1、1.等壓面是水平面的條件是什么?2.圖中三種不同情況，試問： A-A、B-B、C-C、D-D中哪個是等壓面？哪個不是等壓面？為什么？T(a)連通容器Aiiair X7B(b)連通器被隔斷A(c)盛有不同種類溶液的連通器3已知某點絕對壓強為 80kN/m2，當地大氣壓強Pa=98kN/m2試將該點絕對壓強、相對壓強和真空壓強用水柱及水銀柱表示。4. 一圭寸閉水箱自由表面上氣體壓強po=25kN/m2,hi=5m ,h2= 2m求A、B兩點的靜水壓強。5. 水閘兩側都受水的作用，左側水深 3m、右側水深2m。試求 作用在單位寬度閘門上靜水總壓力的大小及作用點位置 （用圖解V5KmHI, !

2、7;水/7m1/4P0水銀解：畫出相對壓強分布圖， 計算各側靜水壓力， 求 靜水總壓力的大小列力矩平衡方程求靜水總壓力的作用點位置。P=24.5kN e 1.267m（作用點到底部的距離）6. 述流體運動的兩種方法是什么？簡述其內容。7. 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。過流斷面上點流速的平均值為斷面平均流速。引入斷面平均流速的概念是為了在工程應用中簡化計算。8. 如圖所示，水流通過由兩段等截面及一段變截面組成的管道， 試問：(1) 當閥門開度一定，上游水位保持不變，各段管中，是恒定流還是非恒定流？是均勻流還是非均勻流？(2) 當閥門開

3、度一定，上游水位隨時間下降，這時管中是恒定 流還是非恒定流？恒定流情況下，當判別第II段管中是漸變流還是急變流時， 與該段管長有無關系？1>*HE >9水流從水箱經管徑分別為di 10cm，d2 5cm，d3 25cm的管道流出，出口流速V3 1m/S，如圖所示。求流量及其它管道的斷面平均流速。u- mA解：應用連續性方程(1)流量：Q V3A3 4.91 10 3l/sv10.0625m/s v20.25m/s10如圖鉛直放置的有壓管道，已知 di=200mm, d2=100mm，斷 面1-1處的流速V1=1m/s。求（1）輸水流量 Q；（ 2）斷面2-2 處的平均流速V2 ；（

4、 3）若此管水平放置，輸水流量Q及斷面2-2 處的速度V2是否發生變化？（ 4）圖a中若水自下而上流動，Q 及V2是否會發生變化？ 們11.說明總流能量方程中各項的物理意義。解：應用連續性方程-(1)Q 31.4 | / sv2 4m/s（3）不變。（4）流量不變則流速不變12.如圖所示，從水面保持恒定不變的水池中引出一管路，水流 在管路末端流入大氣，管路由三段直徑不等的管道組成，其過水面積分別是Ai=0.05m2，A2=0.03m3，As=0.04m2,若水池容積很 大，行近流速可以忽略（Vo0）,當不計管路的水頭損失時，試求：（1）出口流速V3及流量Q；（ 2）繪出管路的測壓管水頭線及總水

5、頭線。解:(1)£沖|i：，此題為理想流體的流動。因為是理想流體，作用水頭完全轉化為動能。先解出第3條管中斷面平均流速，在求流量。3答案.V39.90m/s q 0.396m /s（2）繪出管路的測壓管水頭線及總水頭線步驟:因為是理想流體，不計水頭損失，故總水頭線為水計算各段流速水頭勿?？偹^線下方減去1個流速水頭得測壓管水頭線。（測壓管水頭線及總水頭線圖，略）13.如圖一管路，A、B兩點的高差 z= 1m,點A處直徑dA=0.25m，壓強 pA=7.84N/cm2，點 B 處直徑 dB=0.5m，壓強 Pb=4.9N/cm2，斷面平均流速 Vb = 1.2m/so判斷管中水流方向。

6、B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。（1）計算A點與B點單位重量流體總的機械能。（2）比較A點與B點單位重量流體總的機械能的大小。 答案：從A流向B。一、選擇題1. 管道中液體的雷諾數與（）無關。A.溫度 B.管徑 C.流速 D.管長2. 某圓管直徑d=30mm，其中液體平均流速為 20cm/s。液體粘滯系數為0.0114cm3/s，則此管中液體流態為（）。A.層流 B.層流向紊流過渡C.紊流3. 等直徑圓管中的層流，其過流斷面平均流速是圓管中最大 流速的（ ）A 1.0 倍 B.1/3 倍 C. 1

7、/4 倍 D. 1/2 倍4. 圓管中的層流的沿程損失與管中平均流速的 （ ）成正比 .A. 一次方 B. 二次方 C. 三次方 D. 四次 方5. 圓管的水力半徑是 （ ）A. d/2 B. d/3 C. d/4 D. d/5.6. 判斷層流和紊流的臨界雷諾數是A.上臨界雷諾數B.下臨界雷諾數C.上下臨界雷諾數代數平均D.上下臨界雷諾數幾何平均4. 雷諾數Re的物理意義？它為什么能用來判別流態？答: 雷諾數實質是反映粘性力與慣性力之比。層流時慣 性力不大 , 而粘性力占主導 , 受粘性力的約束， 流體質點做規則運 動。紊流時慣性力占主導，受到干擾形成渦體，當粘性力約束不 了渦體時，流體質點互

