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武大水力学习题第2章 水静力学

武大水力学习题第2章 水静力学
武大水力学习题第2章 水静力学

第二章水静力学

1、相对压强必为正值。 ( )

2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。

( )

3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( )

4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( )

5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的坐标,ρ为水的密度,A 为斜面面积) ()

6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板,它们的宽度b,长度L及倾角α均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( )

7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( )

8、静水压强仅是由质量力引起的。 ( )

9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一 U 形水银压差计,如图所示。由于A、B 两点静水压强不等,水银液面一定会显示出?h 的差值。 ( )

10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。 ( )

11、选择下列正确的等压面: ( )

(1) A ? A (2) B ? B (3) C ? C (4) D ? D

12、压力中心是( )

(1) 淹没面积的中心; (2) 压力体的中心;(3) 总压力的作用点;(4) 受压面的形心。

13、平衡液体中的等压面必为( )

(1) 水平面; (2) 斜平面; (3) 旋转抛物面; (4) 与质量力相正交的面。

14、图示四个容器内的水深均为H,则容器底面静水压强最大的是( )

(1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。

15、欧拉液体平衡微分方程 ( )

(1) 只适用于静止液体; (2) 只适用于相对平衡液体;

(3) 不适用于理想液体; (4) 理想液体和实际液体均适用。

16、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应

为 ( )

(1) a (2) b (3) c (4) d

17、液体某点的绝对压强为 58 kP a,则该点的相对压强为 ( )

(1) 159.3 kP a; (2) 43.3 kP a; (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。

18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体,容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体,则两个容

器中曲面AB 上压力体及压力应为 ( )

(1) 压力体相同,且压力相等; (2) 压力体相同,但压力不相等;

(3) 压力体不同,压力不相等; (4) 压力体不同,但压力相等。

19、有一倾斜放置的平面闸门,当上下游水位都上升 1 m 时〔虚线位置〕,闸门上的静水总压力。( )

(1) 变大; (2) 变小; (3) 不变; (4) 无法确定。

20、有一水泵装置,其吸水管中某点的真空压强等于 3 m 水柱高,当地大气压为一个工程大气压,其相应的

绝对压强值等于( )

(1) 3 m 水柱高;(2) 7 m 水柱高;

(3) -3 m 水柱高;(4) 以上答案都不对。

21、液体中,测管水头 (z + p/ρg) 的能量意义是______________________。

22、液体中,位置高度z 的能量意义是_______________;压强高度p/ρg 的能量意义是

_______________。

23、真空压强的最小值是__________________;真空压强的最大值是___________________。

24、比重为 0.81 的物体放入比重为 0.9 的液体中,则出露部分体积与总体积之比为

__________________。

25、容器A、B分别以加速度a和等角速度ω运动,如图所示。分别绘出液面下深度h处的等压面形状,并标明该等压面上任一质点的质量力F的方向。

26、绘出图中曲面上的的压力体图,并标出水压力铅直分力的方向。

27、绘出图示圆柱体上水平压强分布图和压力体图。并标出水压力铅直分力的方向。

28、三个圆球各充满液体后的测压管液面如图示,试绘出各球面的压力体图,并标出力的方向。

29、绘出图中AB曲面上水平压强分布图和压力体图,并标出水压力铅直分力的方向。

30、压力水箱上角装有一圆柱体压力表读数为 19.60 kPa,箱中盛满水。试绘出作用于圆柱面ABC 上的水平压强分布图和压力体。

31、有一圆柱形容器,顶部设一通气管,如图所示。已知圆柱半径R=0.5 m,通气管中的水面与容器顶盖齐平。

容器以等角速度ω=2π s-1绕铅垂中心轴旋转,求容器顶盖的总压力P。(N

P=)

937.91

32、一封闭容器如图所示。容器中水面的绝对压强p0=91.5Pa。中间插入一两端开口的玻璃管。当空气恰好充

满全管而不流动时,求管伸入水中的深度h。(=

h0.663 m )

33、在物体上装置一个直径很小的盛水 U 形管,以测定物体作直线运动的加速度(如图)。若L=0.3m,h=0.15 m,求物体的加速度a 。(a=4.9 m/s2)

34、一等宽度折角形闸门,折角α=120?,如图所示可绕A 轴转动,如图所受。已知L= 2 m。不计门重及摩擦力,求闸门开始自动倾倒时的水深h。(h=3.759 m )

35、一曲面的形状为 3/4 个圆柱面,半径 R =0.8 m ,宽度(垂直于纸面)为1 m 。圆心位于液面以下

h =2.58 m ,如

图所受。容器中盛有密度为 ρ1=816 kg/m 3的液体,其深度 h 1=0.98 m ,其下为密度ρ2=1000 kg/m 3的液体。

(1) 绘制曲面的水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。

(2) 求作用于曲面的静水总压力的大小和方向。 (kN 15.68P x ==; kN 33.58P z =;=P 37.06 kN ;=θ64.97?)

36、盛有液体的容器以等加速度 a 垂直向上运动,如图所示。试导出液体中任一点压强 p 的表达式。(h g

a g p z a g p a )1()(++++-=ρρ)

37、一容器左侧盛油,右侧盛水,上、下各接一水银压差计。各液面标高如图所示。已知油的密度ρ=816 kg/m 3。求容器顶部压差计液面高差h 。 (h =0.2018 m )

38、图示为一直径D 的圆球(不计重量)在密度分别为ρ1和ρ2的两种液体作用下处于平衡状态。试导出D 与ρ1,

ρ2,h 1,h 2之间的关系式。 ( g

g )

gh gh (3D 211122ρ+ρρ-ρ=

39、一矩形水箱,箱中盛有液体,水箱沿倾斜角为θ的斜面以加速度a 向下滑动(如图)。试确定箱内液体表面的

形状。 (液面方程为0=g)z -sin a (x )cos (a θ+θ ;液面对水平面的倾斜角θ

θ

=

βasin -g cos a x z =

tan )

