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重庆大学_流体传动与控制_课程试卷
《汽车底盘设计》复习题一．填空题(1)膜片弹簧离合器的膜片弹簧本身兼起分离杠杆和压紧弹簧的作用。
(2)转向桥由前轴、转向节、主销和轮毂等主要部分组成。
(3)前轮定位参数有主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束。
(4)循环球式转向器中一般有两极传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
(5)车轮制动器一般分盘式和鼓式。
(6)汽车动力性参数包括最高车速、加速时间、最大爬坡度、比功率和比转矩等。
(7)主减速器的齿轮有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。
(8)摩擦离合器常用的压紧弹簧形式：中央、周布、膜片。
(9)变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套、同步换挡器三种形式。
(10)摩擦离合器是靠存在于主、从动部分摩擦表面间的摩擦力来传递发动机转矩的。
(11)由动力装置、底盘、车身、电器设备等四部分组成的汽车，是用来载送人员和货物的运输工具。
(12)悬架由导向装置，弹性元件，减震器，缓冲块和横向稳定器等组成。
(13)悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。
(14)原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得大些；对机动性要求高的汽车，轴距取得短些。
(15)变速器齿轮的损坏形式主要有：轮齿折断、齿面点蚀、移动换挡齿轮端部破坏以及齿面胶合。
(16)转动驱动轴的半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式3、4浮式和全浮式三种形式。
(17)在变速器中心距相同的条件下，选取较小的模数，就可以增加齿轮的齿数，同时增加齿宽可使齿轮齿合的重合度增加，并减少齿轮噪声。
(18)普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶封件等组成。
(19)万向传动轴因布置位置不同，计算载荷也不同，计算方法有：按发动机最大转矩和一档传动比来确定、按驱动轮打滑、按平常平均使用转矩来确定。
(20)要求制动器的效能稳定性好，即是要求其效能对摩擦因数f的变化敏感度要小。
重庆大学高等流体作业流体考试分析
高等流体力学2009级研究生课程《高等流体力学》学生姓名：郭军峰指导教师：何川教授专业：动力工程及工程热物理班级：动力研2009级2班重庆大学动力工程学院二O一O年一月四.设52/ 1.110/m s μρ-=⨯的气体以10/v m s ∞=的速度以零攻角定常饶流长度为L =1m 的大平板，试用数值解讨论边界层内的流动规律。
解:1. 右下图为该流动问题的示意图，取平板的前缘点O 为坐标原点,x 轴沿着平板,y 轴垂直于平板,建立流向坐标系XOY 。
经过计算可知：Re=9.1×105,则由 数量级比较法，可以得到该问题的边界层控制微分方程组及相应定解条件：2200;0,0;10u vx y u u u u v xy y y u v y u V m s μρ∞⎧∂∂+=⎪∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+=⎨∂∂∂⎪⎪===⎪→∞==⎪⎩2. 控制微分方程化为常微分方程,同时将定解条件作相应变换.引入函数(,)x y ψ,令,u v y xψψ∂∂==-∂∂将它代入连续性方程可得： 0)(22=∂∂∂-+∂∂∂=∂∂+∂∂yx x y y v x u ψψ 即可将u ,v 两个因变量变为ψ一个因变量 引入无因次变量: ()η==y y g x ,()()ψη∞==⋅f f V g x 则有： x x V y x V y x x 2/221/2'21'21ηρμρμη-=⋅-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-∞-∞ xx g x g f x g V V x x g x g y 2)()(',)(,/2)(,)(1'====∞∞ψρμη 代入原方程组得:∞∞∞∞∞=⇒=⋅==∂∂=∂∂=V u f f V x g f x g V f x g V y f x g V y u y '')(1)('')()(ηψ()22V u f V f V V f f x x x x x ηηηη∞∞∞∞'⎛⎫∂∂∂∂'''''===-=- ⎪∂∂∂∂⎝⎭()()()1V f V u f V V f f y y y g x g x ηη∞∞∞∞'∂'∂∂∂''''====∂∂∂∂ ()()()()()2221V