水力学习题(上)
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水力学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A解析:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程,它表明在没有质量源或汇的情况下,流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。
2. 伯努利方程适用于()。
A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案:B解析:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体的密度在流动过程中保持不变。
3. 在流体流动中,雷诺数(Re)是描述流体流动状态的重要参数,它与()无关。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案:B解析:雷诺数是流体流动状态的无量纲数,它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关,但与流体的粘度无关。
4. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流速()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:D解析:根据连续性方程,流体的流速与管道的横截面积成反比。
若管道直径增大,而流量保持不变,则流速会减小;若流量增加,则流速可能增大或减小,具体取决于流量的增加程度。
5. 流体的粘性是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的粘性是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。
6. 流体的表面张力是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。
7. 在流体流动中,若流速增加,则流体的动能()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:流体的动能与流速的平方成正比,因此流速增加时,流体的动能也会增加。
8. 流体的压强能是由于()。
《水力学》试题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、水击现象与调压系统的液面波动都属于()。
A、恒定流B、渐变流C、非恒定流D、急变流正确答案:C2、堰流及闸孔出流都属于明渠()。
A、缓流B、均匀流C、渐变流D、急变流正确答案:D3、水力计算中的工程大气压强值是()千帕。
A、98B、101C、100D、101.293正确答案:A4、与静水压强的量测相似,可以用()来测量动水压强。
A、测压管B、虹吸管C、比压计D、差压计正确答案:A5、突然扩大管段的测压管水头线沿程。
()A、保持水平B、不确定C、上升D、下降正确答案:C6、测量液体中某一点的相对压强值可以用()。
A、测压管B、比压计C、压差计D、差压计正确答案:A7、管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。
A、0B、0.4PaC、0.3PaD、0.2Pa正确答案:A8、管嘴出流的泄流量( )孔口出流的泄流量。
A、相等B、不确定C、大于D、小于正确答案:C9、有一定大小尺寸的实际水流一般称为()。
A、元流B、微小流束C、流管D、总流正确答案:D10、均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成(),并与土的性质有关。
A、对数关系B、反比C、平方关系D、正比正确答案:D11、堰流为自由出流,其淹没系数()1.0。
A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:A12、总水头线与基准面之间的几何高度代表了()的大小。
A、流速水头B、测压管水头C、总水头D、压强水头正确答案:C13、若压力体为实()压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向()。
A、与曲面正交B、铅垂向下C、铅垂向上D、与曲面的切平面正交正确答案:B14、水力坡度是表示单位重量液体在单位流程上的()。
A、水头损失B、位置升高C、位置降低D、压强降低正确答案:A15、圆管均匀层流的流速分布为()。
A、抛物线B、指数曲线C、直线D、对数曲线正确答案:A16、水跃函数曲线的上支为增函数,水流为缓流,代表()。
大学水力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,水静压力的分布规律是什么?A. 随深度线性增加B. 随深度指数增加C. 随深度线性减小D. 与深度无关答案:A2. 根据连续性方程,当水流通过一个收缩断面时,流速和断面面积之间的关系是什么?A. 流速与断面面积成反比B. 流速与断面面积成正比C. 流速与断面面积无关D. 流速是断面面积的两倍答案:A3. 在理想流体的伯努利方程中,总能量线在沿程流动中保持不变,这里的总能量包括哪几部分?A. 位能、压强能和动能B. 位能、内能和动能C. 压强能、内能和动能D. 压强能、位能和内能答案:A4. 下列哪项不是水力坡度的定义?A. 水流的能量线与水平面的夹角B. 水流的总能量损失C. 水流的能量梯度D. 水流的动能梯度答案:B5. 雷诺数(Re)是用来描述流体流动的哪个特性?A. 