40、图示为一空心弯管,下端插入水中,其水平段长度R =30 cm 。当弯管绕铅直z 轴作等角速度旋转时,管内水

面上升至下游水面以上h =20 cm 。求角速度ω。 (=ω 6.6 rad/s )

41、在石油库斜壁的圆孔上装有一直径D =1.2 m 的半球形盖(如图)。半球形盖中心O 点在液面下的深度H =4 m 。

斜壁与液面的夹角α=30?,石油的密度ρ=900 kg/m 3。求螺栓a 、b 上的总拉力。 (42.70kN )

42、杯式水银真空计如图所示。已知杯的直径D =60 mm ,管的直径d =6 mm 。杯顶接大气时,测压管液面读数

为零。杯顶封闭时,若测得测压管读数h =300 mm ,求杯中气体的真空压强。 (=0p 40.384 kPa )

43、用U 形水银测压计测量A 点的静水压强,其读数为h ( mm ),如图所示。令A 点压强不变,若将U 形管下将高

度H ( mm )。则水银测压计读数放大为h +?h( mm )。试证明: ?h=H/13.1。

44、蜡块A 沉浸在充满油和水的容器中,如图所示。已知蜡块密度ρn =960 kg/m 3,油的密度ρ0=900 kg/m 3。试确定蜡块沉没在水中和油中的体积占百分之几。 (V 6.0V 2=;V 4.0V 1=)

45、在盛满液体的容器壁上装有一个均质圆柱体,如图所示。由于圆柱体浸在液体中,必受到一个向上的浮力作用。若摩擦力很小,在浮力产生的力矩的作用下,此圆柱体可绕O 轴不停转动,这种说法对不对?为什么?

46、二个置于水平面上的容器,一为圆柱形,一为圆锥形。容器重量不计,水面均为大气压强。当水深 H 和 底面积 A 均相等时,问: (1) 容器底部所受的静水压强是否相等? (2) 底面所受的静水压力是否相等? (3) 桌面上受的压力是否相等?为什么?

47、

一圆锥形开口容器,下接一弯管。当容器空着时,弯管上读数如图所示。问圆锥内充满水

后,弯管上读数为多少? (h=4.08m ,l=1.065m ) 48、

图示一倒U 形差压计,左边管内为水,右边管内为相对密度(即比重)9.0s 1=的油。倒U

形管顶部为相对密度8.0s 2=的油。已知左管内A 点的压强2A m /KN 98p =,试求右边管内B 点的压强。 (p B =97.4Kpa ) 49、

一容器如图所示,当A 处真空表读数为22cm 汞柱高,求E 、F 两管中的液柱高21h ,h 值。并

求容器左侧U 形管中的h 值。 (h 1=126cm , h 2=600.8cm , h=80.9cm ) 50、 两液箱具有不同的液面高程,液体重度均为'γ,用两个测压计连接如图,试证:

2

12

211'h h h h +γ+γ=

γ

51、密闭容器盛水如图,已知m 3h =,,m 2h ,m 5.2h A B ==求容器内点A ,点B 及液面上的相对压强及绝对压强,并求图中所示y 值。 (p A =-19600pa , p B =24500pa , p 0=-29400pa ;绝对压强: p A =78400pa , p B =122500pa , p 0=63600pa ;y=3m )

52、

如图所示为一铅直安装的煤气管。为求管中静止煤气的密度,在高度差m 20H =的两个断

面安装U 形管测压计,内装水。已知管外空气的密度3a m /kg 28.1=ρ,测压计读数为

mm 115h ,mm 100h 21==。与水相比,U 形管中气柱的影响可以忽略。求管内煤气的密度。

(0.53Kg/m 3

53、

试按图示复式水银测压计的读数计算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p 。已

,m 3.2h ,m 2.1h ,m 5.2h ,m 4.1h ,m 3H 4321=====水银的相对密度6.13s =。 (362.8Kpa )

54、

如图所示为双液式微压计,A ,B 两杯的直径均为mm 50d 1=,用U 形管连接,U 形管直径

mm 5d 2=,A 杯内盛有酒精,密度31m /kg 870=ρ,B 杯内盛有煤油32m /kg 830=ρ。当两杯上的压强

差0p =?时,酒精与煤油的分界面在0-0线上。试求当两种液体的分界面上升到0‘-0’

位置、mm

280h =

时p ?等于多少?(156.6Pa ) 55、

一水箱装置如图,箱底高出地面m 3h 2=,箱中水深m 2h 1=,其表面压强以绝对压强计为

0.7个工程大气压,要求:(1)以地面为基准面,求出A 、B 两点的单位位能与单位压能,并在图上标明;

(2)以水箱中水面为基准面,求出A 、B 两点的单位位能与单位压能,并在图上标明。 (Z A1=5m , Z B1=3m ,p A1/γ=-3m , p B1/γ=-1m ;Z A2=2m , Z B2=0m ,p A1/γ=-3m , p B1/γ=-1m )

56、

图示为一沉没于海中的潜艇的横断面图,气压计测出潜艇内的绝对压强cm 84p s =(水银

柱),已知海水的相对密度03.1s =,试求潜艇的沉没深度y 。 (y=9.95 m ) 57、

图示为一处于平衡状态的水压机,其大活塞上受力N 4905F 1=,杠杆柄上作用力N 147F 2=,

杠杆臂cm 75b ,cm 15a ==。若小活塞直径cm 5d 1=,不计活塞的高度差及其质量,不计及摩擦力的影响,求大活塞直径2d 。 (d 2=11.8cm )

58、

如图示直径m 3.0d =和m 8.0D =的圆柱形薄壁容器固定在位于贮水池A 水面以上m

5.1b =处的支承上,在其中造成真空使水池中的水被吸入容器,由此使得容器内液面高出水池水面m 9.1b a =+。已知容器重N 980G =,试确定支承受力大小。 (F=3989 N )

59、

一盛油车厢内盛有相对密度92.0s =的原油如图示,车厢宽3m ,深3.5m ,长10m ,静止时油

面上尚余1m 。为了使油不致从车厢内溢出,问车厢随小车沿水平方向加速运动时允许的最大加速度

为多少?若将车厢顶部密封,整个车厢充满原油,当车厢随小车以2s /m 5.3a =的加速度沿水平方向

加速时,求前后顶部的压强差。()1022.3,/96.142?=?=p s m a 60、

图示一宽为b 的容器,内有隔板CD 将容器内的液体分为前后两段,长为l 2和l ,已知前后

段水深分别为1h 和2h ,试求隔板CD 不受力时容器沿水平方向加速的加速度为多少?