V V V u f f f f y y g x g x g x g x y g x ηη∞∞∞∞⎛⎫''∂∂∂∂''''''''==== ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭ ()()()()()()()()22V g x f f v V g x f g x x xx g x V g x f g x f V f fg x x x ψηηηη∞∞∞∞∂⎡⎤∂∂∂'=-=-=-+⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎛⎫''''=-+-=-⎢⎥⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦⎣⎦因此,动量方程22u u uu v x y yμρ∂∂∂+=∂∂∂可化为: ()()()()()222g x V V V V f f V f fg x f f x x g x g x μηηρ∞∞∞∞∞⎡⎤⎛⎫''''''''''-+-=⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 又()()122g x g x x ''=== 则有:()()22222222g x V V V V f f f f f f f x x x x g x μηημρρ∞∞∞∞''''''''''''-+-=即：0f ff '''''+= 边界条件：()()η⎧'==⇒=⎪=⇒⎨=⇒=⎪⎩0,0000000u f y v f ()η∞'→∞⇒→∞=⇒∞=,1y u V f因此，原定解问题可表示如下：()()()000,00,1f ff f f f '''''⎧+=⎪⎨''==∞=⎪⎩3. 由于缺少边界条件，此方程还无法解，将上述定解问题中的高阶常微分方程表示为一阶常微分方程组：令：，设0)0(''≠=A f ，3131,A FA f ηζ==，并且有31'A =ηζ所以 34333232323131''''''')''(''''''')'(''''')('A F A F A F f A F A F A F f A F A F FA f ==∂∂===∂∂===∂∂=ηηηηηηζηζηζη将上边各式代入方程0'''''=+ff f ，得0)''''('''''34323134=+=⋅+=FF F A A F FA A F因为034≠A ，即有0'''''=+FF F并且因为：1)0('')0('')0(''0)0('0)0(')0('0)0(0)0()0(,003231=⇒===⇒===⇒==∞→⇒∞→=⇒=F A A F f F A F f F A F f ζηζη所以所求得的非线性常微分方程为：1)0('',0)0(',0)0(0'''''====+F F F FF F 2332)('1)(')(',1)('-∞=⇒=∞=∞=∞F A A F f f因此，为求A ，必须先计算出()F '∞，即对常微分方程进行数值求解，算出()F '∞4. 用龙格—库塔算法求数值解：① 将其化为一阶常微分方程组：ξ⎧'==⎪⎪⎪'''==⎨⎪''''''''===-=-⎪⎪⎩112122dFF F d F F F F F F FF FF即有：11222F F F F F FF '⎧=⎪⎪'=⎨⎪'=-⎪⎩因此可令：()()()⎧==⎪⎪⎪==⎨⎪⎪=-=⎪⎩123,,,,,,,,,dxy F x y z t dt dy z F x y z t dt dz xz F x y z t dt也即有：()()()()()()x t F y t F z t F ξξξ⎧=⎪⎪'=⎨⎪''=⎪⎩相应初始条件为：()()()00,00,01x y z ===② 用C 语言编程，计算步长设置为0.01t ∆=,迭代次数设为：1000；求()F '∞，也就是求()lim t y t →∞的值．用C 语言编制程序如下：#include <math.h> #include <stdio.h> #include <graphics.h>#define path "D:\\turboc2" #define w 10 #define h 0.01 #define j 1000 main() {FILE *fp;float k1,k2,k3,k4,m1,m2,m3,m4,l1,l2,l3,l4; float x[j],y[j],z[j]; float t; int i,b;int x1=50,y1=400,x2=550,y2=100; int