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水力学模拟试题及答案(一)知识讲解

水力学模拟试题及答案(一)知识讲解
水力学模拟试题及答案(一)知识讲解

水力学模拟试题及答案(一)

1、选择题:(每小题2分)

(1)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

(2)在平衡液体中,质量力与等压面()

a、重合;

b、平行

c、相交;

d、正交。

答案:d

(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为

a、1 kN/m2

b、2 kN/m2

c、5 kN/m2

d、10 kN/m2

答案:b

(4)水力学中的一维流动是指()

a、恒定流动;

b、均匀流动;

c、层流运动;

d、运动要素只与一个坐标有关的流动。

答案:d

(5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=()

a、8;

b、4;

c、2;

d、1。

答案:b

(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于

a、层流区;

b、紊流光滑区;

c、紊流过渡粗糙区;

d、紊流粗糙区

答案:c

(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为

a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m

答案:c

(8)在明渠中不可以发生的流动是()

a、恒定均匀流;

b、恒定非均匀流;

c、非恒定均匀流;

d、非恒定非均匀流。

答案:c

(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。

a、均匀缓流;

b、均匀急流;

c、非均匀缓流;

d、非均匀急流。

答案:b

(10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为

a、缓流;

b、急流;

c、临界流;

答案:b

(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H()成正比。

a、1次方

b、2次方

c、3/2次方

d、1/2次方

答案:d

(12)渗流研究的对象是()的运动规律。

a、重力水;

b、毛细水;

c、气态水;

d、薄膜水。

答案:a

(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有

a、文丘里计

b、毕托管

c、测压管

d、薄壁堰

答案:b

(14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为

a、1米,λQ =1000;

b、10米,λQ =100;

c、1米,λQ =100000;

d、10米,λQ=100000。

答案:d

2、判断题:(每小题2分)

(1)任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。(前提:静止液体中!!!)()

答案:错误

(2)水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。()答案:错误

(3)水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。()答案:错误

(4)粘滞性是液体产生水头损失的内因。()答案:正确

(5)同样条件下直接水击比间接水击更不安全。()答案:正确

(6)在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。()答案:错误

(7)矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。()答案:正确

(8)断面比能沿流程总是减小的。()答案:错误

(9)在流量和渠道断面形式一定的条件下,跃前水深越大,跃后水深也越大。()答案:错误

(10)渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流,并且无渗透变形。( ) 答案:正确

3、填空题:(每小题2 ~4分)

(1)牛顿内摩擦定律适用的条件是和。

答案:层流运动,牛顿液体

(2)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为?????????????kN/m2,真空度为。

答案:2,不存在.

(3)只受重力作用,静止液体中的等压面是????????????????。

答案:水平面。

(4)实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是????????????????,??????????????????。

答案:液体存在粘滞性和边界的影响。

(5)水流在明渠中的流态为缓流时,其水深h????h k,弗汝德数Fr?????1。

(填写<、=、>符号)

答案:>,<。

(6)在流量不变的条件下,水跃的跃前水深越小,则水跃的跃后水深越????。

答案:大。

(7)根据管道水头损失计算方法的不同,管道可以分为???????和????????。

答案:短管,长管。

(8)在水击计算中阀门关闭的时间T s<水击相长T r的水击,称为??????????水击,把T s > T r的水击称为??????????水击。

答案:直接,间接。

(9)a2型水面曲线是发生在??????坡上的????????流(指急流或缓流)的水面线,

这时弗汝德数Fr沿程??????(指增大、减小或不变)

答案:陡坡,缓流,减小。

(10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的????????次方成正比。

答案:3/2 。

(11)泄水建筑物下游发生远驱水跃时,下游收缩断面水深h c的共轭水深

h c’’????????h t(h t为下游河道的水深,填写<、=、>符号)

答案:填写<、=、>符号

(12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型,长度比尺λL=25,当模型中某点的

流速为v m= o.8m/s,则原型中对应点的流速为v p=????????m/s 。

答案:4m/s 。

4、问答题:(每小题3 ~4分)

(1)什么是理想液体?为什么要引入理想液体的概念?

答案:理想液体是指没有粘滞性的液体。

实际液体都具有粘滞性,在液体流动时会引起能量损失,给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论,我们引入了理想液体的概念,忽略液体的粘滞性,分析其运动规律,然后再考虑粘滞性影响进行修正,可以得到实际水流的运动规律,用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研究方法。

(2)“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么?

答案:这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言,恒定是相对于时间而言。当

流量不变通过一变直径管道时,虽然是恒定流,但它不是均匀流。

(3)简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。

答案:通过尼古拉兹实验可以发现:在层流中λ仅是雷诺数Re 的函数并与Re 成反

比;在层流到紊流过渡区,λ仅是Re 的函数;在紊流光滑区λ=f 1(Re ); 过渡区λ=f 2(Re , );粗糙区λ=f 3( ),紊流粗糙区又称为阻力平方区。 (4)为什么舍齐公式 只适用于阻力平方区? 答案:舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式,自然界中明渠水流

几乎都处于紊流阻力平方区,因此该公式只适用于紊流阻力平方区。

(5)流动相似的含义是什么?

