工程流体力学A离线作业

主观题： 作业一：

1、简述流体的形态特征和力学特征。

形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。

力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。

2、一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数Pa，金属测

压计中心和容器内液面分别比A点高0.5m和1.5m，试求液面的绝对压强

和相对压强

。

由

得水箱液面的相对压强

绝对压强

或93.1kPa

，

3、如图所示为测量容器中A点压强的真空计。已知试求A点的真空压强

及真空度。

真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。由题意 得A点真空压强

及真空度

4、如图所示绕铰链C 转动的自动开启式矩形平板闸门。已知闸门倾角为

，宽度为

，闸门两侧水深分别为

和

，

为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。

为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系

式中

故

5、利用检查井作闭水试验检验管径

的市政排水管道施工

质量。已知排水管堵头形心高程为256.34m，检查井中水面高程为2

59.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。 排水管堵头形心处的相对压强

堵头所受的静水总压力

6、如图所示盛水（重度为 ）容器由半径为 R 的两个半球用 N 个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶 H ，试求每个螺栓所受的拉力 F 。

取上半球为隔离体，由

，得

式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得

故每个螺栓所受的拉力为

7、如图所示水流流经等径直角弯管。已知管径mm，管轴上A、

m

B两点高差400mm，U形水银差压计读数 =300mm，管流速度/s，相对压强两断面间的机械能损失

，。

，试求相对压强

和 A、B

由差压计原理

得

由伯努利方程

考虑到

,得A、B两断面间的机械能损失

m的平底矩形断面渠道的

8、如图所示，为测流需要，在宽度

测流段，将渠底抬高0.3m。若测得抬高前的水深为1.8m，抬高后水面降低0.12m，水头损失求渠道流量。

经率定按抬高后流速水头的一半计算，试

上游水深 据连续性方程

，下游水深

得 （1）

取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）和计算点（过流断面与液面的交点），从1→2列伯努利方程（

）

得

联立（1）、（2）两式，得

（2）

故渠道流量

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