mode,drive=DETECT;initgraph(&drive,&mode,path); x[0]=0.0;y[0]=0.0;z[0]=1.0; for(i=1;i<j;i++) { k1=h*y[i-1]; l1=h*z[i-1]; m1=h*(-x[i-1]*z[i-1]);k2=h*(y[i-1]+l1/2.0);l2=h*(z[i-1]+m1/2.0); m2=h*(-(x[i-1]+k1/2.0)*(z[i-1]+m1/2.0)); k3=h*(y[i-1]+l2/2.0); l3=h*(z[i-1]+m2/2.0); m3=h*(-(x[i-1]+k2/2.0)*(z[i-1]+m2/2.0));k4=h*(y[i-1]+l3);l4=h*(z[i-1]+m3); m4=h*(-(x[i-1]+k3)*(z[i-1]+m3));x[i]=x[i-1]+(k1+2*k2+2*k3+k4)/6.0;y[i]=y[i-1]+(l1+2*l2+2*l3+l4)/6.0;z[i]=z[i-1]+(m1+2*m2+2*m3+m4)/6.0;}line(x1,y1,x2,y1); line(x1,y1,x1,y2); moveto(x1,y2);lineto(x1-w/3,y2+w); lineto(x1+w/3,y2+w); lineto(x1,y2);moveto(x2,y1);lineto(x2-w,y1-w/3);lineto(x2-w,y1+w/3); lineto(x2,y1);for(b=1;b<h*j;b++){ line(x1+b*(x2-x1)/(h*j),y1,x1+b*(x2-x1)/(h*j),y1-6);line(x1,y1-b*(y1-y2)/(h*j),x1+6,y1-b*(y1-y2)/(h*j));}for(i=0;i<j-1;i++){ t=i*h;line((t*50+x1),(y1-x[i]*30),(((i+1)*h)*50+x1),(y1-x[i+1]*30));line(t*50+x1,y1-y[i]*30,(i+1)*h*50+x1,y1-y[i+1]*30);line(t*50+x1,y1-z[i]*30,(i+1)*h*50+x1,y1-z[i+1]*30);}getch();closegraph();if((fp=fopen("D:\\myfile.txt","w"))==NULL){printf("cannot open the file exit!");exit(0); }for(i=0;i<j;i++){fprintf(fp,"t=%d\n",i);fprintf(fp,"x=%8.8f ",x[i]);fprintf(fp,"y=%8.8f ",y[i]);fprintf(fp,"z=%8.8f \n",z[i])；}fclose(fp);}程序运行结果为：t=990x=14.82098293 y=1.65518951 z=0.00000000t=991x=14.83753490 y=1.65518951 z=0.00000000t=992x=14.85408688 y=1.65518951 z=0.00000000t=993x=14.87063885 y=1.65518951 z=0.00000000t=994x=14.88719082 y=1.65518951 z=0.00000000t=995x=14.90374279 y=1.65518951 z=0.00000000 t=996x=14.92029476 y=1.65518951 z=0.00000000 t=997x=14.93684673 y=1.65518951 z=0.00000000 t=998x=14.95339870 y=1.65518951 z=0.00000000 t=999x=14.96995068 y=1.65518951 z=0.00000000以上数据只是输出结果的最后一部分数据。
2020-2021大学《流体力学》期末课程考试试卷(含答案)
2020-2021《流体力学》期末课程考试试卷一、单项选择题（每题1分，共8分）1．不可压缩流体，可认为其密度在流场中（ ）。
A.随压强增加而增加 B.随压强减小而增加 C.随体积增加而减小 D.与压强变化无关 2．气体温度增加，气体粘度（ ）。
A.增加B.减小C.不变D.增加或减小 3．理想流体与实际流体的主要区别在于( )。
A.是否考虑易流动性B.是否考虑粘滞性C.是否考虑重力特性D.是否考虑惯性4．流体动力粘度的单位是( )A.m 2/sB.N/m 2C.N·sD.Pa·s 5．在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须( ) A ．均为表压强 B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强 6．在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，且与此流线（ ）。