答案:流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。其中几何相似是前提,动力

相似是保证,才能实现流动相似。

(6)从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。

答案:均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变,但水流运动总要消耗能量,因此从能量方程来分析,只能消耗位能来克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。

(7)分析水面曲线时,如何寻找急流和缓流的控制断面?

答案:急流的控制断面在上游,因为外界对急流的干扰不能向上游传播;缓流的控

制断面在下游,其原因与急流正好相反。

(8)在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别?

答案:达西定律适用于任一点的渗流流速u =kJ ,其适用于恒定均匀层流渗流;而杜

比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流,同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v = kJ 。

5、作图题:

(1) 定性绘出图示管道(短管)的总水头线和测压管水头线。

(5分)

解:

R ?R

?i R C

v =

(2)定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线,并注明曲线名称及流态。(各渠段均

(1) 图示一跨河倒虹吸管,正方形断面面积为 A=0.64 m 2,长 l =50 m ,两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2,ζ2=0.5,ζ3=1.0,沿程

水力摩擦系数λ=0.024,上下游水位差 H =3m 。求通过的流量 Q ? ( 10分)

解: 按短管计算,取下游水面为基准面,对上下游渠道内的计算断

面建立能量方程

g

v R l h H w 2)4(2

∑+==ξλ (5分) 计算正方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数

9.10.15.022.02.0=++?===∑ξχ

, m A R 将参数代入上式计算,可以求解得到

/s m , m/s 3662.216.4===∴vA Q v (5分)

即倒虹吸管内通过的流量为2.662m 3/s 。

(2) 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D =7.5cm ,喷嘴出口直径

d =2.0cm 。水头H =5.5 m 。由水箱至喷嘴的水头损失h w = 0.5m 。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N /cm 2。如用手握住喷嘴,需要多大的水平力R ,行近流速v 0=0,取动能校正系数和动量校正系数均为1。 (15分)

解:以过喷嘴中心的水平面为基准面,列水箱渐变流断面1—1和喷

嘴出口断面2—2的能量方程

H v g

++=+++000020522. (5分) 求得喷嘴出口流速和流量为 v g 22599=?=.m s

s m

3000314.022==A v Q (1.5分) 橡胶管道内的流速为 s m 706.03

3==A Q v (1分)

对于喷嘴建立x

)(3233x x v v Q R A p -=-ρβ

79.187)(3233=--=v v Q A p R ρN (6.5分)

水流对喷嘴冲击力为 '=-R R 即为手握喷嘴所需之力。 (1分)

(3) 有一梯形渠道,底宽 b =10 m ,水深 h = 3 m ,边坡为 1:1,糙率 n = 0.014,

底坡i =0.001。如流动在紊流粗糙区 ,求通过的流量Q 。 (9分)

解:计算渠道断面水力要素,

过流断面面积 A bh mh =+=239m 2 (1.5分)

湿周 49.18122=++=h m b x m (1.5分)

水力半径 R A x

=

=211. m (1分) 舍齐系数 s /m 90.8012161==R n

C (2分) 通过的流量 Q = AC (R i )0.5 = 144.93 m 3/s (3分)

(4)某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B =18m ,流量Q =265m 3/s ,坝下收缩断面处水深h c =1.1m ,当坝下游水深h t =4.7m 时,问: ( 12分)

1)坝下游是否发生水跃? (4分)

2)如发生水跃,属于何种形式的水跃? (4分)

3) 是否需要修建消能工?若需要修建消能工,估算消力池深。 (4分)

解:1)计算临界水深h k ,判断收缩断面和下游水流流态,

q = Q/B =265/18 =14.72 m 3/sm

81.28

.972.143232===g q h k αm 因为收缩断面水深 h c =1.1 m h k 为急流,下游水深h t =4.7m > h k 为缓流,

所以溢流坝下游必定发生水跃。

2)计算收缩断面处水深h c 的共軛水深h c "

h c "=)181(232

-+c

c gh q h =)11.18.972.1481(21.132

-??+? =5.81m

因为 h c " > h t ,该水跃为远驱水跃。

3)溢流坝下游发生远驱水跃,需要修建消力池。

估算消力池深d,取水跃淹没系数 j =1.05

则池深约为 d = j h c"-h t =1.05 5.81 – 4.7 = 1.40 m

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。

水力学模拟试题及答案(一)教学文稿

水力学模拟试题及答案(一) 1、选择题:(每小题2分) (1)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 (2)在平衡液体中,质量力与等压面() a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 答案:d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指() a、恒定流动; b、均匀流动; c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案:d (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=() a、8; b、4; c、2; d、1。 答案:b (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于 a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区 答案:c (7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案:c (8)在明渠中不可以发生的流动是() a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 答案:c (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 答案:b (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为 a、缓流; b、急流; c、临界流; 答案:b

《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

水力学知识点讲解.

