工程流体力学模拟试卷(2010答案).docx

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1、1.不同管径的两管道的连接处出现截面突然扩大。管道1的管径d=0.2m,管道2的管径d2=0.3u为了测量管2的沿程阻力系数入以及截面突然扩大的局部阻力系数g,在突扩处前面装一个测压管，在其它地方再装两测压管,如下图。Ii=L2m,12=3m,测压管水柱高度hi=80mm,h2=162mm,h3=152mm,水流量Q=0.06m3s,试求人和量解在长L的管段内，没有局部水头损失，只有沿程水头损失，因此将数据代入，可得入=0.02722在长h的管段内，既有局部水头损失，也有沿程水头损失，列出截面1和2的伯努利方程：因此：Vl=Q入其四据，W：得：，=1.72252.一矩形闸门铅直放置，如下图,闸

2、门顶水深h=lm,闸门高h=2m,宽b=1.5m,试求静水总压力P的大小及作用点。解：求静水总压力。由图a知，矩形闸门几何形心由图a知，矩形闸门几何形心面积：A=bh=1.5m2m=3m2代入公式：得：P=pghcA=1kgm398ms22mX3m2=58.8kN求压力中心因：IC=he=2m面积矩：代入哈式1bh=1.5m2m3=Im4P12112得：D=Ic+=2.17mICA1m压力143嘀对对砌和5m2m3 .如下图，水从水头为的大容器通过小孔流出（入大容器中的水位可以认为是不变的）。射流冲击在一块大平板上，它盖住了第二个大容器的小孔，该容器水平面到小孔的距离为也，设两个小孔的面积都一

3、样。假设也给定，求射流作用在平板上的力刚好与板后的力平衡时为多少？（不计能量损失）。解：水射流的速度和流量分别是：射流对平板的冲击力等于右水箱的静水施加给平板的总压力，即将匕。的表达式代如上式，得于是，得hl=h224 .有一文丘里管如下图，假设水银差压计的指示为360mmHg,并设从截面A流到截面B的水头损失为02mH2,4=300mm,b=150mm,试求此时通过文丘里管的流量是多少？解：以截面A为基准面列出截面A和B的伯努利方程由此得：0+压+支=0.76+压+或+/2Pg2gPg2g以一匹=适一+。76+0.2由连续性方程：PgPg2g2g所以匕4=%4以水银差压计11为等压面，那么有：以-&=0.76-0.36+0.363=0.40+0.361334=5.3（mmH,O）由上式可得：PgPSPg9806将式（b）和式（C）代入（a）中有JJTJTqv=vn-dil=9.53-0.152=0.168解得：B4b4