A.相切B.重合C.平行D.相交7．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（ ）A ．P ＝CB ．C Z gp=+ρC ．C 2gvg p 2=+ρ D ．C 2gv Z g p 2=++ρ 8．管路水力计算中的所谓长管是指（ ）A ． 长度很长的管路B ．总能量损失很大的管路C ．局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D ．局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，每空1分，共10分）1. 气体的粘性小，随温度的升高其粘性减小；液体的粘性大，随温度的升高其粘性降低。
( )2. 当某点的表压力为负值时，说明该点存在真空。
( )3. 理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。
( )4. 压力表实际测得的压强是绝对压强。
( )5. 拉格朗日法研究个别流体质点在不同时刻的运动情况，而欧拉法研究同一时刻流体质点在不同空间位置的运动情况。
( )6. 流线可以相交或转折。
( )7. 流量一定时，不可压缩恒定流体的过流断面愈大，则流速愈大。
重庆大学2020年秋季学期课程作业流体力学与流体传动题目
答*案+我*名*字一、单项选择题(共5 题、共10 分)1.回油管末端要浸在液面下且其末端切成（）倾角并面向箱壁，以使回油冲击箱壁形成回流以利于冷却油温，又利于杂质的沉淀。
A、30°B、45°C、60°D、90°2.液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。
泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（）。
A、实际流量B、理论流量C、额定流量3.溢流阀在执行工作的时候，阀口是（）的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。
A、常开B、常闭C、有时开有时闭4.叶片泵的叶片数量增多后，双作用式叶片泵输出流量（）。
A、增大B、减小C、不变5.液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应（）。
A、等于10MPaB、小于10MPaC、大于10Mpa二、多项选择题(共10 题、共40 分)1.理想气体的状态变化过程有（）。
A、等压过程B、等容过程C、等温过程D、绝热过程2.流体流动过程中的压力损失有（）。
A、管道的沿程损失B、局部损失C、液气压元件的损失D、摩擦损失3.快速运动回路可以采用（）方式来实现。
A、差动连接B、用蓄能器C、双泵供油D、增速缸4.溢流阀是应用最广泛的压力控制元件，把它安装在回路不同的位置上，可以有不同的作用，下列正确的有（）。
A、作溢流阀用调定系统压力B、作安全阀用限定系统压力C、作背压阀用控制回油腔压力D、作远程调压阀用5.下列可用作保压回路的是（）。
A、液控单向阀B、蓄能器C、自动补油D、换向阀6.下列属于普通流量控制阀的是（）A、节流阀B、调速阀C、溢流节流阀D、分流集流阀7.对于双作用叶片泵，如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角，会导致（）；又（），配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角，所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角。
A、由于加工安装误差，难以在工艺上实现B、不能保证吸、压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低C、不能保证泵连续平稳的运动8.当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力相等时，通过节流阀的流量为（）；通过调速阀的流量为（）。
水力学流体力学模拟题
重庆大学 流体力学 课程试卷学年 第 学期开课学院： 城环学院 课程号： 考试日期：考试方式：考试时间： 120 分钟一．填空题（共30分，每小题2分）1.均质不可压缩流体的定义为 。
2.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 。
3.在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为 。
5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 大小，就能判别出流动方向。
6.产生紊流附加切应力的原因是 。
7.在静止流体中，表面力的方向是沿作用面的 方向。
8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与 有关。
9.渐变流流线的特征是 。
10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 。
11.局部水头损失产生的主要原因是 。
12.直径为d 的半满管流的水力半径R = 。
