14、用能量方程或动量求解水力学问题时，两过水断面取在渐变流断面上，目的是利用____________________________的特征，计算______________________________________。
四、计算题
1、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A、B两点的流速(如图)。已知油的重度ρg＝8000N／m3。求uA及uB。
(取毕托管流速系数μ＝1) （uA?2.42m/s,uB?2.27m/s）
2、图示为铅直放置的一文丘里管。已知d1=20 cm，d2=10 cm，?z=0.5 m，水银
压差计读数?h=2 cm。若不计水头损失，求流量qv。(取动能校正系数为1) （0.018m3/s）
3、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。已知管径D=250 mm，d=200 mm，弯角θ=60°。若弯管进口压力表读数p1=2.5 N／cm2，p2=2.0 N／cm2。不计弯管的水头损失，求：水流对弯管的水平作用力的大小及方向。(取动量校正系数均为1) （R? 1503.07 N ；??51.070）
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4、射流从喷嘴中射出，撞击在一铅直放置的平板上，如图所示。已知喷嘴直径d=25 mm，射流与平板垂线间的夹角θ=60°，射流流速v1=5 m／s。不计摩擦阻力，取动量校正系数为1。求：(1)平板静止时，射流作用在平板上的垂直作用力；(2)当平板以u=2 m／s的速度与水流相同方向运动时，射流作用在平板上的垂直力。 （6.13N；2.12N）
第4章 水流阻力与水头损失
一、判断题
1、紊流光滑区的沿程水头损失系数 ? 仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。
3、紊流运动要素随时间不断地变化，所以紊流不能按恒定流来处理。 4、谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。 5、临界雷诺数随管径增大而增大。
6、在紊流粗糙区中，对同一材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。 7、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。 8、管道突然扩大的局部水头损失系数 ? 的公式是在没有任何假设的情况下导出的
9、公式???gRJ 即适用于管流，也适用于明渠水流。 10、在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。 11、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。 12、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。
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13、恒定均匀流中，沿程水头损失hf总是与流速的平方成正比。 14、粘性底层的厚度沿流程增大。
15、阻力平方区的沿程水头损失系数? 与断面平均流速 v 的平方成正比。 16、当管径和流量一定时，粘度越小，越容易从层流转变为紊流。 17、紊流的脉动流速必为正值。
18、有一管流，属于紊流粗糙区，其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。 19、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。 20、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。
21、当雷诺数 Re很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。 二、选择题
1、其它条件不变，层流内摩擦力随压力的增大而
⑴ 增大 ； ⑵ 减小 ； ⑶ 不变 ； ⑷ 不定 。 2、紊流的断面流速分布规律符合
? 1 ?对数分布；? 2 ?椭圆分布 ? 3 ? 抛物线分布 ? 4 ? 直线分布 。 3、其它条件不变，层流切应力随液体温度的升高而 ? 1 ? 增大 ； ? 2 ? 减小 ； ? 3 ? 不变 ； ? 4 ? 不定 。 4、其它条件不变，液体雷诺数随温度的增大而
? 1 ? 增大 ? 2 ? 减小 ； ? 3 ? 不变 ； ? 4 ? 不定 。 5、谢才系数 C 与沿程水头损失系数 ? 的关系为
? 1 ? C与?成正比；?2?C与1??成正比?3?C与?2成正比；?4?C与1?成正比。 6、A、B 两根圆形输水管，管径相同，雷诺数相同，A管为热水，B管为冷水，则两管流量 ? ?
? 1 ? qvA > qvB ; ? 2 ? qvA ＝ qvB ; ? 3 ? qvA < qvB ； ? 4 ?不能确定大小 。
7、圆管紊流附加切应力的最大值出现在
? 1 ? 管壁 ； ? 2 ? 管中心 ? 3 ? 管中心与管壁之间 ； ? 4 ? 无最大值 。
8、粘滞底层厚度 ? 随 Re 的增大而
? 1 ? 增大 ； ? 2 ? 减小 ；? 3 ? 不变 ； ? 4 ? 不定 。
9、管道断面面积均为 A (相等)，断面形状分别为圆形、方形和矩形，其中水流为恒定均匀流，水力坡度 J 相同，则三者的边壁切应力?0的相互关系如下，如果沿程阻力系数?也相等，则三管道通过的流量的相互关系如下：? ? ? 1 ? ?0圆 ? ?0方 ? ?0矩 ，qv圆 ? qv方 ? qv矩 ； ? 2 ? ?0圆 < ?0方 < ?0矩 ，qv圆 < qv方 < qv矩 ； ? 3 ? ?0圆 ? ?0方 ? ?0矩 ，qv圆 < qv方 < qv矩 ； ? 4 ? ?0圆 < ?0方 < ?0矩 ，qv圆 ? qv方 ? qv矩 。
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10、圆管均匀层流与圆管均匀紊流的
? 1 ? 断面流速分布规律相同 ； ? 2 ? 断面上切应力分布规律相同 ；
? 3 ? 断面上压强平均值相同 ； ? 4 ? 水力坡度相同 。 11、紊流内部结构分区的判别参数是
? 1 ? 管壁绝对粗糙度 ； ? 2 ? 管壁相对粗糙度 ； ? 3 ? 粘滞底层厚度与管壁绝对粗糙度之比 ； ? 4 ? 雷诺数 。 12、图示两管道的管长 L 、管径 d 、流量 qv 及水温均相同，但测压管 水面差 h1 >h2 ,则两管糙率 n1 与n2 的关系为? ?
