工程流体力学A第一次作业四、主观题（共8道小题）33.简述流体的形态特征和力学特征。答：形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。34.一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数戸沫=4900Pa，金属测压计中心和容器内液面分别比A点高0.5m和1.5m，试求液面的绝对压强乩和相对压强乩。解：由丹二乩十1"二p克十5得水箱液面的相对压强=+（0.5-1.5）^=4900十（0J—二—4900F包绝对压强氏二盼池二-4900+98000二53100Pa或93.1kPa35.如图所示为测量容器中A点压强的真空计。已知2.0m，试求A点的真空压强乩■及真空度总。解：真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。由题意得A点真空压强耳二巩一戸；二丫（衣一二勺EOOx二9800Pa及真空札二色二9800二>0-沪一咒用―43-253(4J-22)sin60°=1.79636.如图所示绕铰链C转动的自动开启式矩形平板闸门。已知闸门倾角为=60\宽度为^=5m，闸门两侧水深分别为丑二也和矗，为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。解：为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系131.式中尹厲尹37.利用检查井作闭水试验检验管径=1200mm的市政排水管道施工质量。已知排水管堵头形心高程为256.34m,检查井中水面高程为259.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。解：排水管堵头形心处的相对压强==9300x(259.04-256.34)=26460Pa堵头所受的静水总压力故每个螺栓所受的拉力为N38.如图所示盛水（重度为尸）容器由半径为R的两个半球用N个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶〒片=门T-—解：取上半球为隔离体，由，得"式中珥为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得玛二曉二即护（捏+則RH，试求每个螺栓所受的拉力F。39.如图所示水流流经等径直角弯管。已知管径&=20Omm,管轴上A、B两点高差400mm,U形水银差压计解由差压计原得由伯努利方=9.8x0.4+196.0-9.8x(13.6-l)x0.3=162.9kPa读数h=300mm，管流速度卩=1,5m/s，相对压强血i沁张吗，丫林"玳二〔肚，试求相对压强血和A、B两断面间的机械能损失曲*。1)40.如图所示，为测流需要，在宽度"2.7m的平底矩形断面渠道的测流段，将渠底抬高0.3m。若测得抬高前的水深为1.8m,抬高后水面降低0.12m,水头损失沟出经率定按抬高后流速水头的一半计算，试求渠道流量°。解：上游水深热二1.8m，下游水深c模型宽—=0.175m20H=Q.21in见20模型水^=—=0.125m入202.0x15x2.5流203J=0.4472m/sV20工程流体力学A第二次作业四、主观题（共5道小题）19.为研究某铁路盖板箱涵无压过流的水力特征，拟取线性比尺鬼二进行水工模型实验。已知原型涵洞的宽度如fm，高度%=4-2m，洞内设计水深m和设计流速片=，°m/s。试确定模型的几何尺寸和模型流量。解：（1）由给定线性比尺兔二20计算模型各几何尺寸（2）按弗劳德准则确定模型流速及流量流20.已知钢筋混凝土输水管道的水力半径R=500rnm，水以均匀流流过1km长度上的水头损失隔一「°311,管壁粗糙系数?3=0014，试求管中的流速u和流量°。解：v=C^=CyiRhJlc=-由谢才公式和曼宁公式旳，得流速v=丄疋气血川严=^^XO.53Gx(1.0/1000)lxa=1.42m/s旳f0.014JTA314yTQ=_〔4貝『u二一x(4x0.5)3xl.42=4.46m5/s流量21.水从封闭容器A经直径d=25mm、长度心10血的管道流入容器B。已知容器A内水面上的相对压强円二19伦洛二lg兄二血，沿程阻力系数月=0•血;局部阻力系数，进口G=阀门—4.0、弯道=°'3、出口篇二0，试求管路的通过流量°。解：取图示基准面(0-0)、过流断面(1-1、2-2)及计算点，从1-2列伯努利方程3147Q=-d\=-一x0.0252x4.37=0.00215m3/s=2.15L/s管路流量44I9300io.025x10q-0.5+4.0+3xa.3+1.0\0.025得3+铲"+屮+厲+*+迄+吧=4.37m/s22.一城市排污渠道采用倒虹吸管穿过河流，如图所示。已知污水流量C=100L/s,管道沿程阻力系数人=0.03,管道进口、弯头和出口的局部阻力系数分别为匚v，管长=50m，上、下游渠道的流速均为v0=0.8m/so为避免污物在管中沉积，要求管中流速不得小于曲，试确定倒虹吸管的管径/及倒虹吸管两端的水位差甩。解：22.一城市排污渠道采用倒虹吸管穿过河流，如图所示。已知污水流量C=100L/s,管道沿程...
