西安理工大學2013年碩研水力學入學試題答案

1、1、選擇題：、選擇題：33334322442、一平板在液面上勻速運動，速度、一平板在液面上勻速運動，速度，平板面積，平板面積。平板下有二層。平板下有二層ms5.0?V2cm1200?A液體，其動力粘度分別為液體，其動力粘度分別為和，層厚分別為，層厚分別為21msN142.0???22msN235.0???和，試確定平板所受的內(nèi)摩擦力，試確定平板所受的內(nèi)摩擦力及平板下液體的流速分布和切及平板下液體的流速分布和切mm11?hmm4.12?h

2、F應(yīng)力分布。應(yīng)力分布。提示（提示（1）因）因、很小，流速可近似的看作直線分布；（很小，流速可近似的看作直線分布；（2）上下層界面上的切應(yīng)力）上下層界面上的切應(yīng)力1h2h。21???Vh1h2解：設(shè)兩層液體間界面上的流速為，切應(yīng)力為，流速按直線分布，因此有：u?上層液體：111)(huV????下層液體：222hu???因為，即?????212211)(huhuV????由此得122121hhVhu?????122121122121222

3、221hhVhhVhhhu???????????????????122121hhVAAF????????將，，，，ms5.0?V2cm1200?A21msN142.0???22msN235.0???和代入以上各式得，，mm11?hmm4.12?hms229.0?u2mN46.38??。N615.4?F3、在作等角速度旋轉(zhuǎn)的物體上，裝有一、在作等角速度旋轉(zhuǎn)的物體上，裝有一U型管式角速度測定儀，如圖所示。測得型管式角速度測定儀，如圖所示。測

4、得U型管型管液面高差液面高差Δz=0.272m，兩支管旋轉(zhuǎn)半徑分別為，兩支管旋轉(zhuǎn)半徑分別為Rl=7.5cm，R2=37.5cm。求該物體的旋轉(zhuǎn)角。求該物體的旋轉(zhuǎn)角速度ω。速度ω。解：取如圖所示的坐標系，由靜止液體的壓強差分公式：dp=ρ(XdxYdyZdz)其中：X＝Fxm=mrω2cosθm=rω2cosθY=Fym=mrω2sinθm=rω2sinθZ=mgm=gxyFxFyFyxzθAB69.994.21=65.78（kN）（2）

5、求圓筒作用于墻上的力。作用于BC與CD面上的水平分力互相抵消，圓筒作用于墻上的水平分力為)(8.921218.9xkNrLhAhPCxC?????????解法解法2：如圖所示壓力體，則???????????????????222224341VrrLrrrLL???)(78.65114328.9432222kNrrLVPz?????????????????????????)(8.9218.9212122xkNLrP???????5、如圖所

6、示為一雙噴嘴，兩噴嘴射出（射入大氣）的流速、如圖所示為一雙噴嘴，兩噴嘴射出（射入大氣）的流速v2=v3=12ms，管道，管道及兩噴嘴的軸線處于水平面上，忽略水頭損失，已知管道直徑及兩噴嘴的軸線處于水平面上，忽略水頭損失，已知管道直徑d1=0.2m，d2=0.lmd3=0.08m，求水流作用于噴嘴上的力。，求水流作用于噴嘴上的力。注：列能量方程時，各管軸線高度差不計。注：列能量方程時，各管軸線高度差不計。解：1、求流量和流速v1)(094