西安理工水力学真题

1、 设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂轴线与柱心铅垂轴线重合，两者之

间间隙充以某种液体（油），如图所示。立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动，（间隙中的液体运动速度呈直线分布）。已知套管长度l=0.2m，重量G＝1.96N，内径d=0.05m，套管与立柱径向间隙厚度δ＝0.0016m，液体的粘度μ=9.8Pa·s。试求圆柱形套管下移速度V（空气阻力很小，可略去不计）。(2002)

δ l G d 第1题图

1、 如图所示，液面上有一面积A=0.12m2的平板，以V=0.5m/s的速度作水平等速直线运动，形成运动平板与静止平板间液体的层流运动。已知平板间的液体分为两层，它们的动力粘滞系数与厚度分别为：μ1=0.142N·s/m2，δ1＝1mm；μ2=0.235N·s/m2，δ2＝1.4mm。若每层液体内速度沿铅垂方向呈直线分布，求：(1)定性绘制平板间液体的流速分布；(2)平板所受水平拉力。（空气阻力很小，可略去不计）。(2003,2006a)

μ1 μ2

平板 h1 h2 V 第1题图

1、（本题20分）如图所示，上下两个圆盘半径均为R，间隙为δ，其间充满动力粘度为μ的油液。下盘不动，上盘绕中心轴以每分钟n转旋转。若上、下盘间油液流速呈线性分布，求：（1）施加于上盘的阻力矩M 的表达式；（2）R＝0.25m，δ= 1mm，μ= 0.01Pa·s，n= 1200 转/分。M=?(2004a，2005a,2007b)

1、（本题20分）质量为25kg、长为60cm、宽为 60cm 的平板，以 0.3m/s 匀速地沿一个边坡系数为2.4（ctgα=2.4）的斜面滑下，如图所示。板与斜面间的油层厚度δ＝1mm，油的密度为920kg/m3，求油的动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν。(2004b)

1、（本题20分）图示为一园锥体绕竖直中心轴等速旋转，锥体与固定的外锥体之间的隙缝δ=1mm, 其中充满μ=0.1Pa·s的润滑油，已知锥体顶面半径R＝0.3m，锥体高度H=0.5m。当旋转角速度ω=16rad/s时，求所需的旋转力矩M (隙缝中油的速度按直线变化)。（2005b,2007a）

1、 如图所示，一木块在上层液体表面上以速度 v 运动。两液层的厚度 δ 相同，粘度不

同，动力粘度分别为μ1 和μ2。设液层间的流速按直线分布。试绘制平板间液体的流速分布图和切应力分布图，并求液层交界面上的流速 u。（2006b）

2、一球形盛水容器，容器由两个半球面用螺栓连接而成，如图所示。已知球径d=4m，水

深H=2m，试求作用于螺栓上的拉力(不计容器的自重)。(2002) 第2题图

H d

2、如图所示一封闭水箱，下端有1/4圆弧的钢板AB，宽度1m，半径为1m。已知：h1=2m，

h2=3m。求：(1) 试绘制水作用于曲面AB上的压力体图及其铅垂投影面上的压强分布图；(2) 水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。(2003)

p0 h2 测 压 管 第2题图

R A h1 B

2、（本题20分）某容器如图所示。AB为1/4 的圆柱曲面，半径R＝0.4m，其宽度(垂直于纸面) b=1.0 m。容器内盛有密度?1=816 kg/m3，?2=918 kg/m3的两种不相混合的液体，深度h=0.8 m。要求：(1) 绘制水作用于曲面AB上的压力体图及铅垂投影面上的压强分布图；(2) 求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。(2004a,b;)

2、（本题20分）在倾角?=45?倾斜壁上有一个半径R=0.5 m的半圆柱形曲面AB，曲面圆心O点至水面的高度H=2 m，曲面宽度b=2 m，如图所示。要求：

(1) 绘制水作用于曲面AB上的压力体图以及铅垂投影面上的压强分布图； (2) 求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小、方向及作用点的位置。 (2005a,2007b)

2、（本题20分）圆柱曲面 AB 的一侧受两种液体的作用，如图。上层液体深度h1=1.5m，密度?1=867kg/m3。下层液体深度h2=1m，密度?2＝1000 kg/m3。曲面宽度b=2m。圆弧半径R=1m。要求：

(1) 绘出曲面上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图； (2) 计算曲面静水总压力P及其方向。（2005b,2007a）

3、图示为圆弧曲面 AB，已知半径 R=2 m，宽度 b=1 m，h=4 m，。(1) 绘出曲面AB上水

平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；(2) 计算作用于曲面AB上的静水总压力的大小和方向。（2006a）

3、图示为盛水容器，其中AB为3/4圆柱曲面，半径R=0.6 m，圆心O点以上的水深H=1.2

m。垂直于纸面的长 度L=3 m。(1) 绘出曲面AB上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；(2) 计算作用于曲面AB上的静水总压力的大小和方向。（2006b）

3、一洒水车，如图所示，以0.98m/s2的等加速度向前行驶。设以水面中心点为原点，建立

xOz坐标系，试求自由表面与水平面的夹角θ。又自由表面压强p0=98kPa，车壁某点A的坐标为x=-1.5m，z=-1.0m，试求A点的压强。(2002)

zOAxθa

3、在作等角速度旋转的物体上，装有一U型管式角速度测定仪，如图所示。测得U型管液

面高差Δz=0.272m，两支管旋转半径分别为R1=7.5cm，R2=37.5cm。求该物体的旋转角速度ω。 (2003) Δz ω

R2 R1 第3题图

3、（本题20分）一水箱以水平加速度a=3m/s2运动，水箱尺寸如图所示。水箱静止时盛水深度为1.5 m。当水箱加速运动时，求：(1) 水面与水平面所成夹角?；(2) 底面最大压强pmax；(3) 底面最小压强pmin。(2004a,b)

3、（本题20分）如图所示为一长方形水车，长3m，宽1.5m，高1.8m，试求： （1）当水车以水平加速度a=4.9m/s2运动时，将有多少水量溢出？ （2）为了使水不溢出，最大允许加速度多大？

（3）当水车以水平加速度a=4.9m/s2运动时，水车底板所受的静水总压力为多大？(2005a,b,2007a,b)

3m 1.8m 1.2m a

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