61、

图示为一等加速向下运动的盛水容器,水深m 2h =,加速度2s /m 9.4a =。试确定:

(1) 容器底部的相对静止压强。

(2) 加速度为何值时,容器底部相对压强为零?

62、

绕铅直轴旋转着的容器,由直径分别等于d 和D 的两个圆筒组成。下面的圆筒高度为a ,转

动前完全为液体充满。当转动到转轴中心处液体自由表面恰与容器底部接触时,如水不从容器中溢出,问上面的圆筒高度b 至少应为多少?

63、五根相互连通的半径均为r的开口小管绕中心铅直轴旋转时,形成的自由表面如图示,试

求其旋转角速度ω及静止时各管中的水深H。

64、如图示一连通小弯管绕某一铅直轴旋转,其旋转角速度

min

/

75r

=

ω

,小弯管两分支到转轴

距离分别为m

1.0和m

35

.0,试求其液面高度差。

65、如图示一管段长2m,与铅直轴倾斜成300角。管段下端密封,上端开口,管内盛满水,并

绕过管段中点的铅直轴作等角速度的旋转运动。如旋转角速度s/

rad

0.8

=

ω,试求出中点B及底端C的压强。

66、 绘出题图中指定平面上的静水压强分布图。

67、

图示为绕铰链O 转动的倾斜角060=α的自动开启式水闸,当水闸一侧的水深m 2H =,另一

侧水深m 4.0h =时,闸门自动开启,试求铰链至水闸下端的距离x 。 (0.8m )

68、

如图示输水管道试压时,压力表M 读书为at 10(工程大气压),管道直径m 1d =。求作用与

管端法兰堵头上的静水总压力。 (769.7KN )

69、 图示为一盛水的球形容器,容器下部由基座固定,求作用于螺栓上的力。 (10.26KN )

70、 绘制题图示图形中指定挡水面上的水平方向静水压强分布图及压力体图。

71、

图示为一弧形闸门,半径m 5.7R =,挡水深度m 8.4h =,旋转轴距渠底m 8.5H =,闸门宽

度m 4.6b =。试求作用于闸门上的静水总压力的大小及作用点。 (P z =523.9 KN , P x =722.5KN ,P=892.5KN ;β=54°,距闸底1.4m 处)

72、如图示倾斜的平面壁与铅直线成450

角,壁上有一孔口,其直径mm D 2000=,孔口形心处的作用水头mm 500H =。此孔口被一圆锥形塞子塞住,其尺寸为:mm 300L ,mm 150D ,mm 300D 21===。试确定作用于塞子上的静水总压力。 (P x =108.8 KN , P z =11.36KN ,P=109.4KN )

73、

图示为一水泵吸水阀门的圆球形底阀,其直径mm 150D =,装于直径mm 100d =的阀底上,

圆球为实心体,其重度31m /kN 3.83=γ。已知m 1H ,m 2H 21==,问在吸水管内液面上真空为多少时,才能将底阀打开?

(h=2.69m ) 74、

图示为一盛水筒,筒底有一圆孔,被一圆台形塞子塞着。圆筒连同塞子一起放置于另一大

的盛水容器内,所有尺寸如图。试求作用于塞子上的静水总压力。 (P z =24.38 KN ,方向向下)

75、图示一球形容器完全充满水,球上部顶点处的压强恰好等于当地大气压强。球内水的重量

为W。证明作用于每一铅垂面剖分的半球上的静水总压力为4/

W。如过球心水平剖分该圆

13

球,则作用于下半球面上的静水总压力为作用于上半球面上的静水总压力的5倍。

76、利用浮体平衡可测定液体重度。设水的重度为

γ,重度计茎管截面积为A。当重度计浸入

1

水中时,测得排开水的体积为v。再将重度计放入重度

γ待测的液体中,若上升的高度为h,试

2

推导确定

γ的公式。(γ2=γ1V/(V-Ah))

2

77.如图所示,一底部尺寸m

=

?,吃水深度m

60?

L10

m

W

=的驳船上,安装一架起重量

h0.2

s=的起重机。已知起重机偏心距m

=,试确定此漂浮式起

e5.3

15

N

T50000

=、起重臂最大纵行程m

重机(浮吊)在海洋作业时,处于满负荷情况下的倾斜角度。(海水重度3

γ,计算时忽

=

N

10050m

/

略起重物对吃水的影响。(θ=5.3°)

水力学第二章课后习题测验答案

2.12 密闭容器,测压管液面高于容器内液面h =1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面压 强。 解:08509.807 1.8a a p p gh p ρ=+=+?? 相对压强为:15.00kPa 。 绝对压强为:116.33kPa 。 答:液面相对压强为15.00kPa ,绝对压强为116.33kPa 。 2.13 密闭容器,压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A 点高0.4m ,A 点在水下1.5m ,, 求水面压强。 解:0 1.1a p p p g ρ=+- 4900 1.110009.807a p =+-??