1 第一章 绪 论 (一)液体的主要物理性质 1.惯性与重力特性:掌握水的密度ρ和容重γ; 2.粘滞性:液体的粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因。 描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦 定律 : 注意牛顿内摩擦定律适用范围:1)牛顿流体, 2)层流运动 3.可压缩性:在研究水击时需要考虑。 4.表面张力特性:进行模型试验时需要考虑。 下面我们介绍水力学的两个基本假设: (二)连续介质和理想液体假设 1.连续介质:液体是由液体质点组成的连续体,可以用连续函数描述液体运动的物理量。 2.理想液体:忽略粘滞性的液体。 (三)作用在液体上的两类作用力 第二章 水静力学 水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。通过静水压强和静水总压力的计算,我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。 (一)静水压强: 主要掌握静水压强特性,等压面,水头的概念,以及静水压强的计算和不同表示方法。 1.静水压强的两个特性: (1)静水压强的方向垂直且指向受压面 (2)静水压强的大小仅与该点坐标有关,与受压面方向无关, 2.等压面与连通器原理:在只受重力作用,连通的同种液体内, 等压面是水平面。 (它是静水压强计算和测量的依据) 3.重力作用下静水压强基本公式(水静力学基本公式) p=p 0+γh 或 其中 : z —位置水头, p/γ—压强水头 (z+p/γ)—测压管水头 请注意,“水头”表示单位重量液体含有的能量。 4.压强的三种表示方法:绝对压强p ′,相对压强p , 真 空度p v , ↑ 它们之间的关系为:p= p ′-p a p v =│p │(当p <0时p v 存在)↑ 相对压强:p=γh,可以是正值,也可以是负值。要求 掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念和它们之间的转换关系。 1pa(工程大气压)=98000N/m 2=98KN/m 2 下面我们讨论静水总压力的计算。计算静水总压力包括求力的大小、方向和作用点,受压面可以分为平面和曲面两类。根据平面的形状:对规则的矩形平面可采用图解法,任意形状的平面都可以用解析法进行计算。 (一)静水总压力的计算 1)平面壁静水总压力 (1)图解法:大小:P=Ωb, Ω--静水压强分布图面积 方向:垂直并指向受压平面 作用线:过压强分布图的形心,作用点位于对称轴上。 静水压强分布图是根据静水压强与水深成正比关系 绘制的,只要用比例线段分别画出平面上俩点的静水压强,把它们端点联系起来,就是静水压强分布图。 (2)解析法:大小:P=p c A, p c —形心处压强 方向:垂直并指向受压平面 作用点D :通常作用点位于对称轴上,在平面的几何中心之下。 求作用在曲面上的静水总压力P ,是分别求它们的水平分力P x 和铅垂分力P z ,然后再合成总压力P 。 (3)曲面壁静水总压力 1)水平分力:P x =p c A x =γh c A x 水平分力就是曲面在铅垂面上投影平面的静水总压力,它等于该投影平面形心点的压强乘以投影面面积。要求能够绘制水平分力P x 的压强分布图,即曲面在铅垂面上投影平面的静水压强分布图。 2〕铅垂分力:P z =γV ,V---压力体体积。 在求铅垂分力P z 时,要绘制压力体剖面图。压力体是由自由液面或其延长面,受压曲面以及过曲面边缘的铅垂平面这三部分围成的体积。当压力体与受压面在曲面的同侧,那么铅垂分力的方向向下;当压力体与受压面在曲面的两侧,则铅垂分力的方向向上。 3〕合力方向:α=arctg 下面我们举例来说明作用在曲面上的压力体和静水总 压力。 例5图示容器左侧由宽度为b 的直立平面AB 和半径为R 的1/4圆弧曲面BC 组成。容器内装满水,试绘出AB 的 压强分布图和BC 曲面上的压力体剖面图及水平分力的压强分布图,并判别铅垂作用力的方向, 铅垂作用力大 小如何计算? 解:(1)对AB 平面,压强分布如图所示。总压力P=1/2 γH 2b ; (2)对曲面BC ,水平分力的压强分布如图所示, c p z =+γ x z P P d y d u μ τ=

水力学试题与答案

(1)在水力学中,单位质量力是指( ) a、单位面积液体受到的质量力;b单位体积液体受到的质 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。 答案:C (2)在平衡液体中,质量力与等压面( ) a、重合;b平行c、相交;d正交。 答案:d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,贝U该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b 2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指( ) a、恒定流动;b均匀流动; c层流运动;d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案:d (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=() a、8; b 4; c 2;d、1。 答案:b (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数,与边壁相对粗糙度和雷诺数Re 都有关,即可以判断该液体流动属于

a、层流区;b紊流光滑区;c紊流过渡粗糙区;d、 紊流粗糙区 答案:C (7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波 速C=Iooom/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速V Q为 a、1.54m b 、2.0m C 、2.45m d、 3.22m 答案:C (8)在明渠中不可以发生的流动是() a、恒定均匀流;b恒定非均匀流; c非恒定均匀流;d、非恒定非均匀流。 答案:C (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。 a、均匀缓流;b均匀急流;C非均匀缓流;d、非均匀 急流。 答案:b-+ (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠 中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为HVHk 激流 a、缓流;b急流;C临界流;答案:b (11)闸孔出流的流量

《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)

水力学知识点小结(给排水专业)

