五量纲分析和液流相似原理.docVIP

第五章 量纲分析和液流相似原理 1、模型中测得闸孔收缩断面处的平均流速vm=1.5m/s，采用的长度比尺λl=25，则原型中收缩断面处的平均流速vp=37.5m/s。 ( ) 2、沿程水头损失系数λ的量纲与谢才系数c的量纲相同。 ( ) 3、水流在紊流粗糙区时，要做到模型与原型流动的重力和阻力相似，只要模型与原型的相对粗糙度相等，进行模型设计时就可用 ( ) (1) 雷诺相似准则 (2) 佛汝德相似准则 (3) 欧拉相似准则 (4) 韦伯相似准则 4、佛汝德相似准则考虑起主导作用的力是 ( ) (1)重力 (2)表面张力 (3)粘滞阻力 (4)紊动阻力 5、雷诺相似准则考虑起主要作用的力是 ( ) (1)重力 (2)压力 (3) 粘滞阻力 (4) 紊动阻力 6、某模型按雷诺相似准则设计，模型长度比尺 λl =10，选用的模型液体与原型相同。若测得模型某断面平均流速 vm=100 cm／s，则原型中相应的平均流速 vP=____________________________。 7、某溢洪道按重力相似准则设计模型，模型长度比尺 λl=50。如原型流量 qvP=1500 m3／s，则模型流量 qm=______________________。 8、根据雷诺相似准则导出流速、流量、时间、力、切应力等物理量比尺的表达式。 9、根据重力相似准则导出流速、流量、时间、力、压强等物理量比尺的表达式。 10、何谓量纲和谐性？试说明下列各式是否满足量纲和谐性？(1)τ=μdu／dy ; (2)V = c;(3) qv=1.4 H2.5 11、某水闸泄水流量=120，拟进行模型试验。已知实验室最大供水流量为 0.75 ，则可选用的模型长度比尺λl 的最小值为多少？又测得模型闸门上的作用力 F=2.8 N，则原型闸门上的作用力为多少？ (；) 12、按基本量纲为[L、T、M]推导出动力粘性系数，体积弹性系数，表面张力系数，切应力，线变形率，角变形率，旋转角速度，势函数，流函数的量纲。 13、将下列各组物理量整理成为无量纲数：（1）；（2）；（3）；（4）。 14、试用雷利法分析自由落体在重力影响下降落距离S的公式为，假设S和物体质量m，重力加速度g和时间t有关。 15、作用于沿圆周运动物体上的里F与物体的质量m，速度v和圆的半径R有关。试用雷利法证明F与成正比。 16、假定影响孔口泄流流量Q的因素有孔口尺寸a，孔口内外压强差，液体的密度，动力粘度，又假定容器甚大，其它边界条件的影响可以忽略不计，试用定理确定孔口流量公式的正确形式。 (Q=ma2) 17、圆球在粘性流体中运动所受的阻力F与流体的密度，动力粘度，圆球与流体的相对运动速度，球的直径D等因素有关，试用量纲分析方法建立圆球受到流体阻力F的公式形式。 () 18、用定理推导鱼雷在水中所受阻力的表示式，它和鱼雷的速度v、鱼雷的尺寸l、水的粘度及水的密度有关。鱼雷的尺寸可用其直径或长度代表。 (FD=ρv2l2f(Re) ) 19、水流围绕一桥墩流动时，将产生绕流阻力，该阻力和桥墩的宽度b（或柱墩直径d）、水流速度v、水的密度和粘度及重力加速度g有关。试用定理推导绕流阻力表示式。 (FD=ρb2v2f(Re,Fr)) 20、试用定理分析管流中的阻力表达式。假设管流中阻力F和管道长度、管径d、管壁粗糙度、管流断面平均流速v、液体密度和粘度等有关。 (τ0=) 21、试用定理分析管道均匀流动的关系式。假设流速v和水力坡度J、水力半径R、边界绝对粗糙度、水的密度、粘度有关。 (J=) 22、试用定理分析堰流关系式。假设堰上单宽流量q和重力加速度g、堰高P、堰上水头H、粘度、密度及表面张力系数等有关。 (q=m H1.5) 23、在深水中进行炮