水力学课后习题答案上课讲义
水力学课后习题答案
0 绪论
1 水静力学
2 液体运动的流束理论
3 液流型态及水头损失
4 有压管中的恒定流
5 明渠恒定均匀流
6 明渠恒定非均匀流
7 水跃
8 堰流及闸孔出流
9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能
10 有压管中的非恒定流
11 明渠非恒定流
12 液体运动的流场理论
14 恒定平面势流
15 渗流
18 相似原理和模型试验基础
0 绪论
0.1 ρ＝816.33kg/m 3
0.2 当y =0.25H 时H
u dy du m 058.1≈ 当y=0.5H 时
H
u dy du m 84.0≈ 0.4 f = g 0.5 h 的量纲为[L]
0.6 F f ＝184N
0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 2
1 水静力学
1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m
1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 2
1.3h1=
2.86m h2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m，外侧测压管内
油面与桶底的垂距为4.28m。
1.4Pc=27.439KN/m2
1.5P M=750.68h KN/m2
1.6P2-p1=218.05N/m2
1.7γ=
B
A B
r
A
r B
A
+
+
1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板 P＝0 1.9W=34.3rad/s W max=48.5rad/s
1.10a=
L h
H
g)
(
2-
1.12 当下游无水 Pξ=331
2.4KN(→) P2=862.4KN(↓)
当下游有水 Pξ=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)
1.13 T=14
2.9KN
1.14 当h3=0时T=131.56KN 当h3=h2=1.73m时 T＝63.7KN 1.15 0－0转轴距闸底的距离应为1.2m
1.16 P=4.33KN L D=
2.256m(压力中心距水面的距离)
1.17 P=567.24KN
1.19 P＝45.54KN 总压力与水平方向夹角φ＝14o28′
1.20 Pξ=353KN Pζ=46.18KN 方向向下
1.21 H=3m
1.22 δ=1.0cm
1.23 F=25.87KN (←)
2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V＝7.5cm/s
2.2 h w=
3.16m
2.3
γ2
p
=2.35m
2.4 P K
1
=63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s
2.7 μ=0.985
2.8 Q=0.058m 3/s
2.9 S 点相对压强为－4.9N ／cm 2，绝对压强为4.9N/cm 2
2.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s
2.11 R ξ=391.715KN(→)
2.12 R=
3.567KN 合力与水平方向夹角β＝37o8′
2.13 R ξ=98.35KN(→)
2.14 R ξ=2988.27KN(→)
2.15 R ξ=1.017KN(←)
2.16 R ξ =15
3.26KN(→)
2.17 α=2 3
4=β 2.18 F=R
mv 2
2.19 Q=g 2μH 2.5
2.20 F=C d L 222ρμ 2.21
m p A 44.2=γ m p B 44.4=γ
2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )cos 1(2
2α-=Q Q 2.23 R=2145KN α=54o68′
2.24 m=
3.12kg
2.25 T 充＝24分34秒 T 放＝23分10秒
3. 液流型态及水头损失
3.1 d 增加，Re 减小
3.2 R e =198019.8>2000 紊流
3.3 R e =64554>500紊流
3.4 cm 0096.00=δ
3.5 3
20=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q 3min 1654.0m =/s 20/24.33m N =τ
3.7 当Q=5000cm 3/s 时，Re=19450紊流 2.00
=?
δ 光滑管区027.0=λ 当Q ＝20000cm 3/s 时 Re=78200紊流 775.00=?δ 过渡粗糙区 026.0=λ
当Q ＝200000cm 3/s 时 Re=780000紊流 1.70=?δ 粗糙区 023.0=λ
若l ＝100m 时Q ＝5000 cm 3/s 时 h f =0.006m Q=2000 cm 3/s 时 h f =0.09m Q ＝200000 cm 3/s 时 h f =7.85m
3.8 λ＝0.042
3.9 n=0.011
3.10 ξ=0.29
3.11 Q=0.004m 3/s
3.12 ?h=0.158m
3.13 Z=11.1m
3.14 ξ=2
4.7
4 有压管中的恒定流
4.1 当n=0.012时 Q=6.51 m 3/s 当n=0.013时 Q=6.7m 3/s
当n=0.014时 Q=6.3 m 3/s
4.2 当n=0.0125时 Q=0.68 m 3/s 当n=0.011时 Q=0.74 m 3/s 当n=0.014时 Q=0.62 m 3/s
4.3 Q m ax =0.0268 m 3/s Z=0.82m
4.4 当n=0.011时 H=7.61 m 当n=0.012时 H=7.0 m
4.5 H t =30.331m
4.6 n 取0.012 Q=0.5 m 3/s h m ax v =
5.1m
4.7 n 取0.0125时 H A ＝21.5m 水柱高
4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s ?=13
5.21m
4.9 H=0.9m