2、若以τ代表单位面积上的内摩擦力,则称为切应力,根据牛顿内摩擦定律, 则τ的计算公式为:dy du μτ= 。 3、毛细管现象是在 表面张力 的作用下产生的,用测压管来测管道中水的 压强时,若测压管太细,会使测量结果: 偏大 (偏大或偏小)。 6、理想气体不可压缩流体恒定元流能量方程或伯努利方程为: g u Z P g u Z P 2222222 111++=++γγ 。 7、均匀流(或渐变流)过流断面上的压强分布服从于水静力学规律,则任一均匀流(或渐变流)过流断面上的压强分布规律为:22 11 Z P Z P +=+γγ 。 6、求作用于曲面的液体压力时,我们通常将此压力分为水平方向和铅直方向的 分力分别进行计算,试写出水平分力F x 和铅直分力F z 的数学表达式,F x = z c A h ??γ F z = V ?γ 8、写出恒定总流伯努利方程式:212 222 22 111 122-+++=++l h g V p z g V p z αγαγ 14、孔口自由出流的基本方程式为:02H g A Q ????=μ 。 17、已知流速分布22y x y u x +-=,则旋转线变形速度=x θ ()2222y x xy + 18、不可压缩流体三元流连续性微分方程为:0=??+??+??z u y u x u z y x 。 19、不可压缩流体的速度分量为:0,2,2=-==z y x u y u x u ,则其速度势函数 =? 233 1y x - 。 6、对于空气在管中的流动问题,气流的能量方程式可以简化为:2122 22 1122-++=+l h v p v p ρρ,其中121==αα。 5、盛满水的圆柱形容器,设其半径为R ,在盖板边缘开一个孔,当容器以某一 个角速度ω绕铅直轴转动时,液体中各点压强分布为:??? ? ??-=g r g R P V 222222ωωγ 。 9、测压管水头H p 与同一断面上总水头H 之间的关系为:g v H H P 22 += 。

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=-

河道基础知识

水利职业道德试题 一、单项选择题 1. 水利行业精神是:“(献身)、负责、求实” 。 2. 水利职业道德的基础和核心是:(爱岗敬业)。 3. (奉献社会)是社会主义职业道德的最高要求,是为人民服务和集体主义精神的最好体现。 4. 水利工作者最基本、最主要的道德规范是:(爱岗敬业)。 二、多项选择题 1. 道德是一种社会意识形态,是人们共同生活及其行为的(准则与规范),道德往往代表着社会的(正面价值取向),起(判断)行为正当与否的作用。 2. 道德作为意识形态,是(世界观;人生观;价值观)的集中体现。 3. 水利职业道德作为一个行业的职业道德,是社会主义职业道德体系中的(组成部分),(从属 于)和(服务于)社会主义职业道德。 4. 水利职业道德是社会主义职业道德基本要求在水利行业的具体化,社会主义职业道德基本要求与水 利职业道德的关系是(共性)和(个性),(一般)和(特殊)的关系。 5. 建设社会主义市场经济体制,必须明确自己职业所承担的(社会职能;社会责任;价值标准;行为 规范),并要严格遵守,这是建立和维护社会秩序,按市场经济体制运转的必要条件。 6. 必须充分发挥职业道德在提高干部职工的思想政治素质上的(导向、判断、约束、鞭策)和(激 励)功能,为水利改革发展实现新跨越提供强有力的(精神动力)和(思想保障)。 7. 水利职业道德建设的基本原则包括:(必须以科学发展观为统领;必须以社会主义价值体系建设为根本;必须以社会主义荣辱观为导向;必须以和谐文化建设为支撑;必须弘扬和践行水利行业精神) 8. 在水利职业道德的具体要求中,包括(爱岗敬业,奉献社会;崇尚科学,实事求是;艰苦奋斗,自强不息;勤奋学习,钻研业务;遵纪守法,严于律己;顾全大局,团结协作;注重质量,确保安全) 9. 水利职业道德教育,要以树立正确的(世界观;人生观;价值观)教育为核心。 10. 水利职业道德修养是指水利工作者在职业活动中,自觉根据水利职业道德规范的要求,进行(自我 教育;自我陶冶;自我改造;自我锻炼),提高自己道德情操的活动。 11. 水利职业道德教育和实践活动,内容可以涉及水利工作者的(职业工作;社会活动;日常生活)等方面。 三、判断题 1. 职业道德,就是同人们的职业活动紧密联系的符合职业特点所要求的道德准则、 道德情操与道德品质的总和。V 2. 水利工作者在职业活动中,遵纪守法更多体现为自觉地遵守职业纪律,严格按照职业活动

