9、根据重力相似准则导出流速、流量、时间、力、压强等物理量比尺的表达式。

10、何谓量纲和谐性试说明下列各式是否满足量纲和谐性(1)τ=μdu／dy ; (2)V = cRJ;(3) qv=

11、某水闸泄水流量qv=120m3/s，拟进行模型试验。已知实验室最大供水流量为 m3/s，则可选用的模型长度比尺λl 的最小值为多少又测得模型闸门上的作用力 F= N，则原型闸门上的作用力为多少 (?lmin?7.61；Fp?1234N)

12、按基本量纲为[L、T、M]推导出动力粘性系数?，体积弹性系数?，表面张力系数?，切应力?，线变形率?，角变形率?，旋转角速度?，势函数?，流函数?的量纲。

13、将下列各组物理量整理成为无量纲数：（1）?,v,?；（2）?p,v,?,?；（3）F,l,v,?；（4）?,l,v,?。

14、试用雷利法分析自由落体在重力影响下降落距离S的公式为S?kgt2，假设S和物体质量m，重力加速度g和时间t有关。

15、作用于沿圆周运动物体上的里F与物体的质量m，速度v和圆的半径R有关。试用雷利法证明F与mv2/R成正比。

16、假定影响孔口泄流流量Q的因素有孔口尺寸a，孔口内外压强差?p，液体的密度?，动力粘度?，又假定容器

2

甚大，其它边界条件的影响可以忽略不计，试用?定理确定孔口流量公式的正确形式。 (Q=m2gHa)

17、圆球在粘性流体中运动所受的阻力F与流体的密度?，动力粘度?，圆球与流体的相对运动速度v，球的直径D等因素有关，试用量纲分析方法建立圆球受到流体阻力F的公式形式。 (F?Cd?v22D2)

18、用?定理推导鱼雷在水中所受阻力FD的表示式，它和鱼雷的速度v、鱼雷的尺寸l、水的粘度?及水的密度?有关。鱼雷的尺寸l可用其直径或长度代表。 (FD=ρvlf(Re) )

19、水流围绕一桥墩流动时，将产生绕流阻力，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?和

22

粘度?及重力加速度g有关。试用?定理推导绕流阻力表示式。 (FD=ρbvf(Re,Fr))

22

20、试用?定理分析管流中的阻力表达式。假设管流中阻力F和管道长度l、管径d、管壁粗糙度?、管流断面平均流速v、液体密度?和粘度?等有关。 (τ0=f(?,Re)?v2) d

21、试用?定理分析管道均匀流动的关系式。假设流速v和水力坡度J、水力半径R、边界绝对粗糙度?、水的密度

??、粘度?有关。 (J=f(,Re))

R

22、试用?定理分析堰流关系式。假设堰上单宽流量q和重力加速度g、堰高P、堰上水头H、粘度?、密度?及表面张力系数?等有关。 (q=m2g

23、在深水中进行炮弹模型试验，模型的大小为实物的1/，若炮弹在空气中的速度为500km/h，问欲测定其粘性阻

0

力时，模型在水中试验的速度应当为多少（设温度t均为20C） (vm=s)

24、有一圆管直径为20cm，输送??0.4cm2/s的油，其流量为121l/s，若在试验中用5cm的圆管做模型试验，假如（1）采用20C的水或（2）??0.17cm2/s的空气做试验，则模型流量各为多少假定主要的作用力为粘性力。 ((1)Qm= l/s ,(2)Qm= l/s)

25、采用长度比尺为1：20的模型来研究弧形闸门闸下出流情况，如图所示，重力为水流主要作用力，试求： (1)原型中如闸门前水深Hp?8m，模型中相应水深为多少

0

(2)模型中若测得收缩断面流速vm?2.3m/s，流量为Qm?45l/s，则原型中相应的流速和流量为多少

(3)若模型中水流作用在闸门上的力Pm?78.5N，原型中的作用力为多少(Qp=s,vp=s Fp=628KN)

26、一座溢流坝如图所示，泄流流量为150m3/s，按重力相似准则设计模型，如实验室水槽最大供水流量仅为

0.08m3/s，原型坝高Pp?20m，坝上水头Hp?4m，问模型比尺如何选取，模型空间高度(Pm?Hm)最高为多

少 ((1)λl=21 ,(2) (Pm+Hm)=

第六章 恒定管流

1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。 ( ) 2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。 ( )

