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水力学课后题

水力学课后题
水力学课后题

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1 (1)

(4) (1)

(6) (2)

3.1 (3)

(2) (3)

3.2 (4)

(2) (4)

1

(4)一半球体,其半径为R,它绕竖直轴旋转的角速度为ω,半球体与凹槽之间隙为δ,如图所示,槽面涂有润滑油,其动力粘性系数为μ。则半球体旋转时,所需的旋转力矩为()πR rμωδ

- 未答复

4/311/21/3

[explanation]

【知识点】牛顿内摩擦定律。

【解析】显然球面上任意点到转轴的距离为Rsinθ,该点的切应力为τ=μωRsinθΔ,则旋转力矩为M=?AτRsinθd A=∫π/20τRsinθ?2πRsinθ=43πR4μωδ。[explanation]

(6)如图所示,有一很窄的缝隙,高为h,其间被一平板隔开,平板向右拖动速度为u,平板一边液体的动力粘性系数为,另一边液体动力粘滞系数为。则要使拖动平板的阻力最小,平板放置的位置y应为()

A.y=h2

B.y=μ2hμ1+μ2

C.y=μ1hμ1+μ2

D.y=h1+μ1μ2√

A. B. C. D. D. - 正确

[explanation]

【知识点】牛顿内摩擦定律。

【解析】由牛顿内摩擦定律可写出τ1=μ1uh?y,τ2=μ2uy,总切应力τ=μ1uh?y+μ2uy,由极值原理dτdy=0即可得出结果。

3.1

3.2

(2)渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。()

对对- 正确错

3.3

(1)液体作有势运动时()

作用于液体的力必须是有势的液体的角变形速度为零液体的旋转角速度为零液体沿流向的压强梯度为零液体沿流向的压强梯度为零- 不正确

(2)一壁面附近的均匀流的速度分布为u y=u z=0,u x=0,则流动是()恒定流, 有旋流, - 正确

恒定流非恒定流有旋流有势流

[explanation]

【知识点】恒定流与非恒定流,有旋流与无旋流。

【解析】流动要素与时间t无关,是恒定流。?u y/?x≠?u x/?y,是有旋流。

(3)已知圆管层流流速分布为{u x=γJ4μ[r20?(z2+y2)] ,u y=0 ,y z=0(y、z 轴垂直管轴),则()

流动无线变形,无角变形,是无旋流流动有线变形,无角变形,是有势流流动无线变形,有角变形,是有旋流流动无线变形,有角变形,是有旋流- 正确流动有线变形,有角变形,是有旋流

(4)流体微团旋转角速度与流速场无关。()

对错错- 正确

3

(2)已知流速场u? =(6+2xy+t2)i??(xy2+10t)j? +25k?,则空间点M(3,0,2)在t=1时刻y方向的加速度为()

2-10 -10 - 正确0-58

流动为平面二维均匀流动

流线为圆心在原点的同心圆

迹线为圆心在原点的同心圆

流动为有旋流动

(8)

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。

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论 实验一流体静力学实验 验原理 重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中: z被测点在基准面的相对位置高度; p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; p0水箱中液面的表面压强; γ液体容重; h被测点的液体深度。 对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系: (1.2) 此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。 验分析与讨论 同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根。 当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分:

)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真。 )同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油 至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛由下式计算 中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有 单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?

《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(闻德荪)习题答案第四章

选择题(单选题) 等直径水管,A-A 为过流断面,B-B 为水平面,1、2、3、4为面上各点,各点的流动参数有以下关系:(c ) (a )1p =2p ;(b )3p =4p ;(c )1z + 1p g ρ=2z +2p g ρ;(d )3z +3p g ρ=4z +4p g ρ。 伯努利方程中z +p g ρ+2 2v g α表示:(a ) (a )单位重量流体具有的机械能;(b )单位质量流体具有的机械能;(c )单位体积流体具有的机械能;(d )通过过流断面流体的总机械能。 水平放置的渐扩管,如忽略水头损失,断面形心点的压强,有以下关系:(c ) p p 2 (a )1p >2p ;(b )1p =2p ;(c )1p <2p ;(d )不定。 黏性流体总水头线沿程的变化是:(a ) (a )沿程下降;(b )沿程上升;(c )保持水平;(d )前三种情况都有可能。 黏性流体测压管水头线的沿程变化是:(d ) (a )沿程下降;(b )沿程上升;(c )保持水平;(d )前三种情况都有可能。 平面流动具有流函数的条件是:(d ) 无黏性流体;(b )无旋流动;(c )具有速度势;(d )满足连续性。 4.7一变直径的管段AB ,直径A d =0.2m ,B d =0.4m ,高差h ?=1.5m ,今测得A p =302 /m kN ,B p =402/m kN , B 处断面平均流速B v =1.5s m /.。试判断水在管中的流动方向。