5.888a p =-(kPa ) 相对压强为: 5.888-kPa 。 绝对压强为:95.437kPa 。 答:水面相对压强为 5.888-kPa ,绝对压强为95.437kPa 。 解:(1)总压力:433353.052Z P A p g ρ=?=??=(kN ) (2)支反力:()111333R W W W W g ρ==+=+??+??总水箱箱 980728274.596W =+?=箱kN W +箱 不同之原因:总压力位底面水压力与面积的乘积,为压力体g ρ?。而支座反力与水体 重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积g ρ?。 答:水箱底面上总压力是353.052kN ,4个支座的支座反力是274.596kN 。 2.14 盛满水的容器,顶口装有活塞A ,直径d =0.4m ,容器底的直径D =1.0m ,高h =1.8m , 如活塞上加力2520N (包括活塞自重),求容器底的压强和总压力。

武汉大学水力学课本习题解答7章

第 七 章 习 题 解 答 7-1 梯形断面壤土渠道,已知通过流量Q = 10.5 m 3/s ,底宽b = 8.9 m ,边坡系数m = 1.5,正常水深h 0= 1.25 m ,糙率 n = 0.025,求底坡i 和流速v 。 解: A = 1.25×(8.9+1.5×1.25) = 13.47 m 2,χ= 8.9+2×1.25×25.11+= 13.41 m , R = A /χ=1.005 m ,C = 1.0051/6/0.025 = 40.03 m 1/2·s , K = ACR 1/2=540.57 m/3s i = (Q /K )2 = 0.000377, v = Q /A = 0.78 m/s 7-2 有一灌溉干渠,断面为梯形,底宽b = 2.2 m ,边坡系数m = 1.5,实测得流量Q = 8.11 m 3/s 时,均匀流水深h 0 = 2 m ,在1800m 长的顺直渠段水面落差Δh = 0.5 m ,求渠道的糙率n 。 解: i = J = J P = △h /L =1/3600, A = 2×(2.2+1.5×2 ) = 10.4 m 2, χ= 2.2+2×2×25.11+= 9.41 m , R = A /χ= 1.105 m n = AR 2/3i 1/2/Q = 0.0228 7-3 一石渠的边坡系数m = 0.1,糙率n = 0.020,底宽b = 4.3 m ,水深h = 2.75 m ,底坡i = 1/2000,求流量和流速。 解:A = 2.75×(4.3+0.1×2.75 ) = 12.58 m 2,χ= 4.3+2×2.75×21.01+= 9.83 m R = A /χ= 1.28 m ,v = n i R 32=1.318 m/s , Q = vA =16.58 m 3/s 7-4 直径为d 的圆形管道中的明槽均匀流动,试根据式(7-2-5)导出Q/Q 1~h/d 的关系式(Q 1为h/d = 1时的流量),并论证当充满度h/d 为多大时Q/Q 1达到最大值。 解: 圆管 3 235χ= n i A Q , 满流时 3 213511χ= n i A Q , )sin (82?-?=d A ,d ?=χ2 1 , A 1 =πd 2 /4,χ1= πd ()[]313 213 51121 ?π=??? ? ??χχ??? ? ??=f A A Q Q , ()()25sin ? ?-?=?f Q /Q 1取极值时, ()()()()[]?-?-?-?? ?-?=?'sin 2cos 15sin 3 4 f = 0 得到两个极值点: ?= 0为极小值点,Q /Q 1 = 0; ?= 5.278为极大值点,此时 ?? ? ?? ?-=2cos 121d h =0.938, Q /Q 1 =1.076 7-5 有一顶盖为拱形的输水隧洞,过水断面为矩形,宽b = 3.3 m ,糙率n = 0.017,底 坡i = 0.001,当流量Q = 16 m 3/s 时,求水深h ,问流速是否超过2.0 m/s ? 解: 试算,……,取h = 2.6 m ,A = 3.3×2.6 = 8.58 m 2,χ= 3.3+2×2.6 = 8.5 m ,

《水力学》课后习题答案

第一章 绪论 1-1.20℃的水2.5m 3 ,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ,y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑

y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ,长度20mm ,涂料的粘度μ=0.02Pa .s 。若导线以速率50m/s 拉过模具,试求所需牵拉力。(1.O1N ) [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==πΘ N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7.两平行平板相距0.5mm ,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动, 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律,得 y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y

水力学作业答案

水力学作业答案 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1.1图示为一密闭容器,两侧各装一测压管,右管上端封闭,其中水面高出容器水面3m ,管内液面压强0p 为 78kPa ;左管与大气相通。求: (1)容器内液面压强c p ; (2)左侧管内水面距容器液面高度h 。 解: 0789.83107.4kPa c p p gh ρ=+=+?=右 (2) 107.498 0.959m 9.8 c a p p h g ρ--= == 1.2 盛有同种介质(密度 3A 1132.6kg/m B ρρ==)的两容器,其中心点A 与B 位于同一高程,今用U 形差压计测定A 与B 点之压差(差压计内成油,密度 30867.3kg/m ρ=),A 点还装有一水银测压计。其他有关数据如图题1.2所示。问: (1)A 与B 两点之压差为多少? (2)A 与B 两点中有无真空存在,其值为多少? 解:(1) ()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+ 3A 1132.6kg/m B ρρ== ()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-??= (2)136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-??-??=- 因此A 点存在真空 15,20,4s cm h cm h cm ===

519.995366.18Pa B A p p =+=- 因此B 点也存在真空。 1.3 图示一圆柱形油桶,内装轻油及重油。轻油密度1ρ为3663.26kg/m ,重油密度2ρ为3887.75kg/m ,当两种油重量相等时,求: (1)两种油的深度1h 及2h 为多少? (2)两测压管内油面将上升至什么高度? 解:(1)两种油的重量相等,则 1122gh A gh A ρρ=①,其中A 为容器的截面积。 又有125h h +=② 解①②得1 2.86m h =,1 2.14m h =。 (2)轻油测压管在页面处。 11211222 gh gh p h h h g g ρρρρρρ+'= ==+,其中h '为轻油测压管中液面高度;h 为测压管位置距分界面的距离。 ()1112110.747 2.860.72m h h h h ρρ?? '+-=-=-?= ??? 1.4 在盛满水的容器盖上,加上6154N 的载荷G (包括盖重),若盖与容器侧壁完全密合,试求A 、B 、C 、D 各点的相对静水压强(尺寸见图)。 解:461547839.49Pa 3.1411 A B G p p A ?== ==?? 37839.491109.81227.46kPa C D A p p p gh ρ==+=+???= 1.5 今采用三组串联的U 形水银测压计测量高压水管中压强,测压计顶端盛水。当M 点压强等于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上的读数为h 。试求M 点得压强。

武汉大学水力学教材答案第二章..

