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水力学第二版答案

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1 水力学习题答案

1 绪 论

1.1 ρ=1.359×104

kg/m3

=13590 kg/m3

，γ=133.2kPa=1.332×105

kN/m3

1.2 ν=1.003×10-6

m2

/s

1.3 dp=2.18×107N/m2

1.4 F=184N

1.5 u=3.79m/s

1.7 μ=0.0721～0.07318N•s/m2

或Pa.s(按内筒半径计算)

2 水静力学

2.1 p=38.024kN/m2

，h=3.88m

2.2 取石油与甘油交界面为等压面，压力表读数为pG（相对压强），则有

12

2(73)(93)

12.5668.17440.82/G

Gp

pKNm





2.3

Papp

AB68.53

2.3 煤气密度

m1.3kg/m3

，（第二版）

2.5 液面相对压强：22.932kPa，绝对压强：120.932 kPa

2.6 A点相对压强:p=97.784kPa；（h

2=0.1m，h

3=0.5m）

2.7 p

c=106.1kN/m2

，h=0.827m

2.8

m6h

1，

m456.0h

2

2.9 D=18cm

2.10 pv=5.88kPa

2.11 (1) ω=18.67 rad/s， (2) ω=20.87 rad/s， V=0.00353m3

2.15 h=0.6874m

2.16 当下游无水，T=157.73kN ；当下游有水，T=80.26kN

2.17 门轴高度e=0.833m=5

6m

2.18 P

z=630.98kN，压力体面积：9.198m2

，P

x=857.5kN，P=1064.6kN，α=36.35°。 2 2.14

2.24 P=98kN，静水总压力作用线过圆心。

3

2.20

4

3 水动力学基础

3.1 v=0.5u

max

3.2 （1）从A断面流向B断面 （2）hw=1.79m (3) Q=0.106 m3

/s 3.3

.2p

m

064,

.2

2p

zm

264

3.4 Q=12.130 m3

/s

3.5 p

v=56.589kPa

3.7

4

2hdH

dH

3.10 3

0.0313/Qms

，0.965

3.13 H=1.5m

3.14 76.264R

kN

3.15 3.976KN,3.04KN,5.005KN

xyRRR

，（Q=0.1m3/s）

3.16 384.01R

kN，当考虑水头损失时轴向推力会变大

3.17 ，

4 液流形态及水头损失

3

11cos

2Q

Q

2

11cos

2Q

Q

 5 4.1 层流

4.2

025.9308N

/m2

4.3

00.095

cm

4.4 τ0=14.7N/m2

4.7 0.04

4.8 mh

f033.0038.0，

4.9 计算法：λ=0.0223，hf=6.64×10-3m

4.10 ζ=0 0.317

4.11 0.025n

4.12 3.91

fh

m

5 有压管道中的恒定流

5.1

smQ/027.03

。

5.2 Q=6.25 m3

/s

5.3 Q=0.678 m3

/s

5.4 Q=0.0269 m3

/s Δz=0.709m

5.5 水泵扬程H=29.986m

5.6 smQ/471.03

,

.

vhm526，(n=0.012，ξ

进口=2.5，ξ

弯管=0.3，ξ

出口=1.0)

5.8 A点压强水头：21.172 m

6 明渠恒定均匀流

6.1 Q=17.683m3

/s，v=0.803m/s

6.2

smQsmv/65.6,/32.13



6.3 Q=241.1m3

/s

6.4 Q=20.28 m3

/s

6.5 mbmh66.0,1.1

6 6.6 n=0.02，v=1.252m/s

6.7 i=2.6×10-3

，Δz=0.3m 出口槽底高程51.76m

6.8 00116.0i

6.10 mh491.1

6.13 i=3.34×10-4

，流速满足通航要求

6.14 （流量为6.7m3/s，糙率取n=0.03）(1) h0=2.11m，(2) h0=2.7m时，Q=11.06m3/s，

能供给工业用水为4.36 m3/s，(3) h0=1.5m时，Q=3.415m3/s，v=0.4029m/s

不淤

=0.5m/s。

7 明渠恒定非均匀流

7.1 

= 4.16sm/

，

rF

= 0.22

7.2 缓流

7.3 v = 3.48sm/

，

= 4.5sm/

，缓流

7.5 0027.0

ki

，陡坡

7.6 h

1= 0.307m

7.7 h

1= 0.31m

，

7.8 L

j=6.72m， h

2=1.698m

7.9 流量修改为Q=0.8m3

/s，h

2=0.822m，A

1=0.1981m2

，hc

1=0.1237m，J(h

1)=0.354m4

。

8 堰流、闸孔出流和桥涵过流的水力计算

8.1 Q

= 0.2436 sm/3

8.3 Q

= 0.069 sm/3

8.4 （1）h=250.44m

（2）上游高程为267.0m，Q= 6386.57sm/3

；

上游高程为269.0m，Q= 7553.93sm/3

8.5 b =30.274m 7 8.6

max

= 49.36 m

8.9 （1）下游水位高程17.75m，smQ/23.4193

（2）下游水位高程16.70m，smQ/56.7103

8.11 宽顶堰， Q=86.671

sm/3

8.14 （1）smQ/997.1463

（2）smQ/41.5553

8.15 H = 4.1m

8.16

Q= 202.43

sm/3

8.17 b=4.98m

8.18 e=1.077m

9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能

9-1

.

chm0679；

''

.

chm406

9-2 ''

ch

=5.22m

；下游为远驱式水跃衔接

9-3 d

=0.908m

；取设计池深为0.9m，

.

chm

106108；

''

.

chm433；

.

