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流体力学计算题

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6.高压管末端的喷嘴如图,出口直径d=10cm,管端直径D=40cm,流量Q=0.4m3/s,喷嘴和管以法兰盘连接,共用12个螺栓,不计水头损失,不计水和管嘴的重量,求每个螺栓受力为多少。
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7.矩形断面的平底渠道。已知渠道宽度B=2.7m,渠道河床在某断面有一上升坎,坎高度h1=0.5m,坎上游渐变流断面上的水深H=2m,坎后水面下降h2=0.15m,忽略边壁和底部摩擦阻力,试求水流对底坎的推力R。
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10.一水平放置的突然扩大管路,直径由d1=50mm扩大到d2=100mm,在扩大前后断面接出的双液比压计中上部为水,下部为=15.7kN/m3的四氯化碳,当流量Q=16 m3/h时的比压计读数h=173mm,求突然扩大的局部阻力系数,并与理论计算值进行比较。
【题型:计算】【100分】【限300个汉字以内】
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11.直径为0.5m的通风管道,流动属紊流粗糙区,当空气流量为3m3/s,在400m长的管段上的压差值为20cm水柱高,温度为10ºC时的空气密度为1.25kg/m3,沿程摩阻系数。求管壁的当量粗糙高度ks。
【题型:计算】【100分】【限300个汉字以内】
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12.薄壁孔口出流,直径d=2cm,。水箱水位恒定H=2m,试求:(1)孔口流量Q;(2)此孔口外接圆形管嘴的流量Qn;(3)管嘴收缩断面的真空高度。
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4.有一圆滚门,长度l=20m,直径D=4m,上游水深H1=4m,下游水深H2=2m。求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。
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5.钢储罐内装满10°C的水,密封加热到75°C,在加热增压的温度和压强范围内,水的热膨胀系数α= 4.1×10-4/°C,体积弹性模量E= 2×109 N/m2,罐体坚固,假设容积不变,试估算因加热罐壁承受的压强。
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2.如图所示一贮水容器,器壁上装有a、b、c三个直径为1m的半球形盖,已知H=2m,h=2m,求这三个盖各自所受静水总压力的大小。
【题型:计算】【100分】【限300个汉字以内】
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3.矩形闸门高h=3m,宽b=2m,上游水深h1= 6 m,下游水深h2= 4.5 m,试求:(1)作用于闸门的静水总压力;(2)压力中心的位置。
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15.梯形断面明渠,底宽b=3m,底坡i=0.0002,边坡系数m=2.0,粗糙系数0.02,水深h=1.2m,试求通过流量。
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16.一梯形断面渠道,已知通过流量Q=5 m3/s,边坡系数m=1.0,粗糙系数n=0.02,底坡i=0.0002,试按水力最优条件设计此渠道断面。
17.一梯形断面明渠,要求流量Q=1 m3/s,底坡i=0.0022,边坡系数m=1,粗糙系数n=0.03,若允许流速[v]max=0.8m/s,试求梯形断面底宽b和水深h。
【题型:计算】【100分】【限300个汉字以内】
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1.密封方形柱体容器中盛水,底部侧面开0.4m高×0.6m宽的矩形闸门孔,矩形闸门形心水深为2m,水面绝对压强p0=118 kPa,当地大气压强pa=98 kPa,求作用于闸门的静水总压力及作用点。
【题型:计算】【100分】【限300个汉字以内】
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8.如图所示,两水池水位恒定,水池水面高差H=43.9m,已知管道直径d=10cm,管长l=20m,沿程摩阻系数λ=0.042,局部水头损失系数ζ阀=0.26,每个ζ弯=0.8。试求通过流量Q。
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9.水箱中的水经管道出流,已知管道直径为25mm,长度为6m,水位H=13m,沿程摩阻系数λ=0.02,试求流量Q及管壁切应力。
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13.长管管网,三管并联,第一支路的直径是0.25m,管长是1000m,第二支路的直径是0.2m,管长是600m,各条管线沿程阻力系数均为0.025。已知管路的输入流量Q=200 L/s。求各支路流量。
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14.梯形断面明渠,底坡是0.0005,边坡系数1.0,粗糙系数0.02,按水力最优断面条件求均匀流流量为10m3/s时的渠道底宽和正常水深。
18.上、下游水箱中间有一连接管,水箱水位恒定,上游水箱水深h1=4 m,下游水箱水深h2=2.8m,连接管内充满两种不同的沙层(l1=1.5 m,k1=0.003 m/s;l2=2m,k2=0.001 m/s,),管道断面积为0.01m2,试求渗流量。
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