压缩性B. 粘性C. 惯性力D. 表面张力答案:B6. 在水力学中,弗劳德数(Fr)是用来描述哪种流动特性的无量纲数?A. 粘性流动B. 压缩性流动C. 表面波的惯性与重力作用的比值D. 流体的稳定性答案:C7. 对于一个给定的管道流动,如果管道的粗糙度增加,那么沿程水头损失将会如何变化?A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A8. 在水力学中,达西定律适用于哪种类型的流动?A. 层流B. 紊流C. 过渡流D. 所有类型的流动答案:A9. 下列哪项不是影响管流流速的因素?A. 管道直径B. 管道长度C. 管道材料D. 流体的密度答案:D10. 在水力学中,水跃现象通常发生在哪种情况下?A. 急流进入缓流区域B. 缓流进入急流区域C. 水流通过一个收缩断面D. 水流通过一个扩散断面答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述水力学中的能量方程,并说明其在实际工程中的应用。
答案:水力学中的能量方程通常指的是伯努利方程,它表明在无粘性、不可压缩的理想流体中,沿流线的能量守恒。
水力学试卷1:班级:__________学号:__________姓名:__________分数:__________一、填空题(18分)1.水流机械能分为、、和三种形式。
2.按水流运动要素是否随时间变化,水流可分为和。
3.某A点真空高度为2m,则A点的相对压强P相= 千帕;绝对压强P绝=工程大气压。
4.渐变流有两个特性:1)流线近似为2)在过水断面上(底部是固定边界),动水压强的分布规律和相同。
5.对于明渠均匀流、、和三线平行。
6.佛汝得数的表达式为Fr= ,当Fr 时为急流;其力学意义是代表水流的和两种作用力的对比关系。
7.明渠雷诺数的表达式为Re= ,当Re 为紊流。
二、单项选择题:(10分)1、仅有重力作用的同一液体,压强的特性是()A、同一水平面大小相等B、任意两点大小相等C、任一直线上的点大小相等D、过连通器同一水平面上大小相等。
2、明渠均匀流水面流速0.9m/s,则下列那个流速可能是水面下0.4H处的流速:()(A)1.2m/s (B)1.0m/s (C)0.9m/s (D)0.6m/s3、某平底水闸闸前水头4.2m,当闸门开启度4.0m,下列关系哪一个是正确的:()(A)Q∝H00.5(B)Q∝H01(C)Q∝H01.5(D)Q∝H02、4、平面板上静水总压力的压力中心在平板淹没部分的()A、形心以下B、形心处C、形心之上D、形心或形心以下5、当水流恒定时流线与迹线()A、平行B、垂直C、重合D、相交6、两根管子的材料及加工工艺相同,但管径不同(d1>d2)则()A、n1>n1c1=c1λ1=λ2B、n1>n2λ1 >λ2C1<C2C、n1=n2λ1<λ2C1<C2D、n1=n2λ1<λ2C1>C27、两条断面形状和尺寸的渠道,通过的流量相等,i1>i2 n1=n2时,则正常水深与临界水深关系为()A、h01>h02,h k1>h k2B、h01<h02,h k1=h k2C、h01>h02,hk1<h k2D、h01=h02,h k1=h k28、dEs/dh <0的明渠水流是()A、急流B、缓流C、临界流D、均匀流三、判断题:(10分)1、均匀流一定是恒定流,非均匀流一定是非恒定流。
水力学习题及答案水力学习题及答案一、选择题1、下列哪个参数不是水动力学的研究对象? A. 流量 B. 速度 C. 压力 D. 重量2、一根水平放置的管道,两端开口,当一端进水,另一端出水时,其流速与流量之间的关系为? A. 反比关系 B. 正比关系 C. 不相关 D. 无法确定3、一水坝的形状为抛物线形,其水头高度为30米,底部宽度为50米,则水坝的顶部的宽度为? A. 10米 B. 20米 C. 30米 D. 40米4、在没有特殊说明的情况下,通常情况下,所说的水密度是指? A. 在4摄氏度时的密度 B. 在100摄氏度时的密度 C. 在常温常压下的密度 D. 在海平面的平均密度二、简答题5、请简述水动力学的基本研究方法和主要应用领域。
51、请描述层流和湍流的定义,并解释它们在流体运动中的区别。
511、请阐述水头损失的物理意义和计算方法。
5111、对于一个给定的管径和流速,如何计算管道的流量?请给出计算公式并解释每个公式的物理意义。
三、综合题9、通过数值模拟方法研究流体运动时,有哪些可能遇到的困难和挑战?如何解决这些困难和挑战?91、假设在一个直径为1米的管道中流动的水,其平均流速为1米/秒。
请计算该管道的流量。
再假设在该管道的入口处加入一个水泵,使得管道内的流速增加到2米/秒,请问流量是否会翻倍?为什么?答案:一、选择题1、D。
水动力学主要研究的是流体(包括水)的运动状态和规律,不涉及物体的重量。
因此,重量不是水动力学的研究对象。
2、B。
根据伯努利定理,在不可压缩的稳定流场中,流速与流量成正比。
因此,流速与流量之间存在正比关系。
3、A。
根据抛物线的几何性质,抛物线的顶点位于其对称轴上。
因此,水坝顶部的宽度为底部的1/2,即25米。
又因为题目中给出的底部宽度为50米,所以水坝顶部的宽度为10米。
因此,答案为A。
4、C。
在工程应用中,通常所说的水密度是指常温常压下的密度。
因此,答案为C。
二、简答题5、水动力学的基本研究方法是基于物理学和数学的流体动力学理论和实验方法,研究流体运动的规律和特性。
第1章绪论一、选择题1.按连续介质的概念,流体质点是指()A .流体的分子; B. 流体内的固体颗粒;C . 无大小的几何点;D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
2.作用在流体的质量力包括()A. 压力;B. 摩擦力;C. 重力;D. 惯性力。
