板。2．垂直分力由式中：為曲面上的液柱體積的體積，稱為壓力體。通過該面積的流量為由此可得通過整個過流斷面流量由以上可求得流體作恒定層流時的平均流速為（比較可得）所以， 因此對于圓管層流，易得其水頭損失為令，則 五． 說明靜止流體對曲面壁總作用力的計算方法（10分）作用在微分面積上的壓力：因作用在曲面上的總壓力為空間力系問題，為便于分析，擬采用理論力學中的分解概念將其分解為水平分力和垂直分力求解。由于壓強分布是空間坐標的連續(xù)函數(shù)：，那么點上的靜壓強為：（泰勒級數(shù)展開，略去小項）以方向為例，列力平衡方程式：表面力：質(zhì)量力：根據(jù)有同理，考慮y，z方向，可得：上式即為流體平衡微分方程四． 推導圓管層流、和的計算公式（10分）與圓管同軸取微元柱體。二． 推求流線的微分方程（10分）方向相同某瞬時在流線上任取一點，位于點的流體質(zhì)點速度為，其分量為，在流線上取無窮小線段，其在三個坐標軸上的投影為，由空間幾何關系及有方向相同：（流線微分方程）三． 推求流體靜平衡微分方程（10分）在靜止流體中取如圖所示微小六面體。6． 有旋流動、無旋流動有旋流動：流體微團的旋轉(zhuǎn)角速度不等于零的流動稱為有旋流動。2． 流體動力粘度和運動粘度動力粘度：單位速度梯度時內(nèi)摩擦力的大小 運動粘度：動力粘度和流體密度的比值 3． 斷面平均流速和時間平均流速流經(jīng)有效截面的體積流量除以有效截面積而得到的商在某一時間間隔內(nèi)，以某平均速度流經(jīng)微小過流斷面的流體體積與以真實速度流經(jīng)此微小過流斷面的流體體積相等，該平均速度稱為時間平均流速。 由連續(xù)性方程可得：Q0=Q1+Q2① 由于射流是水平方向，且置于大氣中，所以壓力能不變，能量損失不計，由能量方程得： 平板切線方向（y軸方向）無摩擦力，滿足動量守恒； 即；0= 化簡得：② 聯(lián)立方程①②解得： 1選取水平面為截面11，出口處為斷面22，由伯努利方程知： 連續(xù)性方程可知： 所以 所以所以/s,所以/s一．說明下列基本概念（30分）1． 連續(xù)介質(zhì)模型在流體力學的研究中，將實際由分子組成的結(jié)構(gòu)用流體微元代替。由付魯?shù)履Ｐ吐煽芍? 由付魯?shù)聹蕯?shù)相等推理得： 所以：/s 由歐拉準數(shù)相等推理得： 建立下圖所示的坐標，水流方向如圖所示：OXYU1，P1P2，U2① 當水流不動時：P1=P2=172kN/設Fx,Fy為水流作用于彎管的分力，如圖X方向： Y方向： =01721/4（300/1000）2 =對彎管的合力：方向為：a=arctan（Fy/Fx） =② 當有流動時： 由連續(xù)性方程得： 解得：/s /s忽略阻力，應用伯努利方程，列11,22斷面的方程： 帶入數(shù)據(jù)解得：P2/r===100Kn/ 列動量方程： X方向： 帶入數(shù)據(jù)得：Fx=同理：y方向：代入數(shù)據(jù)解得：Fy=合力為：R==方向為：a=arctan（Fy/Fx） =解： ①/s ②孔口與管嘴出流流動時，在出流管嘴內(nèi)形成以真空區(qū)域主要原因是：流體具有粘滯性，流體質(zhì)點流動時存在慣性，流線不能發(fā)生直接拐彎，只能是光滑的曲線因此靠近水箱一側(cè)管嘴內(nèi)壁形成真空。 解： 所以管內(nèi)氣體為紊流流動。 是流體質(zhì)點的加速度。 是作用在流體微團上單位質(zhì)量流體的壓力。1當繞流物體為非對稱形或雖為對稱但其對稱軸與來流方向不平行時，在繞流物體上部流線較密，流速大；下部流線較疏，流速小，則上部壓強小，下部壓強大，上、下部存在壓強差，由此產(chǎn)生向上的力稱為升力。1在自由紊流射流的主體段，射流各斷面上速度分布是相似的，軸線速度越來越小，橫截面積越來越大，質(zhì)量流量也越來越大；個橫截面上的動量守恒。1有壓管路中運動著的液體，由于閥門或水泵突然關閉，使得液體的速度和動量發(fā)生急劇變化，從而造成液體壓強驟然變化，該現(xiàn)象就是水擊(水錘)現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因①液體的可壓縮性②管道材質(zhì)的彈性。Z：斷面對基準面高度，水力學中稱位置水頭，單位位能； 在斷面壓強作用下，流體沿測壓管所能上升的高度，壓強水頭，單位位能； 斷面以速度u為初速度的鉛直向上射流所能達到的理論的高度，流速水頭，單位位能。流體動力粘滯系數(shù)u表征單位速度梯度作用下的切應力，反映了粘滯的動力性質(zhì)。旋渦的產(chǎn)生使得附面層與壁面發(fā)生分離。在附面層外的勢流區(qū)按無旋流動理想流體能量方程或動量方程求解；在附面層內(nèi)，按粘性有旋流動流體能量方程或NS方程求解；濃差或溫差射流由于濃度或溫度不同，引起射流介質(zhì)密度與周圍其氣體密度與周圍氣體密度不同，所受的重力與浮力不相平衡，使得整個射流將發(fā)生向上或向下的軸彎曲。①層流區(qū) ②臨界過渡區(qū) ③紊流光滑區(qū) ④紊流過度區(qū) ⑤紊流粗糙區(qū)意義：比較完整地反應了沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律，揭示了沿程阻力系數(shù)變化的主要因素。 