国开（陕西开放大学）23春《流体力学》形考任务4[标准答案]

形考作业4（第四章，10分）

 

试卷总分:10  得分:10

 

 

 

一、选择题

 

 

 

1.1．总流伯努力方程适用于（ ）

 

A.恒定流

 

B.非恒定流

 

C.可压缩流体

 

 

 

2.2．总水头线与测压管水头线的基本规律是：（ ）

 

A.总水头线总是沿程下降的

 

B.总水头线总是在测压管水头线的上方

 

C.测压管水头线沿程可升可降

 

D.测压管水头线总是沿程下降的

 

 

 

 

 

二、判断题答案来源（www.youxue100f.com）

 

 

 

3.1．N-S方程为理想流体运动的微分方程。

 

 

 

4.2．毕托管是量测流体电流速的一种仪器。

 

 

 

 

 

三、简答题

 

 

 

5.1．说明总流能量方程中各项的物理意义。

 

 

 

6.2．写出实际流体恒定元流的伯努利方程和实际流体恒定总流的伯努利方程，并指出他们的区别？

 

 

 

7.3．应用恒定总流能量方程时，为什么把过流断面选在渐变流段或均匀流段？

 

 

 

8.4．在写总流能量方程时，过流断面上的代表点、基准面是否可以任意选取？为什么？

 

 

 

9.5．关于水流流向问题有如下一些说法：“水一定由高处向低处流”；“水是从压强大向压强小的地方流”；“水是从流速大的地方向流速小的地方流”。这些说法是否正确？为什么？如何正确描述？

 

 

 

10.6．总流的动量方程为{图}，试问：（1）{图}中包括哪些力？（2）如果由动量方程求得的力为负值说明什么问题？

 

 

 

 

 

四、计算题（请写出计算过程）

 

 

 

11.1．在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度{图}为5m，过流面积A1为0.05m2；过流断面2-2的面积A2为0.02m2；两断面间水头损失{图}为{图}；管中流量Q为20l/s；z1为2.5m，z2为1.6m。试求断面2-2的测压管高度{图}。（提示：注意流动方向）。

 

 

 

{图}

 

 

 

12.2．如图所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A1=05m2，A2=0.03m3，A3=0.04m2，若水池容积很大，行近流速可以忽略（v0≈0），当不计管路的水头损失时，试求：（1）出口流速v3及流量Q；（2）绘出管路的测压管水头线及总水头线。

 

 

 

{图}

 

 

 

13.3．如图一管路，A、B两点的高差Δz＝1m，点A处直径dA=25m，压强pA=7.84N/cm2，点B处直径dB=0.5m，压强pB＝4.9N/cm2，断面平均流速VB＝1.2m/s。判断管中水流方向。

 

 

 

{图}

 

 

 

14.4．在水平安装的文丘里流量计上，直接用水银压差计测出水管与喉部压差Δh为20cm，已知水管直径{图}为10cm，喉部直径{图}为5 cm，当不计水头损失时，求通过流量Q。

 

 

 

{图}

 

 

 

15.5．为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d为15cm的虹吸管（如图），当不计水头损失时，问通过虹吸管的流量Q为多少？在虹吸管顶部s点处的压强为多少？

 

 

 

{图}

 

 

 

16.6．一平板闸门宽b为2m，当通过流量Q为8m3/s时闸前水深h为4m，闸孔后收缩断面水深hC为5m，求作用于平板闸门上的动水总压力（不计摩擦力）。

 

 

 

17.7．如图溢流坝，上游断面水深h1=5m，下游断面水深h2=0.6m，略去水头损失；求水流对2m坝宽（垂直纸面）的水平作用力。注：上、下游河床为平底，河床摩擦力不计，为方便计算取ρ=1000kg/m3，g=10m/s2。

 

 

 

{图}