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的 ) () b,长度L及倾角α均相等,则二板上的静水总压力作 ( ) ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一U 形水银压差计,如图所示。由于A、B两点静水压强不 ?h 的差值。( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (3) C ? C (4) D ? D ( ) (1) 淹没面积的中心;(2) 压力体的中心;(3) 总压力的作用点;(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面;(2) 斜平面;(3) 旋转抛物面;(4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H,则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。

15、欧拉液体平衡微分方程( ) (1) 只适用于静止液体;(2) 只适用于相对平衡液体; (3) 不适用于理想液体;(4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应为( ) (1) a (2) d 17、液体某点的绝对压强为58 kP a,则该点的相对压强为( ) (1) 159.3 kP a;(2) 43.3 kP a;(3) -58 kP a(4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体,容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体,则两个容器中曲面AB 上压力体及压力应为( ) (1) 压力体相同,且压力相等;(2) 压力体相同,但压力不相等; (3) 压力体不同,压力不相等; 1 m 时〔虚线位置〕,闸门上的静水总压力。( ) (3) 不变;(4) 无法确定。 3 m 水柱高,当地大气压为一个工程大气压,其相应的 绝对压强值等于( ) (1) 3 m 水柱高;(2) 7 m 水柱高; (3) -3 m 水柱高;(4) 以上答案都不对。 21、液体中,测管水头(z + p/ρg) 的能量意义是______________________。 22、液体中,位置高度z 的能量意义是_______________;压强高度p/ρg 的能量意义是_______________。 23、真空压强的最小值是__________________;真空压强的最大值是___________________。 24、比重为0.81 的物体放入比重为0.9 的液体中,则出露部分体积与总体积之比为__________________。

武大水力学习题第6章 恒定管流

第六章恒定管流 1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同,因而各支管水流的总机械能也应相等。 ( ) 2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。 ( ) 3、恒定管流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿流程可升可降。 ( ) 4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。 ( ) 5、各并联支管的水头损失相同,所以其水力坡度也相同。 ( ) 6、图示两个容器由两根直管相连,两管的管径、管长及糙率均相同,所以通过的流量相等。( ) 7、设计管道时,若选用的糙率大于实际的糙率,则求得的管道直径偏小,不能通过要求的设计流量。( ) 8、图示A、B 两点间有两根并联管道 1 和 2 。设管 1 的沿程水头损失为h f1 ,管 2 的沿程水头损失为h f2。则h f1与h f2 的关系为() (1)h f1 >h f2;(2)h f1<h f2;(3)h f1 = h f2;(4)无法确定。 9、图示为坝身下部的三根泄水管 a、b、c,其管径、管长、上下游水位差均相同,则流量最小的是()。 (1)a管;(2)b管;(3)c管;(4)无法确定。 10、在管道断面突然扩大处,测压管水头线沿程 ________________________________________________________;在管道断面突然缩小处,测压管水头线沿程____________________________________。

11、图示为一串联管段恒定流。各管段流量q v1、q v2、q v3的关系为______________________。各管段流速 v1、v2、v3 的关系为 ____________________________________________________________。 12、对于有压管流出口为自由出流时,测压管水头线终点在 _________________________________________________;出口为淹没出流时,若下游水池中流速 v2=0,测压管水头线终点在____________________________,若v2≠0,测压管水头线应 ____________________________________________________________________下游水面。 13、定性绘出图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线,并标明符号及负压区。 14、定性绘出图示水泵管道的总水头线和测压管水头线,标明有关的符号,并标出管中的 M、N 两点的压强高度p m/ g 及p n/ρg。 15、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线,并标明符号。 16、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线,并标明符号。

水力学第二章课后答案.docx

1 2 6 11答案在作业本 2.12 (注:书中求绝对压强)用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m,试求 水面的压强0p 。 解: ()04 3.0 1.4p p g ρ=-- ()()5 2.5 1.4 3.0 1.4Hg p g g ρρ=+--- ()()()()2.3 1.2 2.5 1.2 2.5 1.4 3.0 1.4a Hg Hg p g g g g ρρρρ=+---+--- ()()2.3 2.5 1.2 1.4 2.5 3.0 1.2 1.4a Hg p g g ρρ=++---+-- ()()2.3 2.5 1.2 1.413.6 2.5 3.0 1.2 1.4a p g g ρρ=++--?-+--???? 265.00a p =+(k Pa ) 答:水面的压强0p 265.00=kPa 。 2-12形平板闸门AB ,一侧挡水,已知长l =2m,宽b =1m,形心点水深c h =2m,倾角α=?45,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力T 。

l b α B A T h c 解:(1)解析法。 10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=?=?=????=(kN ) 3 22221222 2.946 122sin sin 4512sin 45sin C C D C C C bl I h y y h y A bl αα=+=+=+=+=??

2-13矩形闸门高h =3m,宽b =2m ,上游水深1h =6m,下游水深2h =4.5m ,试求:(1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。 解:(1)图解法。 压强分布如图所示: ∵ ()()12p h h h h g ρ=---???? ()12h h g ρ=-

武汉大学水力学复习题及答案

第一章 导 论 1、体积模量 K 值越大,液体越容易压缩。 ( ) 2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。 ( ) 3、水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。 ( ) 4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度; (2)水的容重; (3)当地气压; (4)水的流速。 5、理想液体是 ( ) (1)没有切应力又不变形的液体; (2)没有切应力但可变形的一种假想液体; (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体; (4)有切应力而不变形的液体。 6、A 、B 为相邻两液层,A 层流速大于B 层流速。则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。 其中τ1 的方向与流向 __________,τ2 的方向与流向______________。 7、单位质量力的量纲为__________________;运动粘度的量纲为 _______________;动力粘度的量纲为 ____________________。 8、物体在外力作用下产生 _______________,在除去外力后能恢复原状消除变形的性质,称为 _______。 9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线,如图示,则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布,切应处。 10 ________________________假定。 11、图为管道过水断面水流流速分布图,从其对应部位取出水体A ,则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。 12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 ,质量 m=5kg ,沿着涂有厚度δ=油的斜面向下作等速运动, 其速度u =s,带动油层的运动速度呈直线分布,则油的粘度μ=______________,ν =__________________ (油的密度ρ=950 kg/m 3)。 A 的极薄的平板以速度 u 平行移动。x 为平 板距上边界的距离。求:平板所受的拖力T ,(缝隙内的流速按直线分布)。 (A x x u T )(-??+ =μ) 14、已知200C 时海水的密度3cm /g 03.1=ρ,试用国际单位制表示其密度值,并求其比重和重度。 (33/094.10,03.1,/1030m kN S m kg ===γρ)

