流体力学章节练习(2020.06.08)

问答题
水流围绕一桥墩流动时，将产生绕流阻力FD，该阻力和桥墩的宽度b（或柱墩直径D）、水流速度V、水的密度ρ、动力粘性系数μ及重力加速度g有关。试用π定理推导绕流阻力表示式。
答案：
判断题
堰流的出流过程的能量损失主要是沿程损失。
答案：错误
问答题
如图在长度为1000m，直径为300mm的管道上，并联一根直径相同、长度l＝500m的支管（图中虚线所示），若水位差H＝25m，摩擦阻力系数λ=0.03，不计局部损失，试求支管并联前后的流量差及流量比。已知：d=300mm，l＝500m，H＝25m，λ=0.03。
答案：
问答题
图示一盛水圆桶底中心有一小孔口，孔口出流时桶内水体的运动可以由兰金涡近似，其流速分布如图所示：中心部分（r≤r0）为有旋流动u（r）=wr，外部（r＞r0）为有势流动u（r）＝u0r0/r，其中u0＝u（r＝r0）。设孔口尺寸很小，r0也很小，圆桶壁面上的流速uR＝u（r＝R）≈0，流动是恒定的。（1）求速度环量Г的径向分布；（2）求水面的形状。
答案：
单项选择题
欧拉数Eu代表的是（）之比。
A.惯性力与压力
B.惯性力与重力
C.惯性力与表面张力
D.惯性力与粘性力
问答题
设圆管直径d=200mm，管长l=1000m，输送石油流量Q=40L/s，运动粘度ν=1.6cm2/s，试求沿程损失hf。
答案：
单项选择题
管道中发生水击波时，周期与相的关系为（）
A.1相为一周期
B.2相为一周期
C.3相为一周期
D.4相为一周期
问答题
如下图所示，一水箱侧面开孔并接有一直径为的短管，形成管嘴出流，已知作用水头H=5m，管嘴出流流量系数u=0.82，试问：①管嘴出流流量Q；②靠近水箱一侧管嘴内壁形成真空的原因是什么？③合适的管嘴长度是多少？
答案：
单项选择题
关于水流流向的正确说法是（）
A.水一定是从高处往低处流
B.水一定是从流速大处往流速小处流
C.水一定是从机械能大处往机械能小处流
D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流
问答题
如图所示为一轴和轴承，已知转轴的直径d＝0.36m、轴承的长度l＝1m，当不计重力影响时，可认为轴与轴承之间的径向间隙均匀。若径向间隙的宽度δ＝0.2mm，间隙中润滑油的动力粘度μ=0.72Pa˙s，轴的转速n=200r/min。试求轴在轴承中转动时克服润滑油的粘性阻力所消耗的功率。
答案：
由牛顿内摩擦定律，轴与轴承之间的剪切应力