? 1 ? n1 > n2； ? 2 ? n1 < n2 ； ? 3 ? n1 = n2 ； ? 4 ? 无法确定 。
13、谢才系数 C 的量纲是：
? 1 ? L ； ? 2 ? LT ； ? 3 ? LT； ? 4 ? 无量纲量。
?1?1121214、如图A、B二种截面管道，已知二管长度相同，通过流量相同，沿程水头损失系数相同，则二管道的沿程水头损失
? 1? hfA ? hfB； ? 2? hfA ? hfB； ? 3? hfA ? hfB ； ? 4? 尚不能确定大小。
16．水在垂直管内由上向下流动，相距Ｌ的两断面间测压管水头差为h，则两断
面间沿程水头损失hf为 ? ?
?1?．hf=h ；?2?．hf=h+L；?3?．hf=Ｌ-h 。
17．圆管流动过流断面上的切应力分布为： ? ?
?1?．在过流断面上是常数；?2?．管轴处是零，且与半径成正比； ?3?．管壁处为零，向管轴线性增大；?4?．抛物线分布。 18．在圆管紊流中，过水断面流速分布符合 ? ?
?1?．均匀规律；?2?．直线变化规律；?3?抛物线规律；?4?．对数曲线规律。 19．在圆管层流中，过水断面流速分布符合 ? ?
?1?．均匀规律；?2?．直线变化规律；?3?．抛物线规律；?4?．对数曲线规律。 20．半圆形明渠，半径r0=4m，水力半径为 ? ?
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?1?．4m； ?2?．3m； ?3?．2m ；?4?．1m 。
21．变直径管流，细断面直径为d1，粗断面直径为d2=2d1，粗、细断面雷诺数的关系是 ? ?
?1?．Ｒe1=0.5Re2；?2?．Ｒe1=Re2；?3?．Ｒe1==1.5Re2;；?4?．Re1=2Re2。 22．圆管层流，实测管轴线上的流速为４m/s。则断面平均流速为 ? ? ?1?． 4m/s ； ?2?．３.２m/s ； ?3?．2m/s ；?4?．2.5m/s 。 r23．圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数λ ? ?
?1?．与雷诺数Ｒe有关；?2?．与管壁相对粗糙度Δ／d有关； ?3?．与Re和Δ／d有关；?4?．与Re和管长l 有关。
26．理想液体在流动过程中,流层之间的切应力为 ? ?
?1?．零；?2?．粘性切应力τ1；?3?．惯性切应力τ2 ；?4?．τ1＋τ2。
27．实际液体在紊流状态，其流层间的切应力为 ? ?
?1?．零；?2?．粘性切应力τ1；?3?．惯性切应力τ2；?4?．τ1＋τ2。 28．在紊流状态下，流场固定空间点的瞬时流速为 ? ?
?1?．时间平均流速u ; ?2?．脉动流速u' ；?3?．断面平均流速v ；?4?．u+u'。 29．所谓的工业管道当量粗糙高度是指： ? ?
?1?．和工业管道粗糙高度相同的尼古拉兹粗糙高度；?2?．和尼古拉兹粗糙高度相同的工业管道粗糙高度；?3?．和工业管道λ值相同的尼古拉兹粗糙高度；?4?．和工业管道粗糙区λ值相等的同直径的尼古拉兹管的粗糙高度； 三、填空题 2、圆管沿程水头损失系数 ? 的影响因素分别是：层流 ?＝f ? ?
紊流光滑区Ⅲ ?＝f ? ?紊流过渡区Ⅳ ?＝f ? ? 紊流粗糙区Ⅴ ?＝f ? ?
3、水流临界雷诺数可以作为判别流动形态的准则数。圆管流的临界雷诺数Re=_________________，明槽流的临界雷诺数 Re=_________________。
4、在紊流光滑区，沿程水头损失系数 ? 与相对粗糙度无关的原因是______________________________________________________________.。
四、计算题
o1、有一圆管，在管内通过ν=0.013cm/s的水，测得通过的流量为40cm3/s,在管长25m的管段上测得水头损失为2cm，试求该圆管内径d。
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