武大水力学习题第4章 层流絮流及水流阻力及水头损失剖析

第四章层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、紊流光滑区的沿程水头损失系数λ仅与雷诺数有关,而与相对粗糙度无关。() 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。() 3、紊流中存在各种大小不同的涡体。() 4、紊流运动要素随时间不断地变化,所以紊流不能按恒定流来处理。() 5、谢才公式既适用于有压流,也适用于无压流。() 6、 ' ' y u x uρ τ- =只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。() 7、临界雷诺数随管径增大而增大。() 8、在紊流粗糙区中,对同一材料的管道,管径越小,则沿程水头损失系数越大。() 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。() 10、管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。() 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。() 11、不论是均匀层流或均匀紊流,其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。() 12、公式gRJ ρ τ=即适用于管流,也适用于明渠水流。() 13、在逐渐收缩的管道中,雷诺数沿程减小。() 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。() 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。() 16、恒定均匀流中,沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。() 17、粘性底层的厚度沿流程增大。() 18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ与断面平均流速 v 的平方成正比。() 19、当管径和流量一定时,粘度越小,越容易从层流转变为紊流。() 20、紊流的脉动流速必为正值。() 21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。( ) 22、有一管流,属于紊流粗糙区,其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。() 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时,管中水流为层流。() 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。() 25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。() 26、当雷诺数 Re很大时,在紊流核心区中,切应力中的粘滞切应力可以忽略。() 27、其它条件不变,层流内摩擦力随压力的增大而() ⑴增大;⑵减小;⑶不变;⑷不定。 28、按普朗特动量传递理论,紊流的断面流速分布规律符合() (1 )对数分布;(2 )椭圆分布;(3 )抛物线分布;(4 )直线分布。 29、其它条件不变,层流切应力随液体温度的升高而()

《水力学》题集1-3章答案

第一章绪论 第一题、选择题 1. 理想液体是(B ) (A)没有切应力又不变形的液体;(B)没有切应力但可变形的一种假想液体;(C)切应力与剪切变形率成直线关系的液体;(D)有切应力而不变形的液体。 2. 理想液体与实际液体最主要的区别是(D) A. 不可压缩; B ?不能膨胀;B?没有表面张力; D.没有粘滞性。 3. 牛顿内摩擦定律表明,决定流体内部切应力的因素是( C ) A动力粘度和速度 B动力粘度和压强C动力粘度和速度梯度D动力粘度和作用面积 4. 下列物理量中,单位有可能为 m i/s的系数为(A ) A.运动粘滞系数 B. 动力粘滞系数 C.体积弹性系数 D. 体积压缩系数 6. 影响水的运动粘度的主要因素为(A ) A. 水的温度; B. 水的容重; B. 当地气压; D. 水的流速。 7. 在水力学中,单位质量力是指(C ) A、单位面积液体受到的质量力 B、单位面体积液体受到的质量力 C单位质量液体受到的质量力 D、单位重量液体受到的质量力 8. 某流体的运动粘度v=3X10-6m/s,密度p =800kg/m3,其动力粘度卩为(B ) A. 3.75 X 10-9Pa?s B.2.4 X 10-3Pa?s C. 2.4 X 105Pa ?s D.2.4 X 109Pa ?s 第二题、判断题 1. 重度与容重是同一概念。(V) 2. 液体的密度p和重度丫不随温度变化。(X) 3. 牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(X) 4. 黏滞力随相对运动的产生而产生,消失而消失。(V) 5. 水的粘性系数随温度升高而减小。(V) 7. 一般情况下认为液体不可压缩。(V) 8. 液体的内摩擦力与液体的速度成正比。(X ) 9. 水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。(X ) 10. 静止液体有粘滞性,所以有水头损失。(X ) 12. 表面张力不在液体的内部存在,只存在于液体表面。(V) 13. 摩擦力、大气压力、表面张力属于质量力。(X)

武大水力学习题第2章 水静力学

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。 ( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。 ( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的坐标,ρ为水的密度,A 为斜面面积) () 6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板,它们的宽度b,长度L及倾角α均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( ) 7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。 ( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一 U 形水银压差计,如图所示。由于A、B 两点静水压强不等,水银液面一定会显示出?h 的差值。 ( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。 ( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (1) A ? A (2) B ? B (3) C ? C (4) D ? D

12、压力中心是( ) (1) 淹没面积的中心; (2) 压力体的中心;(3) 总压力的作用点;(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面; (2) 斜平面; (3) 旋转抛物面; (4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H,则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。 15、欧拉液体平衡微分方程 ( ) (1) 只适用于静止液体; (2) 只适用于相对平衡液体; (3) 不适用于理想液体; (4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应 为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d 17、液体某点的绝对压强为 58 kP a,则该点的相对压强为 ( ) (1) 159.3 kP a; (2) 43.3 kP a; (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体,容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体,则两个容 器中曲面AB 上压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同,且压力相等; (2) 压力体相同,但压力不相等; (3) 压力体不同,压力不相等; (4) 压力体不同,但压力相等。

