计算题

设测定有压圆管流沿程阻力系数的实验装置，倾斜放置，断面1-1、2-2间高差为H=1m，如图所示。已知管径d=200mm，测试段长度l=10m，水温t=20℃，流量Q=0.15m³/s，水银压差计读数h=0.1m。试求沿程阻力系数λ值。

问答题一光洁铜管，直径d=75mm，壁面当量粗糙度Δ=0.05mm，求当通过流量Q=0.005m3 s时，每100m管长中的沿程损失hf和此时的壁面切应力τ0、动力速度v及粘性底层厚度δ0值。已知水的运动粘度v=1.007×10-6m2 s。

问答题某水管长l=500m，直径d=200mm，当量粗糙度Δ=0.1mm，如输送流量Q=0.01m3 s，水温t=10℃。试计算沿程损失hf。

问答题一水管直径d=100mm，输水时在100m长的管路上沿程损失为2mH2O，水温为20℃，试判别流动属于哪个区域。（水管当量粗糙度Δ=0.35mm）

问答题设用高灵敏的流速仪测得水渠中某点A处的纵向及铅垂方向的瞬时流速ux及uy如下表。表中数值系每隔0.5秒测得的结果。t=15℃时，水的密度ρ=999.1kg m3。试求该点的时均流速和湍流附加切应力以及该点的混合长度l（若该点的流速梯度）

问答题油在管中以v=1m s的速度运动，如图所示。油的密度ρ=920kg m3，l=3m，d=25mm，水银压差计测得h=9cm。试求 （1）油在管中流动的流态； （2）油的运动粘度v； （3）若保持相同的平均流速反向流动，压差计的读数有何变化。

问答题润滑油在圆管中作层流运动，已知管径d=1cm，管长l=5m，流量Q=80cm3 s，沿程损失hf=30m（油柱），试求油的运动粘度v。

问答题设圆管直径d=200mm，管长l=1000m，输送石油的流量Q=0.04m3 s，运动粘度v=1.6cm2 s，试求沿程损失hf。

问答题设有一水位保持不变的水箱，其中水流经铅垂等径圆管流入大气，AB管段与上面的管段用法兰盘螺栓相连接，如图所示。已知管径d=0.02m，AB管段长度l=5m，流量Q=0.0015m3 s，沿程阻力系数λ=0.02，管段重量不计。试求螺栓所受的拉力F。

问答题明渠二维均匀层流流动如图所示。若忽略空气阻力，J=sinθ，试证明切应力

问答题设有一恒定均匀有压圆管管流，如图所示。现欲一次测得半径为r0的圆管层流中的断面平均流速v，试求毕托管端头应放在圆管中离管轴的径距r。

问答题有一管道，已知半径r0=15cm，层流时水力坡度J=0.15，湍流时水力坡度J=0.20，试求两种流态时管壁处的切应力τ0和离管轴r=10cm处的切应力τ。（水的密度ρ=1000kg m3）。

问答题管道直径d=100mm，输送水的流量为10kg s，如水温为5℃，试确定管内水流的状态。如用这管道输送同样质量流量的石油，已知石油密度ρ=850kg m3、运动粘度v=1.14cm2 s，试确定石油流动的流态。

问答题设有一水管中心装有枢轴的旋转洒水器，水平放置，如图所示。水管两端有方向相反的喷嘴，喷射水流垂直于水管出流。已知旋转半径R=0.3m，相对于喷嘴出流速度v=6m s，喷嘴直径d=12.5mm。试求： （1）当水管臂静止时，作用在转轴上的力矩M； （2）当水管臂以等角转速旋转，圆周速度为u时，该装置每秒所做的功和效率的表示式。

问答题设涡轮如图所示，旋转半径R为0.6m，喷嘴直径为25mm，每个喷嘴喷出流量为0.007m3 s，若涡轮以100r min旋转，试求它的功率。

问答题设一水平射流冲击一固定装置在小车上的光滑叶片，如图所示。已知射流密度ρ=1030.8kg m3，速度v0=30.48m s，过流断面面积A0=18.58cm2，叶片角度θ=180°，车的重力G=889.5N，能量损失和射流重力作用以及小车沿水平方向的磨擦阻力都略去不计。试求射流喷射10s后，小车的速度v1和移动的距离l。