13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速x u 和y u 满足 方程 。
14.弗劳德数Fr 表征惯性力与 之比。
15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 。
二．（14分）如图所示，一箱形容器，高 1.5h m =，宽（垂直于纸面）2b m =，箱内充满水，压力表的读数为220/kN m ，用一半径1r m =的园柱封住箱的一角，求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。
三．（14分）如图所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。
已知主管直径3D m =，主管流量335/Q m s =，分叉管直径2d m =，两分叉管流量均为2Q ，分叉管转角060θ=，1-1断面中点的压强2294/p kN m =，不计水头损失，求水流对支座的作用力。
四.（14分）如图所示，长50L m =、直径0.21D m =的自流管，将水自水池引至吸水井中，然后用水泵送至水塔。
已知泵的吸水管直径0.2d m m =，管长6l m =， 泵的抽水量30.064/Q m s =，滤水网的局部阻力系数12 6.0ξξ==，弯头的局部阻力系数30.3ξ=，自流管和吸水管的沿程阻力系数0.02λ=。
(8)重庆大学流体力学本科课堂测试题集
重庆大学流体力学本科课堂测试题集一元流体动力学基础1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kg /7.980，试求断面平均流速。
解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kg ρ=⇒→//AQ v ρ=得：s m v /0154.0= 2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速解：由流量公式vA Q = 得：A Q v = 由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122=3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速解：(1)由s m A v Q /0049.0333==质量流量s kg Q /9.4=ρ(2)由连续性方程：33223311,A v A v A v A v ==得：s m v s m v /5.2,/625.021==4.设计输水量为h kg /1.2942的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。
试确定管道直径，根据所选直径求流速。
直径应是mm 50的倍数。
解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0=代入vA Q ρ= 得m v 18.1=5.圆形风道，流量是10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。
试设计直径，根据所定直径求流速。
直径规定为50 mm 的倍数。
解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450=代入vA Q = 得：s m v /5.17=6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。
设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。
流体力学考试试题(附答案)剖析
可编辑修改精选全文完整版流体力学考试试题（附答案）1、如图所示，有一直径=d 12cm 的圆柱体，其质量=m 5kg ，在力=F 100N 的作用下，当淹深=h 0.5m 时，处于静止状态，求测压管中水柱的高度H 。
解： 圆柱体底面上各点所受的表压力为：3.131844/12.014.3806.951004/22=⨯⨯+=+=d mg F p g π（Pa ）由测压管可得：)(h H g p g +=ρ则：84.05.0806.910003.13184=-⨯=-=h gp H gρ（m ）2、为测定90º弯头的局部阻力系数，在A 、B 两断面接测压管，流体由A 流至B 。
已知管径d =50 mm ，AB 段长度L AB = 0.8 m ，流量q = 15 m 3/h ，沿程阻力系数λ=0.0285，两测压管中的水柱高度差Δh = 20 mm ，已知水银的密度为13600kg/m 3，求弯头的局部阻力系数ξ。