水力学第二章课后答案

1 2 6 11答案在作业本 2.12 (注:书中求绝对压强)用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m , 试求水面的压强0p 。 解: ()04 3.0 1.4p p g ρ=-- 265.00a p =+(kPa ) 答:水面的压强0p 265.00=kPa 。 2-12形平板闸门AB ,一侧挡水,已知长l =2m ,宽b =1m ,形心点水深c h =2m ,倾角α=?45,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力T 。 解:(1)解析法。 10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=?=?=????=(kN ) 2-13矩形闸门高h =3m ,宽b =2m ,上游水深1h =6m ,下游水深2h =4.5m ,试求: (1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。 解:(1)图解法。 压强分布如图所示: ∵ ()()12p h h h h g ρ=---???? 14.71=(kPa ) 14.713288.263P p h b =??=??=(kN ) 合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面(1.5m,)2 b 处。 (2)解析法。 ()()111 1.56 1.5980732264.789P p A g h hb ρ==-?=-???=(kN ) ()120.250.75 4.6674.5 =?+=(m ) ()222 1.539.80732176.526P p A g h hb ρ==-?=???=(kN ) ()22211111130.75 3.253 C C D C C C C I I y y y y A y A ??=+=+=+= ???(m ) 合力:1288.263P P P =-=(kN ) 合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩): 1.499=(m ) 答:(1)作用在闸门上的静水总压力88.263kN ;(2)压力中心的位置在闸门的

水力学第二章课后习题答案

2.12 密闭容器,测压管液面高于容器内液面h=1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面 压强。 解:P o = P a ,gh = P a 850 9.807 1.8 相对压强为:15.00kPa。 绝对压强为:116.33kPa。 答:液面相对压强为15.00kPa,绝对压强为116.33kPa。 2.13 密闭容器,压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A点高0.4m , A点在水下 1.5m,,求水面压强。 P0 1.5m 1 0.4m A

解: P0 = P a P -1.1 'g 二P a 4900 -1.1 1000 9.807 二p a「5.888 (kPa) 相对压强为:_5.888kPa。 绝对压强为:95.437kPa。 答: 水面相对压强为-5.888kPa,绝对压强为95.437kPa。 3m 解:(1)总压力:Pz=A p=4「g 3 3 = 353.052 (kN) (2)支反力:R 二W总二W K W箱二W箱;?g 1 1 1 3 3 3 =W箱 9807 28 =274.596 kN W箱 不同之原因:总压力位底面水压力与面积的乘积,为压力体Qg。而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积Eg。 答:水箱底面上总压力是353.052kN,4个支座的支座反力是274.596kN。 2.14 盛满水的容器,顶口装有活塞A,直径d =0.4m,容器底的直径D=1.0m,高h

=1.8m ,如活塞上加力2520N (包括活塞自重),求容器底的压强和总压力 解: (1)容器底的压强: P D =P A'gh =252°9807 1.8 =37.706(kPa)(相对压强) /-d2 4 (2)容器底的总压力: P D二Ap D D2 p D12 37.706 10 = 29.614(kN) 4 4 答:容器底的压强为37.706kPa,总压力为29.614kN 。 2.6用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m,试求水面的压强P0。

长沙理工大学水力学习题集资料

第一章绪论 第一节思考题 1-1 重力加速度的大小与哪些因素有关?在水力学中是怎样考虑重力加速度的大小? 1-2 液体的容重和密度在什么情况下可视为常数? 1-3 影响液体γ与ρ变化的因素有哪些?水的γ和ρ与这些因素的变化关系如何? 1-4 固体间的摩擦力与液层之间的内摩擦力有何不同之处? 1-5 静止液体是否存在粘滞性?为什么? 1-6 举例说明液层上切应力方向的确定方法。 1-7 假设明渠水流的垂线流速分布为:①常数;②底部速度u=0,表面u=u max的斜直线; ③二次抛物线。则其切应力τ的垂线分布规律各是怎样的(作图说明)? 1-8 液体压缩时,其质量和密度各有无变化?影响β(或K)变化的因素有哪些? 1-9 引入连续介质假设有何实际意义? 1-10 何谓理想液体?理想液体流动的垂线流速与切应力分布规律如何?在自然界中存在理想液体吗? 第二节计算题 1-1 体积为2.5m3,重量为17.1kN的液体,其容量、密度各为若干? 1-2 某液体的密度为13600kg/ m3,运动粘滞系数为1.14×10-7㎡/s,求动力粘滞系数。 1-3 已知水的动力粘滞系数μ=0.00129Pa·s,求其运动粘滞系数。 1-4 两水平平行板间充满y=7.84kN/ m3的液体,上板固定,下板在τ=1.5N/㎡的切应力作用下,以u=0.3m/s的速度平移,两板间距l=1mm,求液体的粘滞系数μ和υ。 1-5 一质量m=5kg的木板如计1-5图,沿着涂有润滑油的斜面等速下滑,油的动力粘滞系数μ=0.1225N·s/㎡,油层厚t=0.1cm,木板的接触面积A=0.25㎡,求木板的下滑速度u。 1-6 某滑动轴承如计1-6图,轴承宽a=20cm,轴的直径d=13cm,间隙t=0.1cm,当轴的转速n=210rpm时,内摩擦力对轴中心的力矩M=0.4N·m,求μ。

武汉大学水力学教材答案第三章

第三章水动力学基础 渐变流与急变流均属非均匀流 急变流不可能是恒定流。 总水头线沿流向可以上升,也可以下降。 水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 扩散管道中的水流一定是非恒定流。 恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。 均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 总流连续方程V1A1 = V2A2对恒定流和非恒定流均适用 21、对管径沿程变化的管道 (1)测压管水头线可以上升也可以下降 (3)测压管水头线沿程永远不会上升 测压管水头线总是与总水头线相平行 测压管水头线不可能低于管轴线 ,则管内水流属 (3)恒定非均匀流 10 、 11 、 12 、 渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 恒定流中总水头线总是沿流程下降的,测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 13 、 液流流线和迹线总是重合的。 14、用毕托管测得的点流速是时均流速 15、测压管水头线可高于总水头线。 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流,其管轴压强沿流向增大。 17、理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。 18、恒定总流的能量方程Z1 + P1/g + V12/2g = Z2 + P2/g + V22/2g + h w1- 2 ,式中各项代表( ) (1)单位体积液体所具有的能量;(2)单位质量液体所具有的能量 (3)单位重量液体所具有的能量;(4)以上答案都不对。 19、图示抽水机吸水管断面A—A动水压强随抽水机安装高度h的增大而 (3)不变 ( ) ⑷不定 20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管,如图所示,则两测压管高度h1与h2的关系为( ) ⑶ h1 = h2 (4)无法确定 (1) h1 > h2 ⑵ h1 v h2 22、图示水流通过渐缩管流岀,若容器水位保持不变 (1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流 ( (4)非恒定非均匀流