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。

水力学知识点讲解

《水力学》学习指南 中央广播电视大学水利水电工程专业(专科) 同学们,你们好!这学期我们学习的水力学是水利水电工程专业重要的技术基础课程。通过本课程的学习,要求大家掌握水流运动的基本概念、基本理论和分析方法,;能够分析水利工程中一般的水流现象;学会常见的工程水力计算。 今天直播课堂的任务是给大家进行一个回顾性总结,使同学们在复习水力学时,了解重点和难点,同时全面系统的复习总结课程内容,达到考核要求。 第一章 绪 论 (一)液体的主要物理性质 1.惯性与重力特性:掌握水的密度ρ和容重γ; 2.粘滞性:液体的粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因。 描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦定律 : 注意牛顿内摩擦定律适用范围:1)牛顿流体, 2)层流运动 3.可压缩性:在研究水击时需要考虑。 4.表面张力特性:进行模型试验时需要考虑。 下面我们介绍水力学的两个基本假设: (二)连续介质和理想液体假设 1.连续介质:液体是由液体质点组成的连续体,可以用连续函数描述液体运动的物理量。 2.理想液体:忽略粘滞性的液体。 (三)作用在液体上的两类作用力 第二章 水静力学 水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。通过静水压强和静水总压力的计算,我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。 (一)静水压强: 主要掌握静水压强特性,等压面,水头的概念,以及静水压强的计算和不同表示方法。 1.静水压强的两个特性: (1)静水压强的方向垂直且指向受压面 (2)静水压强的大小仅与该点坐标有关,与受压面方向无关, 2.等压面与连通器原理:在只受重力作用,连通的同种液体内, 等压面是水平面。 (它是静水压强计算和测量的依据) 3.重力作用下静水压强基本公式(水静力学基本公式) p=p 0+γh 或 其中 : z —位置水头, p/γ—压强水头 (z+p/γ)—测压管水头 请注意,“水头”表示单位重量液体含有的能量。 4.压强的三种表示方法:绝对压强p ′,相对压强p , 真空度p v , ↑ 它们之间的关系为:p= p ′-p a p v =│p │(当p <0时p v 存在)↑ 相对压强:p=γh,可以是正值,也可以是负值。要求掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念 c p z =+γ dy du μ τ=

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

水力学第四版课后答案

?第一章 绪论 1-2.20℃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 =-=? 1-4.一封闭容器盛有水或油,在地球上静止时,其单位质量力为若干?当封闭容器从空中自由下落时,其单位质量力又为若干? [解] 在地球上静止时: g f f f z y x -===;0 自由下落时: 00=+-===g g f f f z y x ; 第二章 流体静力学 2—1.一密闭盛水容器如图所示,U 形测压计液面高于容器内液面h =1.5m,求容器液面的相对压强。 [解] gh p p a ρ+=0 kPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=??==-=∴ρ 2—3.密闭水箱,压力表测得压强为4900P a.压力表中心比A点高0.5m,A 点在液面下1.5m.求液面的绝对压强和相对压强.

[解] g p p A ρ5.0+=表 Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=?-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000 =+-=+=' 2.8绘制题图中AB 面上的压强分布图。 h 1 h 2 A B h 2 h 1 h A B 解: B ρgh 1 ρgh 1 ρgh 1 ρgh 2

A B ρg(h2-h1) ρg(h2-h1) B ρgh

水力学及河道整治基础知识1讲课讲稿

水力学基本知识 一、单项选择题 1.单位体积的物体所含有的质量称为密度,密度的国际单位是() (A)kg/m3(B)g/ m3(C)N/m3(D)kN/ m3 2.单位体积的物体所具有的重量称为容重,容重的单位为()。 (A)kg/ m3 (B)N/m3或kN/m3(C)t/ m3(D)g/ m3 3.黏滞力的存在可使水流的流速分布() (A)均匀 (B)处处相等(C)不均匀 (D)处处相同 4.液体静止时不能承受拉力和剪切力,但却能承受()。 (A)压力 (B)水平力(C)垂直力(D)作用力 5.水在静止状态下对固体边壁的压力称为()。 (A)静水压力(B)动水压力(C)水重(D)作用力 6.静水压力的大小与受压面在水中的深度和受压面积的大小() (A)成反比 (B)成正比(C)成比例(D)无关 7.单位面积上的静水压力称为()。 (A)静水压强 (B)静水压力(C)动水压力(D)动水压强8.静水压强的单位是()。 (A)t /m3 (B) kg /m3(C)g/m3(D)N/㎡或kN/㎡ 9.流速是指液体质点在单位时间内运动的距离,流速的单位为() (A)kg/m3(B)N/㎡(C)m/s (D)m/s2 10.流量是指单位时间内通过河道某一过水断面的液体() (A)体积 (B)重量(C)质量(D)面积

11.一般所说的流速是指同一断面上的() (A)平均流速 (B)最小流速(C)水面流速(D)最大流速 12.江河渠道中不同过水断面及同一过水断面上不同点的流速往往是()。 (A)不同的(B)相同的(C)没有关系的(D)不能确定13.若在任意固定空间点上,水流的所有运动要素都不随()变 化,称为恒定流。 (A)时间 (B)空间 (C)位置 (D)方向 14.运动要素不随()变化的水流称为均匀流。 (A)时间 (B)流程 (C)横向 (D)水深方向 15.明渠均匀流的特征不包括()。 (A)过水断面的形状、尺寸和水深沿程不变 (B)流速分布沿程变化 (C)断面平均流速沿程不变 (D)总水头线、水面线和渠底线相互平行 16.产生明渠均匀流的条件包括:水流(),渠道必须是长而直、 底坡不变的正坡渠道,过水断面的形状、尺寸、粗糙程度沿程不变,不存在阻水建筑物和干扰。 (A)必须是恒定流 (B)流量增加 (C)流量减少 (D)随时间变化 二、判断题 1.物体自身所含物质的多少称为物体的质量,质量的国际单位是千克(kg)。 2.质量和重量相同。 3.静水内部任一点上的静水压强大小,只与水面压强和该点在水面以