解：)/(12.2405.0360015422s m d q v v v v B A =⨯⨯====ππ 对A 、B 列伯努利方程：f BB B A A A h gv z g P g v z g P +++=++2222水水ρρ 2211z gPz g P z g Pz g P B B A A +=++=+水水水水ρρρρf BA h gv z g P g v z g P +++=++∴22222211水水ρρ vv v B A == 又64.005.08.00285.0)1100013600(12.202.08.92)(2)2(222)(22222221212211=--⨯⨯⨯=-∆-∆=-=∴+=+=∆-∆=-+-=+-+=∴d l h h v g g v d l h v g gv g v d l h h h h gh g z z g P P z gP z gP h f f f λρρλξξλρρρρρξλ水汞水汞水水水又3、一变直径管段AB ，内径d A =0.2m ，d B =0.4m ，高度差Δh =1m ，压强表指示p A =40kPa ，p B =70kPa ，已知管中通过的流量q v =0.2m 3/s ，水的密度ρ=1000kg/m 3，试判断管中水流的方向。
重庆大学流体力学课程试卷
1 学期（1）作用水头H0<9m 、(2)管嘴长度（4分）10分，每小题5分）理想流体模型（5分）临界水深明渠流动中，流量一定，断面形式一定，相应于比能最小时的水深。
70分）L=1m；左池敞口，水深H=6m；右池密闭，h=1m，U形水银测压管，测压管读数368mmh∆=。
求：作用在圆柱体闸门（15分）解：1)右液面压强水头： （5分）20// 5.0mH O Hg h p h γγγ==⋅∆=0右水水水故有： 06h h H+==水 mH 2O 2) 作用在圆柱体闸门上的静水总压力水平分力： （5分）0x P =3) 作用在圆柱体闸门上的静水总压力垂直分力： （5分）2227.7kN()4z H O H O D P V L πγγ=⋅=⋅⋅=↑7.7kN()z P P ==↑过圆柱中心2. 图示水泵给水系统，输水流量Q =100l/s ，水塔距与水池液面高差H=20m 水管长度l1=200m ，管径d1=250mm ，压力管长度l2=600m ，管径d2=200mm 真空度为7.5m,吸水管与压力管沿程阻力系数分别为λ1=0.025，λ2=0.02，2）绘（5分）列l-1、2-2断面间能量方程：f h gp z gp z +++=++2222222111υγυγ18.908.96.1902++=+p p 2=9.8kN/m 2（1分） 控制体，受力分析如图：（2分）615.06.1942.042121=⨯⨯==ππp d P kN308.08.942.042222=⨯⨯==ππp d P kN（5分） 列x 动量方程：)185.3185.3(1.01308.0615.0)(1221--⨯⨯=-+--=-+=∑R Q R P P FxυυρR=1.56kN4. 已知：u x =-kx ， u y =ky ，求：1）加速度；2）流函数；3）问该流动是有涡流还是无涡流，若为无涡流求其势函数。
（15分）解： 加速度（4分） 22x y a k xa k y==流函数ψ（4分）ck x y k y d xdy kx dx u dy u y x +-=--=-=⎰⎰ψ（4分） 000)(5.0=-=∂∂-∂∂=yu xu xy z ω 是无旋流（3分）Cky kx kydyxdx k dy u dx u y x ++-=+-=+=⎰⎰225.05.0ϕ5．一梯形断面明渠均匀流动，已知：粗糙系数n=0.025，边坡系数m=1，渠底宽为b=10m ，水深h=2m ，渠底过流能力76.12=Q m 3/s 。
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A卷
流体力学期末试卷B卷
第1学期开课学院：课程号：考试日期：
考试方式：开卷闭卷其他考试时间：120 分钟
一、填空题（共20 分，每空 2 分）
1. 作用在流体上的力按作用方式分有：质量力和表面力。
（4
分）
p
2．液体静力学基本方程z c 的几何意义为液体中任意两点的测压
g
管水头相等；则物理意义为单位重量流体具有的位能不变。
（4分）
3.尼古拉兹实验将流动分为五个区域，在各个区域内影响沿程阻尼系
数的因素不同，其中紊流光滑区影响的因素为 Re ，紊流粗糙区影响
的因素为
5
6
/d。
（4分）
H
4．圆管均匀流
3
l 2d 2 4
中，切应力与点到管 2
H z l 1d 1
轴的距离 r 成 1
正比，管轴处
切应力的值为0。
（4分）
5.管嘴出流的工作条件是：（1）作用水头 H0<9m 、(2)管嘴长度 l<3~4d。
（4 分）
二、名词解释（共10 分，每小题 5 分）
1.理想流体模型
答：当流体粘性较小，忽略它对计算精度不产生影响，因而假定流体不
具粘性，按理想流体计算，这个假定称理想流体模型。
（5 分）
2.临界水深
答：明渠流动中，流量一定，断面形式一定，相应于比能最小时的水深。
（5 分）
三、计算题（共70 分）