水力学练习题及答案

水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√) 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。(√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×) 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×) 6、达西定律适用于所有的渗流。(×) 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√) 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×) 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。(√) 13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们 的正常水深不等。(√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√) 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√) 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。(√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√) 26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。(×) 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。(×)

水力学闻德荪习题答案第二章

选择题(单选题) 2.1 静止流体中存在:(a ) (a )压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d )压应力、拉应力和剪应力。 2.2 相对压强的起算基准是:(c ) (a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。 2.3 金属压力表的读值是:(b ) (a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。 2.4 某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(d ) (a )65000Pa ;(b )55000Pa ;(c )35000Pa ;(d )165000Pa 。 2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:(c ) (a )abs p =p +V p ;(b )p =abs p +a p ;(c )V p =a p -abs p ;(d )p =V p +V p 。 2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系 为:(c ) (a )1p >2p >3p ;(b )1p =2p =3p ;(c )1p <2p <3p ;(d )2p <1p <3p 。 2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm, A p -B p 为: (b )

(a)13.33kPa;(b)12.35kPa;(c)9.8kPa;(d)6.4kPa。 2.8露天水池,水深5 m处的相对压强为:(b) (a)5kPa;(b)49kPa;(c)147kPa;(d)205kPa。 2.9垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离 D y为:(c) (a)1.25m;(b)1.5m;(c)2m;(d)2.5m。 2.10圆形水桶,顶部及底部用环箍紧,桶内盛满液体,顶箍与底箍所受张力之比为:(a) (a)1/2;(b)1.0;(c)2;(d)3。 2.11在液体中潜体所受浮力的大小:(b) (a)与潜体的密度成正比;(b)与液体的密度成正比;(c)与潜体淹没的深度成正比; (d)与液体表面的压强成反比。 2.12正常成人的血压是收缩压100~120mmHg,舒张压60~90mmHg,用国际单位制表示是 多少Pa? 解:∵1mm 3 101.32510 133.3 760 ? ==Pa ∴收缩压:100120mmHg13.33 =kPa16.00kPa 舒张压:6090mmHg8.00 =kPa12.00kPa 答:用国际单位制表示收缩压:100120mmHg13.33 =kPa16.00kPa;舒张压:

武汉大学水力学习题解答-水击

第十章 10-1 解:阀门突然开启过程中,水击波传播四个阶段示意图如下: 10-2 解: 首先判断水击类型,然后计算各相末水击压强,从中找出最大水击压强。 (1)判断水击类型 已知 L =500m ,c =1000m/s ,则相长 T L c r = = ?=225001000 1s 。而阀门关闭时间 T s =2s ,有T T s r >,为间接水击。 (2) 计算首相末水击压强 初始全开,有阀门开度τ01=; 按线性启闭关系,得首相末阀门开度ττ1021250010002 05=-=- ??=L cT s .; 由于v Q D m ax .= = ??=4125642 42 2 ππm/s ,初始水头H H H 01231024070=-=-=m , 则管道特性系数μ= = ???=cv gH m ax ..21000429870 29150 。 上述数据代入式(10-4-17) τζτζμ 1101 12+=-A A 得 051122915 11 ..+=- ?ζ ζA A 整理 03432372302 12 1.().ζζA A -+= 解此二次方程,得 ().ζ1118806A = 或 ()()..?H H A A 111101880670131642==?=ζm ().ζ121356A = 或 ()()..?H H A A 121201356709492==?=ζ m H 0<< t L c H L c t L c << 2 H c t c << H c t c <<

如果发生直接水击 ?H cv g A m ax m ax ..== ?=1000498 40816m 而().?H A 11131642=m >?H A m ax ,故()?H A 11不合理。 则首相产生的水击压强增量为 ?H A 19492=.m(水柱高) 或水击压强为 H A 170949216492=+=..m(水柱高) (3) 计算第二相末水击压强(末相末水击压强) 将已知的τ01=,τ20=,μ=2915.,ζ11356A =.,代入式(10-4-17) τζτζμ ζμ 22 02 112+=- - A A A 得 0122915 13562915 2 =-?- ζA ... 解此方程 ζ 2 3118A =. 或 ?H H A A 2 2 0311********==?=ζ..m(水柱高) 则第二相(末相)产生得水击压强为 H A 2702182628826=+=..m(水柱高) 如应用式(10-4-20)计算末相水击压强,由于系数 σ== ???=Lv gH T s m ax ..050049870214577 则有 () ( ) ζσ σ σ22 2 2 414577 2 145774145772866A = ++= ++=.... 可得水击压强增量 ?H H A A 22028667020062==?=ζ..m(水柱高) 或水击压强为 H A 2702006227062=+=..m(水柱高) 首相和末相水击压强比较,最大水击压强发生在末相,即为 H A 228826=.m(水柱高)或为 H A 227062=.m(水柱高)。 10-3 解: 首先判断水击类型,然后分别计算两种情况下的水击压强。 (1)判断水击类型 已知 L =800m ,D =100cm ,e =20mm ,查表10-2-1,由钢管有K E =001.,可计算水击波速 c D K eE = + = + ?=14351143511000 200 001 117167..m/s 以及相长T L c r ==?=22800 117167 1366..s 。而阀门关闭时间T s =1s ,有T T s r <,为直接水击。 由于T T s r <,阀门关闭结束时水击压强将保持到首相末,故本题所求阀门断面水头为 首相末压强水头H A 1。 (2)初始开度等τ01=,终止开度τe =05.情况下阀门断面水头H A 1 已知H 0100=m ,v m ax =2m/s ,由于ττ105==e .,以及管道特性系数 μ= = ???=cv gH m ax (21171672298100) 11960 代入式(10-4-17) τζτζμ 11 01 12+=- A A 得 051121196 11 ..+=- ?ζζA A

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