8、相摻混，所以用雷諾數可以來判別流態。5. 當輸水管直徑一定時， 隨流量增大， 雷諾數是增大還是變?。?當輸水管流量一定時，隨管徑加大，雷諾數是增大還是變小？答: 當輸水管直徑一定時，隨流量增大，雷諾數增大；當輸水管流量一定時， 隨管徑加大， 雷諾數變小6. 兩個不同管徑的管道，通過不同粘滯性的液體，它們的臨界雷 諾數是否相同？答:不一定。7. 能量損失有幾種形式？產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。一是因為流體具有粘滯性，二是因為固體邊界條件的影響。四、計算題（解體思路與答案）1. 有已輸油管，管長I 100m,管徑d 5cm，已知油的密度930kg. m3，動

9、力粘滯系數0.072N s m2。當通過輸油管的流量Q 0.005m3.s時，判斷液流的流態，計算輸油管的沿程水 頭損失hf。解：（1）計算雷諾數判別流態。（2）計算沿程阻力系數入。（3）計算沿程水頭損失hf。答案：層流沿程水頭損失hf =25.74m（油柱）2. 水管直徑d 10mm ,管中水流流速v 0.2m/s，水溫T 10°C , （ 1 ）試判別其流態；（2）若流速與水溫不變，管徑改變為30mm，管中流態又如何？（ 3）若流速與水溫不變，管流由層流轉變為紊 流時，水管直徑為多大？解：（1）查表，求運動粘滯系數，計算雷諾數判別流態。答案：層流（2）同上答案：紊流（3）設雷諾數

10、等于2000,求管徑。答案：d 13.06mm3. 有一圓管，在管內通過0.013cm2/s的水，測得通過的流量為2Q 35cm /s，在管長15m的管段上測得水頭損失為2cm,試求該圓管內徑do解：（1）設管中水流為層流，推導出沿程阻力系數入表達式 并代入數據；l v2h f（2）將上式再代入達西公式d2g并化簡，代入數據求管徑。答案：d 14.2mm4. 水管直徑d 100mm，管中水流流速v 100cm/ s，水溫T 10°C , 試判別其流態。解：答案：紊流5. 凝土明渠中水流為均勻流，水力坡度J 0.0009，明渠底寬為b 2m，水深h 1m，粗糙系數n 0.014，計算明

11、渠中通過的流量（分 別用曼寧公式和巴氏公式計算）。解：此渠道為矩形渠道， 計算出水力要素：面積 A，濕周，水力半徑R, 用曼寧公式和巴氏公式計算謝齊系數C, 謝齊公式計算流速； 計算量3答案：Q 2.7m /s（用曼寧公式計算）3Q 3.03m /s（用巴氏公式計算）6. 水箱側壁接出一根由兩段不同管徑所組成的管路。已知di 150mm，d2 75mm，|50m，管道的當量粗糙度 K 0.6mm，水溫為20 C。若管道的出口流速v2 2m/s，求（1）水位H;（ 2） 繪出總水頭線和測壓管水頭線。解：（1）計算管中的雷諾數判斷流態.。（第1條管道在水力 光滑區，第2條管道在紊流粗糙區）。（2）

12、用經驗公式計算沿程阻力系數(3)兩管聯接處為突然放大的局部阻力系數，進口局部阻力系數 0.5(4) 沿程阻力系數選取公式有別，結果可不同答案：H佗93m7.某一水池，水位恒定，通過一根管徑d 100mm、管長I 800m的 管道，已知水池水面和管道出口高差H 20m，管道上有兩個彎頭，每個彎頭的局部阻力系數°3，管道進口是直角進口(°5)管道全長的沿程阻力系數0.025，試求通過管道的流量。解： 管道作用水頭等于沿程水頭損失與局部水頭損失之和 沿程阻力系數、局部阻力系數已知，可用公式直接求解。答案：答案： q=10.94l/s一、選擇題 （略）1. 虹吸管正常工作，其頂部的

13、真空值一般不大于（ ）水柱 高。A. 6.0m B. 7.5m C. 9m D.10m2. 短管淹沒出流的計算時，作用水頭為（ ）。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）B. 作用水頭小于 0.75 H 0D. 管長 l=（3-4）d ，作用（ ） （ ）C. 支狀管網 D. 倒虹吸3外延管嘴正常工作的條件是（A.管長大于3-4倍的管徑C. 作用水頭大于 0.75 H0 水頭 H 0.75 H 04. 按短管進行水力計算的管路是A. 虹吸管 B. 環狀管網、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

14、管計算同樣也要考慮這兩項損失。（ ） 2長管是指幾何長度很長的管道。（）3孔口淹沒出流時，孔口淹沒越深，其出流的流速和流量就 越大。（ ）4管嘴收縮斷面的真空度與作用水頭成正比， 作用水頭越大， 收縮斷面的真空度越大，泄流量也越大。（ ）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 的數值均相同。（ ）6 兩孔口形狀、尺寸完全相同，作用水頭相同，一個為自 由出流，一個為淹沒出流，二者的流量是相同 的。 （ ）四、計算題 （解體思路與答案）1有一虹吸管， 作用水頭 H1 1.5m ,H2 2.0m ，管長 l1 l25.0m，管徑di d2 0.佃，沿程損失系數0.02

15、，進口設攔污柵，進口局部損失系數 1 10.0，彎管局部損失系數 2 0.15。求該虹吸管的過流量、管中最大真空值，并定性繪出其測壓管水頭線。解：此題屬短管的水力計算，可以用能量方程求解，也可 直接用公式。要點有2。 局部損失系數要考慮周全（共 3個）。 此題，管中最大真空值發生在最高處。3（衛）v 3.369mH20答案： Q 0.0117m3/sg2. 一水塔供水系統如圖所示，已知管道末端要求的自由水頭Hz=10m，管徑 di=450mm,d2=350mm, d3=250mm，管長 Li=100m，L2=100m，L3=100m，qi=0.10m /s，q2=0.08m /s，q3=0.05m /s， 管道的粗糙系數n=0.02。