解: 以过A 的水平面为基准面,则A 、B 点单位重量断面平均总机械能为: 4 2323010 1.0 1.50.40 4.89210009.80729.8070.2A A A A A p v H z g g αρ???? =++=++?= ?????(m ) 232 4010 1.0 1.51.5 5.69210009.80729.807 B B B B B p v H z g g αρ??=++=++=??(m ) ∴水流从B 点向A 点流动。 答:水流从B 点向A 点流动。 4.8利用皮托管原理,测量水管中的点速度v 。如读值h ?=60mm ,求该点流速。 解: 10 3.85 u = = ==(m/s ) 答:该点流速 3.85u =m/s 。 4.9水管直径50mm ,末端阀门关闭时,压力表读值为212 /m kN 。阀门打开后读值降至

水力学第三章课后习题答案

2.23 已知速度场x u =2t +2x +2y ,y u =t -y +z ,z u =t +x -z 。试求点(2,2,1)在t =3 时的加速度。 解:x x x x x x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()2222220t x y t y z =+++?+-+?+ 26422t x y z =++++ ()2321t x y z =++++ y y y y y x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()101t y z t x z =+--+++-? 12x y z =++- z z z z z x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()12220t x y t x z =++++-+- 12t x y z =++++ ()()3,2,2,12332221134x a =??+?+++=(m/s 2) ()3,2,2,112223y a =++-=(m/s 2) ()3,2,2,11324111z a =++++=(m/s 2) 35.86a ===(m/s 2) 答:点(2,2,1)在t =3时的加速度35.86a =m/s 2 。 3.8已知速度场x u =2 xy ,y u =– 3 3 1y ,z u =xy 。试求:(1)点(1,2,3)的加速度;(2)是几维流动;(3)是恒定流还是非恒定流;(4)是均匀流还是非均匀流。 解:(1)44421 033 x x x x x x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ????= +++=-+=????

流体力学实验-参考答案

流体力学实验思考题 参考答案 流体力学实验室 静水压强实验

1.同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 测压管水头指p z +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2.当0?B p 时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 0?B p ,相应容器的真空区域包括以下三个部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小不杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h 和0h ,由式00h h w w γγ= ,从而求得0γ。 4.如测压管太细,对于测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 γ θσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体容量;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。常温的水,m N 073.0=σ,30098.0m N =γ。水与玻璃的浸润角θ很小,可以认为0.1cos =θ。于是有 d h 7.29= (h 、d 均以mm 计) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,σ减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机下班玻璃作测压管时,浸润角θ较大,其h 较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 5.过C 点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面? 不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),相对管5

水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案 1、选择题:(每小题2分) (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,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;

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

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。

流体力学实验思考题解答全

流体力学课程实验思考题解答 (一)流体静力学实验 1、 同一静止液体内的测压管水头线就是根什么线? 答:测压管水头指γp Z +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压 管水头线指测压管液面的连线。从表1、1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线就是一根水平线。 2、 当0

水力学第二章的课后答案详解

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 =+(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。 l b α B A T h c 解:(1)解析法。 10009.80721239.228 C C P p A h g bl ρ =?=?=????=(kN) 3 2 222 1222 2.946 122 sin sin4512 sin45 sin C C D C C C bl I h y y h y A bl α α =+=+=+=+= ? ? o o

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:

水力学实验报告思考题答案(想你所要)..

实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验 成果分析及讨论 1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么? 测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J 恒为正,即J>0。这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P<0。而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么? 有如下二个变化: (1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。这是因为测压管水头 ,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大, 就增大,则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减 小,故的减小更加显著。 (2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有 式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。 3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题? 测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm), 表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。 4.试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。 下述几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成: (1)减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。