最新水力学复习知识点

第一章绪论 1.水力学的研究方法:理论分析方法、实验方法,数值计算法。2.实验方法:原型观测、模型试验。3.液体的主要物理性质:①质量和密度②重量和重度③易流动性与粘滞性④压缩性⑤气化 特性和表面张力。4.理想液体:没有粘滞性的液体(μ=0)。5.实际液体:存在粘滞性的液体(μ≠0)。6. 牛顿液体:τ与du/dy呈过原点的正比例关系的液体。 7.非牛顿液体:与牛顿内摩擦定律不相符的液体。8. 作用在液体上的力:即作用在隔离体上的外力。9.按物理性质区分:粘性力、重力、惯性力、弹性力、表面张力。10.按力的作用特点区分:质量力和表面力两类。 11.质量力:作用在液体每一质点上,其大小与受作用液体质量成正比例的力。12.表面力:作用于液体隔离体表面上的力。第二章水静力学 1.静水压强特性: ①垂直指向作用面②同一点处,静水压强各向等值。 2.静水压强分布的微分方程:dp=ρ(Xdx+ Ydy+ Zdz),它表明静水压强分布取决于液体所受的单位质量力。 3.等压面:液体压强相等各点所构成的曲面。等压面概念的应用应注意,它必须是相连通的同种液体。 4.压强的单位可有三种表示方法:①用单位面积上的力表示:应力单位Pa,kN/m2②用液柱高度表示:m(液柱),如p=98kN/m2,则有p/γ=98/9.8=10m(水柱)③用工程大气压Pa的倍数表示:1p a=98kP a。 5.绝对压强p abs:以绝对真空作起算零点的压强(是液体的实际压强,≥0)p abs=p o+γh 6.相对压强pγ:以工程大气压p a作起算零点的压强,pγ=p abs-p a= (p o+γh)-p a 真空:绝对压强小于大气压强时的水力现象。真空值p v:大气压强与绝对压强的差值。 7.帕斯卡原理:在静止液体中任一点压强的增减,必将引起其他各点压强的等值增减。应用:水压机、水力起重机及液压传动装置等。 8.压强分布图的绘制与应用要点:①压强分布图中各点压强方向恒垂直指向作用面,两受压面交点处的压强具有各向等值性。②压强分布图与受压面所构成的体积,即为作用于受压面上的静水总压力,其作用线通过此力图体积的重心。③由于建筑物通常都处于大气之中,作用于建筑物的有效力为相对压强,故一般只需绘制相对压强分布图。④工程应用中可绘制建筑物有关受压部分的压强分布图。 9.水静力学基本方程z+p/γ=C,z——计算点的位置高度,p/γ——由p=γh,称为压强高度,z+p/γ——计算点处测压管中水面距计算基准面的高度,z+p/γ=C ——静止液体中各位置高度与压强高度之和不变。10.浮体:漂浮在液体自由表面的物体。潜体:沉没于液体底部的物体。浮力:物体在液体中所受铅锤向上的浮托力。11.压力体:以曲面为底直至自由表面间铅垂液体的体积。虚压力体:液体和压力体分居曲面两侧。实压力体:液体和压力体居曲面同一侧。12.阿基米德原理:物体在静止液体中所受曲面总压力p z,其大小等于物体在液体中所排开的同体积液体重量。第三章水动力学基础 1.描述液体运动的两种方法:拉格朗日法(把液体看成质点系,用质点的迹线来描绘流场中的运动情况),欧拉法(以空间点的流速、加速度为研究对象)。 2.迹线:某液体质点在运动过程中,不同时刻所流经的空间点所连成的线。 3.流线:同一时刻与流场中各点运动速度矢量相切的曲线。 4.流线特性:1、一般不会相交,也不会成90°转折。2、只能是一根光滑曲线。 3、任一瞬时,液体质点沿流线的切线方向流动,在不同瞬时,因流速可能有变化,流线的图形可以不同。5.流管:在流场中取一封闭的几何曲线C,在此曲线上各点作流线则可以构成一管状流面。6.过水断面:垂直于流线簇所取的断面A。元流:过水断面无限小的流股,成为元流。7.液流分类:1、恒定流(运动要素不随时间变化的流动)与非恒定流2、均匀流(流线簇彼此呈平行直线的流动)与非均匀流(又分为渐变流与急变流)3、有压流(过水断面全部边界都与固体边壁接触且无自由表面、液体压强大部分不等于大气压强的流动)与无压流。8.理想液体元流能量方程各项意义z—计算点距基准面的位置高度,又称位置水头p/r—测压管中水面距计算点的压强高度,又称为压强水头z+p/r—测压管水面距基准面的高度,又称测管水头或单位重量液体的总势能u2 /2g—流速u所转化的高度。H计算点处液体的总水头。9.水力坡度:单位长度上的水头损失。10.测管坡度:单位长度上的测管水头变化。11.控制断面:在总流中任取一流段作隔离体,其前后过水断面称为控制断面。12.什么是理想液体?什么为实际液体?没有粘滞性的液体称为理想液体,反之有粘滞性的液体称为实际液体。13.恒定流是否可以同时为急变流?均匀流是否可以同时为非恒定流?答:恒定流可以为急变流。恒定流是运动要素不随时间变化的流动,急变流是流线簇彼此不平行,流线间夹角大或流线曲率大的流动,二者定义之间不存在矛盾。均匀流不可以为非恒定流。均匀流中过水断面为平面,沿程断面流速分布相同,断面流速相等,而非恒定流的这些运动要素是随时间变化的。第四章水流阻力与水头损失 1.水头损失:单位重量液体在流动中的能量损失。2.沿程阻力:液体内摩擦力,它与液体流动的路程成正比 3.局部阻力:局部边界条件急剧改变引起流速沿程突变所产生的惯性阻力。 4.层流:液体质点在流动中互不发