1.如图所示，两水池间的隔板处有一个圆柱体闸门，已知：圆柱体直径D=1m，垂直于图面长 L=1m；左池敞口，水深 H=6m；右池密闭， h=1m，且装有 U 形水银测压管，测压管读数 h 368mm 。
求：作用在圆柱体闸门上的静水总压力。
（15 分）
解：
1)右液面压强水头：（ 5 分）
h0水p0右 /水Hg h / 水 5.0mH 2O
故有：h h0水 6 H mH 2O
2)作用在圆柱体闸门上的静水总压力水平分力：（5分）
P x0
3) 作用在圆柱体闸门上的静水总压力垂直分力：（5分）
第2页共4页
P
zH 2 O
V
D 2
H 2O
L 7.7kN( )
4
P P z
7.7kN( 过圆柱中心 )
2. 图示水泵给水系统，输水流量 Q=100l/s ，水塔距与水池液面高差 H=20m ，吸
水管长度 l1=200m ，管径 d1=250mm ，压力管长度
l2=600m ，管径 d2=200mm 。
水泵真
空度为 7.5m,吸水管与压力管沿程阻力系数分别为 λ1=0.025，λ2=0.02，各局部阻力系数
分别为：
EMBED Equation.DSMT4
2.5
,
0.5
1
2
3
1.1， 4 0.2，
5
0.2，
6
1 。
试求： 1）水泵扬程与安装高度； 2）绘
出总水头线和测压管水头线。
（ 15 分）
5
6
H
l 2
d 2
3
4
2
H z
l 1 d 1
1
2
2
5
6
H
l 2
d 2
2
3
3
4
H z
l 1
d 1
1
1
3
1
3.14d 12
3.14d 2 2
Q
0.1
4
1 4
2
解： 1) 总流连续性方程 （ 4 分）
0.252
1 0.22
2
0.1274
：
1
2.04m / s
2
3.18m / s
2）. 列 1-2 断面能量方程：（4 分）
l 1 2
l 2 2
2
2
0 0 0 H t
H 0 0
1
1
2
2 ( 1 2 )
1 ( 3
456)
2
d 1 2g
d 2 2g
2g
2g
2
2
2
2
H z 20 0.025 200 1 0.02 600 2 (2.5 0.5) 1 (1.1 0.2 0.2 1) 2
0.25 2g 0.2 2g 2g
2g
2
2
H z
20 23 1 62.5 2
2g 2g
解得水泵扬程：
H z
57.22m
3） 列 1-3 断面能量方程可得安装高度： （4 分）
l 1
2
2
2
0 0 0 H s
h v
1
1
( 1
2 ) 1 1
d 2g
2g 2 g
1
200
2
H s 7.5
2.5
0.5 1) 1
(0.025
0.25 2g
H s 2.4m
4） 总水头线与测压管水头线如图： （ 3 分）
H
H P
H z
H
H P
H
H P
第3页共4页
3.一弯管水平放置，已知： d1 =d2 =200mm，管轴线在同一水平面内，管中通过流量 Q=0.1 m3/s，1-1 断面中心线压强 p1 =19.6 kN/m 2， l-1、2-2 断面间的水头损失为 1m，求水流对弯管的作用力。
（ 15 分）
2 2
p 2
题 3 图
解：
1
2 2
（ 2 分）连续性方程：
1 2 4Q 4 0.1
3.185 m/s
d 2 0.22
（ 5 分）列 l-1、 2-2 断面间能量方程：
p1 2 p2 2 z1 1 z2 2
2g h f
2g
19.6
0 p2
1
9.8
9.8
（1 分）控制体，受力分析如图：
（2 分）P1
d 2
p1
0.2 2
0.615 kN
4 4
19.6
P2
d 2 0.2 2
9.8 0.308 kN
4 p2 4
（5 分）列 x 动量方程：
F x P1 P2 R Q( 2 1 )
0.615 0.308 R 1 0.1 ( 3.185 3.185)
R=1.56kN
4.已知： u x=-kx ， u y =ky，求： 1）加速度； 2）流函数； 3）问该流动是
有涡流还是无涡流，若为无涡流求其势函数。
（ 15 分）
解：加速度
（4 分）
a x k 2 x
a y k 2 y
流函数
ψ
（4 分）
u x dy u y dx kx dy kydx
kxy c
（4 分）
u y u x
) 0 0 0
z 0.5 (
y
x
是无旋流
（3 分）
u x dx u y dy k xdx kydy
0 . 5 kx 2 0 . 5 ky 2 C
5．一梯形断面明渠均匀流动，已知：粗糙系数n=0.025，边坡系数 m=1，渠底宽为 b=10m，水深 h=2m，渠底过流能力Q 12.76 m 3。
求渠道的底
坡。
/s i （10 分）
p2=9.8kN/m 2
第4页共4页
解：（2 分）
（2 分）
（2 分）
（2 分）
（2 分）A h(b mh) 2(10 2)24m 2
X b 2h 1 m 2
10 2 2 1 12 15.657m
A
1.533m
R
X
1 1
C 6 42 .951
R
n
Q AC Ri 12.76
i=0.0001。