3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。 ( ) 4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。 ( ) 5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。 ( ) 6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。 ( )

7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。 ( ) 8、图示A、B 两点间有两根并联管道 1 和 2 。设管 1 的沿程水头损失为 hf1 ,管 2 的沿程水头损失为 hf2 。则

hf1与hf2 的关系为 （ ）

（1）hf1 ＞ hf2； （2）hf1 ＜hf2 ； （3）hf1 = hf2 ； （4）无法确定。

9、图示为坝身下部的三根泄水管 a、b、c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是 （ ）。 （1）a管； （2）b管； （3）c管； （4）无法确定。

10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程________________________________________________________；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程____________________________________。

11、图示为一串联管段恒定流。各管段流量qv1 、qv2、 qv3 的关系为 ______________________。各管段流速 v1、

v2、v3 的关系为____________________________________________________________。

12、对于有压管流出口为自由出流时，测压管水头线终点在_________________________________________________；出口为淹没出流时，若下游水池中流速v2=0,测压管水头线终点在____________________________，若v2≠0，测压管水头线应____________________________________________________________________下游水面。 13、定性绘出图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号及负压区。

14、定性绘出图示水泵管道的总水头线和测压管水头线，标明有关的符号，并标出管中的 M、N 两点的压强 高度 pm/g 及 pn/ρg。

15、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

16、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

17、一水泵管道布置如图。已知流量 qv=6 l /s，l1=，l2=，l3=2m，l4=15m , l5=3m , Z=18m , 水泵最 大真空度

hv=6m，管径 d=75mm，沿程水头损失系数 λ=，局部水头损失系数 ξ1 =8, ξ2 = ξ3 = ξ4 = , ξ5 = 。取动能

修正系数为 1。

(1) 确定水泵允许安装高度 hs；

(2)计算水泵总扬程 H ;

(3)定性绘出水泵管道的总水头线和测压管水头线，并标明有关的符号。

18、图示管道的长度 L＝15m，管径 d=，进口局部水头损失系数 ξ1=；转弯局部水头损失系数 ξ2= 。当 水头 H＝时，通过管道的流量 qv=s ,求管道沿程水头损失系数 λ。取动能修正系数为 1。

19、某输水管如图 所示。已知管径 d1=200 mm ，d2=100 mm 管长 L1=20 m ,L2=10 m；沿程水头损失系数 λ1= ，λ2=。各局部水头损失系数为：进口 ξ1= ，转弯 ξ2=，收缩 ξ3= ( 对应于大管流速)，阀门 ξ4= 。管道水头

H=20m。试求：

(1) 当阀门开启时，求通过输水管的流量 qv； s) (2) 定性绘出管道的总水头线和测压管水头线。

20、一水电站压力引水管道如图所示。已知管长 L=90 m，管径 d= m，沿程水头损失系数 λ=，进 口局 部水头损失系数 ξ1=，转弯局部水头损失系数 ξ2=。在距管道出口 l=30 m处设一水银测压计，其液面差 Δh = ，较低的水银液面至管轴的高度 h= m。

3

(1) 求此高度的流量 qv 及水头 H ； m/s; (2) 定性绘出此高度的总水头线及测压管水头线。

21、用长度为 1 的两条平行管道由水池A向水池B输水，如图所示。已知管径 d2=2d1，两管的糙率 n 相同。 忽 略

qv1d18局部水头损失。求两管通过的流量比 qv1 / qv2。(按长管计算) (=()3)

qv2d2 22、图示为一从水箱引水的水平直管。 已知管径 d=20 cm，管长 L=40 m，局部水头损失系数：进口 ξ=，阀门 ξ

3

=。当通过流量 qv= m/s时，在相距 Δl =10 m的1－1及2－2断面间装一水银压差计，其液面高差 Δh=4 cm。求作用水头 H。 （） 23、一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。已知管道直径 d=300 mm，管道全长 L=90 m，沿程 水头损失系数 λ=.，局部水头损失系数： 进口 ξ=，转弯 ξ=，出口 ξ=。出口中心在下游水面以下深 度 h2= m。在距出口 l=30 m 处有一水银测压计，其液面高差 Δh= m，较低的水银液面至管轴的高度 h= m。试确定：(1)通过高度的流量 qv；(2)两水池的水位差 Z。 s;