15:DCCCA 610:BDACC 1115:DDCDB 1619：BADA五、簡答題。Q=Q1=Q2。 錯誤 正確 正確 錯誤 錯誤 正確 正確 正確 正確 正確 1正確 1正確 1正確 1正確 1正確 1錯誤 1錯誤 1錯誤三、填空題。2自動模型區(qū)：當某一相似準數(shù)在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，流動的相似性和該準數(shù)無關，也即原型和模型的準數(shù)不相等，流動仍保持相似，準數(shù)的這一范圍稱為自動模型區(qū)。 不可壓縮流體：流體密度不隨溫度與流動過程而變化的液體。 1音速：音速即聲速，它是弱擾動波在介質(zhì)中的傳播速度。 1自由射流：氣體自孔口或條縫向無限空間噴射所形成的流動。 1貼附現(xiàn)象：貼附現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于靠近頂棚流速增大靜壓減少，而射流下部靜壓大，上下壓差致使射流不得脫離頂棚。 1流場：充滿流體的空間。 卡門渦街：當流體經(jīng)繞流物體時，在繞流物后面發(fā)生附面層分離，形成旋渦，并交替釋放出來，這種交替排列、有規(guī)則的旋渦組合稱為卡門渦街。 恒定流動：流場中，流體流速及由流速決定的壓強、粘性力、慣性力等也不隨時間變化的流動。 拉格朗日法：通過描述每一質(zhì)點的運動達到了解流體運動的方法稱為拉格朗日法。 牛頓流體：把在作剪切運動時滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體。 流線：流場中，在某一時刻，給點的切線方向與通過該點的流體質(zhì)點的劉速方向重合的空間曲線稱為流線。 yRX1如下圖所示：水箱側(cè)壁接出一根由兩段不同管徑所組成的管道，已知，兩管短長均為L=，沿程阻力系數(shù)求：管道中水的流量、流速.ABC參考答案：一、名詞解釋。hABCO如下圖所示，一水箱側(cè)面開孔并接有一直徑為的短管，形成管嘴出流，已知作用水頭H=，管嘴出流流量系數(shù)u=，試問：①管嘴出流流量Q；②靠近水箱一側(cè)管嘴內(nèi)壁形成真空的原因是什么？③合適的管嘴長度是多少？ Q如圖所示，一水平射流沖擊光滑平板，流量為求：①平板所受的沖擊力。求原型中相應的流速與作用力。若在模型內(nèi)測得某點氣流速度為/s，則車間相應點的速度為多少？（已知空氣的運動粘滯系數(shù)為/s）對某一橋墩采用模型比例為進行實驗。Q已知不可壓縮流體的流速分量為：問該流動是否為無旋流動？已知平面流動的速度分量為：求：當t=1是過M（1,1）的流線方程。 1下式不可壓縮流體NS方程中，各項的物理意義是什么？ 六、計算題。 流體靜壓強的特性是什么？ 尼古拉茲實驗分區(qū)級意義是什么？ 附面層提出的意義？ 溫差或濃差射流彎曲產(chǎn)生的原因是什么？ 附面層分離的原因是什么？ 運動粘滯系數(shù)r的物理意義是什么？ 流體動力粘滯系數(shù)u的物理意義是什么？ 元流的特性是什么？ 伯努利方程常數(shù)中各項的物理意義？ 管網(wǎng)水力計算遵循的原則是什么？ 1水擊（水錘）現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因是什么？ 1管嘴出流產(chǎn)生真空的原因和條件是什么？ 1自由紊流射流的運動、動力特征是什么？ 1射流彎曲產(chǎn)生的原因？ 1繞流升力產(chǎn)生的原因？ 1畢托管是廣泛應用于測量水流和氣流的一種儀器，試畫出其示意圖，并說明其工作原 。 A、 B、 C、 D、1下列流體哪個屬于牛頓流體 。 A、大于 B、小于 C、等于 D、無規(guī)律1某風管的斷面尺寸為，則該風管的當量直徑是 。 A、理想流體 B、粘性流體 C、可壓縮流體 D、不可壓縮流體1彈簧管壓力表的讀數(shù)是 。 A、慣性力與壓力 B、慣性力與重力C、慣性力與表面張力 D、慣性力與粘性力 1壓力輸水管模型實驗，長度比尺為8，模型水管的流量應為原型輸水管流量的 。 A、能相交也能相切 B、僅能相交不能相切C、僅能相切不能相交 D、既不能相交也不能相切1速度v，密度，壓強p的無量綱集合是 。 A、減小 B、不變 C、增大在圓管流動中，層流的斷面速度分布符合 。 A、與雷諾數(shù)Re有關 B、與管壁相對粗糙度有關C、與Re和有關 D、與和管長l有關速度V、長度l、時間t的無量綱組合是 。 A、均勻分布 B、對數(shù)曲線分布 C、二次拋物線分布一下那些概念屬于歐拉法 。 A、空氣 B、清水 C、血液 D、酒精絕對壓強P、相對壓強p、真空值p、當?shù)卮髿鈮簭娭g的關系是 。 按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點是指 。2弗魯?shù)脺蕯?shù)反映了 和 相對比值。2馬赫數(shù)M反映了慣性力和 相對比值。2幾何相似是力學相似的 ，運動相似是模型實驗的 ，動力相似是運動相似的 。2濃差或溫差射流的熱力特征是 。紊流射流的動力特征是 。1流體的力學模型是 模型。作用與液上的力包括 ， 。1畢托管是廣泛應用于測量