Thm4545；

=.

jLm2565；

..

BLm17952052；取设计池长L

B=20m

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(完整版)水力学答案

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第一章 绪论

1—1．20℃的水2.5m3，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2211VV

又20℃时，水的密度31/23.998mkg

80℃时，水的密度32/83.971mkg

321125679.2mVV

则增加的体积为3120679.0mVVV

1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度增加15%，重度减少10%,问此时动力粘度增加多少（百分数)？

［解] 原原)1.01()15.01(

原原原035.1035.1

035.0035.1原原原原原

此时动力粘度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/)5.0(002.02yhygu,式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求mh5.0时渠底（y=0）处的切应力。

[解] /)(002.0yhgdydu

)(002.0yhgdydu

当h=0.5m，y=0时

)05.0(807.91000002.0

Pa807.9

1—4．一底面积为45×50cm2，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 u(完整版)水力学答案

yuATmgddsin

001.0145.04.062.22sin8.95sinuAmg

sPa1047.0

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yudd，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=0.02Pa．s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。(1。O1N）

水力学练习题答案

水力学练习题答案

1 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。 (√)

水力学第二章思考题答案

水力学第二章思考题答案

2.1.恒定流：如果在流场中任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变。非恒定流：如果在流场中任何空间点上有任何一个运动要素是随时间而变化。均匀流：水流的流线为相互平行的直线。非均匀流：水流的流线不是相互平行的直线。渐变流：水流的流线虽然不是相互平行的直线，但几乎近于平行的直线。急变流：水流的流线之间夹角很大或者流线的曲率半径很小。按运动要素是否彼此平行的直线分为均匀流和非均匀流，而非均匀流按流线的不平行和弯曲程度又分为渐变流和急变流。渐变流重要性质为：过水断面上近似服从静压分布：Z+P/y=C

2.2.此时的A₁υ₁=A₂υ₂符合连续方程。两个断面无支流，且上游水位恒定，则下游通过的流量一定，则流量保持平衡，满足该公式。

2.3能量方程：Ζ₁＋Ρ₁/ρg＋α₁（μ₁）²/2g=Ζ₂＋Ρ₂/ρg＋α₂（μ₂）²/2g＋hw’。Ζ₁：位置水头；Ρ₁/ρg：压强水头；（μ₁）²/2g：流速水头；Ζ₂：单位位能；Ρ₂/ρg：单位压能；（μ₂）²/2g：单位动能；hw’：水头损失。能量意义：在总流中任意选取两个过水断面，该两断面上液流所具有的总水头若为H₁和H₂，则：H₁=H₂+hw。

2.4这些说法都不对。对于理想液体来说，在无支流进去的情况下，其各断面的流量总和是相等的，根据能量方程：Ζ₁＋Ρ₁/ρg＋α₁（μ₁）²/2g=Ζ₂＋Ρ₂/ρg＋α₂（μ₂）²/2g＋hw’，及连续方程：A₁υ₁=A₂υ₂。可以看出：只要其流量不改变，能量的总和就不会变。则水是由流速大地方向流速小的地方流这种说法就是错误的。总流的动量方程：ΣF=ρQ（Β₂υ₂-Β₁υ₁），也说明了这一点。

2.5总水头线：把各断面H=Ζ＋Ρ/ρg＋α（μ）²/2g描出的点子连接起来得到的线就是总水头线；测压管水头线：把各断面的（Ζ＋Ρ/ρg）值的点子连接起来得到的线就是测压管水头线。水力坡度：总水头线沿流程的降低值与流程长度值比；测压管坡度：测压管水头线沿流程的降低值与流程长度值比。均匀流的测压管水头线和总水头线相等。

水力学习题答案

水力学习题答案

第一章 绪论

1-1．20℃的水2.5m3，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2211VV

又20℃时，水的密度31/23.998mkg

80℃时，水的密度32/83.971mkg

321125679.2mVV

则增加的体积为3120679.0mVVV

1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少（百分数）

[解] 原原)1.01()15.01(

原原原035.1035.1

035.0035.1原原原原原

此时动力粘度增加了%

1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为/)5.0(002.02yhygu，式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求mh5.0时渠底（y=0）处的切应力。

[解] /)(002.0yhgdydu

)(002.0yhgdydu

当h=，y=0时

)05.0(807.91000002.0

Pa807.9

1-4．一底面积为45×50cm2，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 （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 uyuATmgddsin

001.0145.04.062.22sin8.95sinuAmg

sPa1047.0

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yudd，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=．s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。（）