水力学模拟题及答案

水力学(二)模拟试题 一判断题:(20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。() 2.只要是平面液流即二元流,流函数都存在。() 3.在落水的过程中,同一水位情况下,非恒定流的水面坡度比恒定流时小,因而其流量 亦小。() 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样,任一点的渗流流速将与断面平 均流速相等。() 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式,且存在于a、c两区。() 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。() 7.边界层内的液流型态只能是紊流。() 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。() 9.达西公式与杜比公式都表明:在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。() 10.在非恒定流情况下,过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时 刻出现。() 二填空题:(20分) 1.流场中,各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究,那么微小平行六面体最普遍的运动形式有:,,,,四种。 2.土的渗透恃性由:,二方面决定。 3.水击类型有:,两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有,, 三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是:,。 6.从理论上看,探索液体运动基本规律的两种不同的途径是:,。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式:J = J W +J V+J f中,J V的物理意义是:。 8.在水力学中,拉普拉斯方程解法最常用的有:,,复变函数法,数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有:,使下游形成消能池;,使坎前形成消能池。 三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为: u x= y–x+2x u y= 2xy–2y 试问:①此流动是否存在流函数ψ,如存在,试求之; ②此流动是否存在速度势φ,如存在,试求之。 2(15分).某分洪闸,底坎为曲线型低堰.泄洪单宽流量q=11m/s,上下游堰高相等为2米,下游水深h t=3米,堰前较远处液面到堰顶的高度为5米,若取?=0.903,试判断水跃形式,并建议下游衔接的形式。(E0=h c+q2/2g?2h c2) 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示,左岸透水层中有地下水渗入河槽,河槽水深1.0米,在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米,当此河槽下游修建水库后,此河槽水位抬高了4米,若离左岸1000米处的地下水位不变,试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中k=0.002cm/s;s.i=h2- h 1 +2.3h0l g[(h2-h0)/( h 1 -h0)] 2 2 2

水力学第二章课后答案

12611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。 解: (kPa) 答:水面的压强kPa。 2-12形平板闸门,一侧挡水,已知长=2m,宽=1m,形心点水深=2m,倾角=,闸门上缘处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力。 解:(1)解析法。 (kN) 2-13矩形闸门高=3m,宽=2m,上游水深=6m,下游水深=,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: ∵ (kPa) (kN) 合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面处。 (2)解析法。 (kN) (m) (kN) (m) 合力:(kN) 合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩): (m) 答:(1)作用在闸门上的静水总压力kN;(2)压力中心的位置在闸门的几何中 心,即距地面处。 2-14矩形平板闸门一侧挡水,门高=1m,宽=,要求挡水深超过2m时,闸门即可 自动开启,试求转轴应设的位置。 解:当挡水深达到时,水压力作用位置应作用在转轴上,当水深大于时,水压 力作用位置应作用于转轴上,使闸门开启。 (kPa) (m) ∴转轴位置距渠底的距离为:(m) 可行性判定:当增大时增大,则减小,即压力作用位置距闸门形越近,即 作用力距渠底的距离将大于米。 答:转轴应设的位置m。

2-16一弧形闸门,宽2m,圆心角=30,半径R=3m,闸门转轴与水平齐平,试求作用在闸门上的静水总压力的大小和 方向。 2-18球形密闭容器内部充满水,已知测压管水面标高=,球外自由水面标高=,球直径=2m,球壁重量不计,试求:(1)作用于半球连接螺栓上的总压力;(2) 作用于垂直柱上的水平力和竖向力。 解:(1)取上半球为研究对象,受力如图所示。 ∵ (kN) ∴(kN) (2)取下半球为研究对象,受力如图。 ∵(kN) 答:(1)作用于半球连接螺栓上的总压力为kN;(2)作用于垂直柱上的水平力 和竖向力。 2-19密闭盛水容器,水深=60cm,=100cm,水银测压计读值=25cm,试求半径=的半球形盖所受总压力的水平分力和铅垂分力。 解:(1)确定水面压强。 (kPa) (2)计算水平分量。 (kN) (3)计算铅垂分力。 (kN) 答:半球形盖所受总压力的水平分力为kN,铅垂分力为kN。