水力学第六章课后习题答案

7.14虹吸管将A 池中的水输入B 池,已知长度1l =3m ,2l =5m ,直径d =75mm ,两池水面高差H =2m ,最大超高h =1.8m ,沿程摩阻系数λ=0.02,局部损失系数:进口a ζ=0.5,转弯b ζ=0.2,出口c ζ=1,试求流量及管道最大超高断面的真空度。 解: 以下游水面为基准面,从上池水面到下池水面列伯努利方程: 22222 350.7 1.00.0222220.0752v l v v v v H g d g g g g ζλζζ+??=+++=++? ? ?? b c 进 ∴ 3.20v =(m/s ) 23.200.07514.144 Q vA π ==? ?=(L/s ) 从C 过流断面到下池水面列伯努利方程: 2 22 2222C C C C C p v l v v z g g d g g αλζρ++=+ 取1C α= ∵C v v = ∴2 51.8 2.010.02 1.00.0752a C C V p p p v H g g g ρρ-??==-=++-?- ? ?? 2 5 3.203.80.02 3.100.07529.807 =-??=?m 答:流量14.14Q =L/s ,管道最大超高断面的真空度为3.10m 。 7.16水从密闭容器A ,沿直径d =25mm ,长l =10m 的管道流入容器B ,已知容器A 水面的相对压强1p =2at ,水面高1H =1m ,2H =5m ,沿程摩阻系数λ=0.025,局部损失系数:阀门 v ζ=4.0,弯头b ζ=0.3,试求流量。

解: 以地面为基准面,从A 池面到B 池面列伯努利方程: 22 2111222123222v b p v p v l v H H g g g g d g ααζζζζλρρ? ?++=+++++++ ? ?? 进出 取120v v ==;20p =;0.5ζ=进; 1.0ζ=出,则有 1 21 122100.5 1.0 4.030.30.0250.025p g H H g v ρ????+-?? ???? ?=????+++?+? ?????? ? ()1 22120516.4g ?+-??=???? 4.37=(m/s ) 24.370.025 2.154 Q vA π ==??=(l /s ) 答:流量 2.15Q =l /

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

1.3h 1=2.86m h 2 =2.14m 侧测压管油面与桶底的垂距为5m,外侧测压管油面与 桶底的垂距为4.28m。 1.4Pc=27.439KN/m2 1.5P M =750.68h KN/m2 1.6P 2-p 1 =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 P=331 2.4KN(→) P 2 =862.4KN(↓) 当下游有水 P=3136KN(→) P 2 =950.6KN(↓) 1.13 T=14 2.9KN 1.14 当h 3=0时T=131.56KN 当h 3 =h 2 =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 P=353KN P=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 K1 =63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s

流体力学实验思考题解答(全)

流体力学课程实验思考题解答 (一)流体静力学实验 1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指γ p Z + ,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测 压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、 当0

流体力学实验思考题解答

流体力学实验思考题解答 (一)流体静力学实验 1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指γ p Z + ,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测 压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、 当0

水力学课后答案

答案说明 以下答案是由老师自己做出来的,其中的每一题的画图都省略了,希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。 在答案电子话过程中可能会有一些错误,希望同学们可多提宝贵意见。

第二章作业答案 2-9 10(1.5 1.0)53.9a p p g p kpa ρ=+--= 11151.9abs a p p p kpa =+= 20(1.50.5)58.8a p p g p kpa ρ=+--= 22156.8abs a p p p kpa =+= 1212 6.5p p Z Z m g g ρρ+ =+= 2-11 略 2-12 0(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0Hg Hg p g g g g ρρρρ+---+---= 0265p kpa = 2-14 受压面为矩形平面 76.38c P g h k N ρω== 3 4112 c b a J m ?== 289c D c c J y y y ω=+ = 所以,作用点至A 点的距离 10'29 D y y '=-= 根据合力矩守恒 2cos60'84.9o T P y T kN ?=?=

2-18 c P gh ρω= (sin 60)2 146.5o a g H ab kN ρ=-?= sin60(cos60)o o T G G P f =?++? 45.9T kN = 闸门的静水压强分布图为梯形,根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式 1212 2()3h h a e h h += + 21sin h H h H a θ ==- 1.13e m = 2-21 仅考虑左侧水: 11144.1x c x P gh kN ρω== (→) 1134.6z P gV kN ρ== (↑) 仅考虑右侧水 22 211.03x c x P g h k N ρω== (←) 2217.32z P gV kN ρ== (↓) 综合两侧水 1233.08x x x P P P kN =-= (→) 1217.32z z z P P P kN =-= (↑) 总压力 37.34P kN == tan Z x P P θ= 2-23 分析上半球 0x P = 232[()]3 Z P gV T n n g R H R R n ρρππ= = =+-

流体力学实验思考题解答

流体力学实验思考题解答 (一)流体静力学实验 1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指γ p Z + ,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测 压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、 当0

水力学课后计算题及答案解析

水力学课后计算题及答案 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(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 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 -= )(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。