水力学知识点总结

一、流体的主要性质:①惯性(质量密度)②万有引力(重量和容重)③粘滞性④压 缩性 二、表面力:作用在液体的表面上,并与受作用的的液体表面积成比例的力。 三、质量力:作用在液体的每一个质点上,并与受作用的液体质量成比例的力。 四、静水压强:把静置液体作用在受压面单位面积上的静水压力,称为静水压强。 五、静水压强的特性:(1)静水压强的方向垂直并指向受压面(2)静水压强的大小与 作用面的方位无关 六、等压面:由压强相等的空间点构成的面积称为等压面。 七、等压面的两个性质:①在平行液体中,等压面为等势面②等压面垂直质量力 八、描述液体运动的两种方法:(1)拉格朗日法:把每一个质点作为研究对象,观察 其运动的轨迹、速度和加速度,掌握其运动状况,综合所有质点的运动情况就可 得到这个液体的运动规律,(2)欧拉法:以考察不同液体质点通过固定的空间点 的运动情况来了解这个运动空间内的流动情况,既着眼于研究各运动要素的分布 场,又叫流场法。 九、流管:在水流中,任取一条与流线重合的微小封闭曲线,通过曲线上每一点做一 条流线,这些流线成一个封闭的管状表面,称为流管 十、元流:充满以流管为边界的水流称为元流。 十一、非恒定流:液体运动区域内每个点处的动水压强和流速随时间而改变,也就是说他们不仅同坐标有关,而且同时间有关。 十二、恒定流:当运动液体在任意空间点处的动水压强和流速,均不随时间而改变时,称为恒定流。 十三、均匀流:组成总流的各个流线或元流为互相平行的直线时,这种水流称为均匀流。十四、均匀流的特性: (1)均匀流的过水断面为平面,其形状和尺寸均沿程不变。 (2)均匀流中,同一流线上不同点的流速都相等,,因此各过水断面上的流速分布相同,断面平均流速相等。 (3)均匀流过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同,既在同一过水断面上各点的测压管水头为一常输。 十四、非均匀流:水流的流线与流线之间不是互相平行的直线时,该水流称为非均匀流 十五、渐变流:水流的流线虽然不是相互平行的直线,但其流线间夹角甚小,或流线虽然平行,但并非直线,而其曲率半径甚大。既水流的流线近似于平行直线时。 十六、急变流:当水流流线间夹角很大或流线的曲率半径很小时称为急变流 十七、有压流:液体沿程整个周界都与固体壁面接触,而无自由表面的流动称为有压流 十八、无压流:若液体沿程一部分周界与固体壁面接触,另一部分与空气接触,具有自由 表面的流动。 十九、雷诺数的物理意义:水流的惯性力与粘滞力之比。 二十、形成紊流的条件(1)液体中有涡体形成(2)涡体必须脱离流层而冲入相邻流层,具体说,就是雷诺数要达到一定的数值。 二十一、自由出流:管道中出水水流直接流入大气中的出流。 二十二、淹没出流:出流则是管道出水口水流淹没在水下的出流。 二十三、长管:指水头损失以沿程损失为主、局部损失和流速水头在总损失中所占的比重很小的管道。 二十四、短管:局部损失和流速水头在总损失中所占的比重较大、计算时不能忽略的管道。二十五、边坡系数m:边坡上高差为1m的两点之间的水平距离。 二十六、棱柱体渠道:渠身长直,底坡、横断面的形状及尺寸都沿程保持不变的。 27、非棱柱体渠道:明渠的断面形状和尺寸筑成沿程改变的。 28、明渠均匀流满足的条件: (1)水流必须为恒定流(2)流量应沿程保持不变,并且没有水流的汇入和分出(3)渠道应是底坡沿程不变的、长而直的正坡棱柱体渠道。 29、缓流:由于底坡平缓,因而流速减小,遇到渠底有阻水的障碍物时,在障碍物处水面产生跌落,而在其上游则被壅高,并一直影响到上游较远处,这种水流状态称为、、 30、急流:波速小于水流的断面平均流速,则干扰波就不能向上游传播,而只能向下游传播,这种水流称为、、 31、断面比能E s与单位总能量的区别: (1)断面比能与单位总能量的基准面选择不同,两者相差一个渠底位置高度Z0 (2)水流在流动过程中,为了克服阻力要消耗一部分能量,所以水流的单位总能量沿流程总是不断减小,既dE/ds<0 32、临界底坡:将均匀水深h0恰好等于临界水深hk时,其相应的底坡称为、、、、 33、ii k为缓坡i=i k为临界坡 34、水跃:在较短渠(河)段内水深从小于临界水深急剧的跃升到大于临界水深的特殊局 部水力现象 35、水跃产生的条件:水流由急流向缓流过渡,长发生在溢流堰,闸门,陡槽等泄水建筑 物的下游。 36、闸孔出流:水流受到闸门或胸墙的控制,闸前水位壅高,水流由闸门底缘与闸底之间 的孔口流出,过水断面手闸门开启尺寸的限制,其水面是不连续的,这种水流 现象称为、、 37、堰流:水流由于受到堰坎或两侧边墙的束窄阻碍,上游水位壅高,水流经过溢流堰顶 下泄,其溢流水面上缘不受任何约束,而成为光滑连续的自由降落水面,这种 水流现象称为、、 38、堰流分类: (1)薄壁堰流:()/H<0.67 (2)实用堰流:0.67<=()/H<2.5 (3)宽顶堰流:2.5<=( )/H<10 39、明渠水流的三种流态:缓流急流临界流 40、明渠水流的判别方法:①波速②弗劳德数③临界水流④均匀流 41、作用于流体上的两种力:①质量力②表面力 42、运动液体的分类:恒定流均匀流有压流 43、圆管层流:①速度分布:抛物线②断面平均流速:最大流速

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