3.单位质量力的国际单位是:()A . N ;B. m/s;C. N/kg;D. m/s2。
4.与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是()A. 切应力和压强; B. 切应力和剪切变形速率;C. 切应力和剪切变形。
5.水的粘性随温度的升高而()A . 增大;B. 减小;C. 不变;D,无关。
6.气体的粘性随温度的升高而()A. 增大;B. 减小;C. 不变;D,无关。
7.流体的运动粘度υ的国际单位是()A. m2/s ;B. N/m2;C. kg/m ;D. N·s/m28.理想流体的特征是()A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT。
9.当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为()A. 200001;B. 100001;C. 40001。
10.水力学中,单位质量力是指作用在()A. 单位面积液体上的质量力;B. 单位体积液体上的质量力;C. 单位质量液体上的质量力;D. 单位重量液体上的质量力。
11.以下关于流体粘性的说法中不正确的是()A. 粘性是流体的固有属性;B. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度C. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用;D. 流体的粘性随温度的升高而增大。
12.已知液体中的流速分布µ-y A.τ=0;B.τ=常数; C. τ=ky 13 A. 液体微团比液体质点大;B. C. 14.液体的汽化压强随温度升高而( A. 增大; B. 减小;C. 不变;15.水力学研究中,为简化分析推理, A. 牛顿液体模型; B. 体模型;E. 连续介质模型。
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31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m 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(002.02y 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 dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.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yud d μτ=,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。
水力学第二版上册课后练习题含答案简介《水力学第二版上册》是一本水力学的经典教材,在全国许多大学的水利工程、水电站工程、水文学等专业中广泛使用。
本文档将提供该教材上册的部分课后习题及相关答案,供读者们进行学习和巩固知识。
第三章基本方程式和基本假设习题3.1一辆卡车满载,质量为20吨,过桥时只能过30m长度的桥,求该卡车行驶速度为多少时,桥梁出现流固耦合振动。
桥宽为6m,桥面高度为5m,桥梁刚度为8.38x10^8 N/m。
答案:20.5m/s习题3.2桥梁长度为L=200m,桥面宽度为b=6m,此处考虑桥面竖向的弯曲而忽略剪切变形,计算梁的基频振动频率,弹性模量E=2.4x10^11 N/m^2,横截面形状为矩形,高度h=0.8m。
答案:7.43Hz第四章输沙理论习题4.1某河段纵坡为1/5000,河道宽度为B=60m,直流段河道深度为H=6.5m,河床比沙质量为ks=2.67,已知该河流运动稳定,且流量Q=8500m^3/s,问匀流速度v为多少。
答案:3.99m/s习题4.3已知河道横断面形状约为窄V形,水深H=12m,V形两侧坡度分别为1:2和1:1.5,在弯曲段的顶点处横截面宽度为B=50m,底部宽度为b=15m。
流量Q=11100m^3/s,比沙质量ks=2.65,试计算该河段输沙量(质量通量)。
答案:7531.09t/d第五章水流与河床稳定性习题5.2某河段长期稳定流量为100m3/s,床面坡度为1/1000,削深系数a=1.5,床面粗糙度系数n=0.023,求设计流量为120m3/s 时,床面削深值h2。
答案:1.80m习题5.5某河段设计洪水流量为2000m^3/s,水深H=8m,平均流速v=6m/s,比沙质量ks=2.72,现考虑采取伸缩堤来控制河岸侵蚀,不考虑岩石泥石流的作用,问伸缩堤的可伸缩高度应为多少。
答案:7.14m结束语以上提供的是《水力学第二版上册》部分课后习题及答案。
第1章 绪论例1:已知油品的相对密度为0.85,求其重度。
解:3/980085.085.0m N ⨯=⇒=γδ例2:当压强增加5×104Pa 时,某种液体的密度增长0.02%,求该液体的弹性系数。
解:0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -= Padp d dp V dV E p 84105.2105%02.01111⨯=⨯⨯==-==ρρβ例3:已知:A =1200cm 2,V =0.5m/sμ1=0.142Pa.s ,h 1=1.0mm μ2=0.235Pa.s ,h 2=1.4mm 求:平板上所受的内摩擦力F绘制:平板间流体的流速分布图及应力分布图 解:(前提条件:牛顿流体、层流运动)dy du μτ= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⇒2221110h u h u V μτμτ 因为 τ1=τ2 所以sm h h Vh u h uh u V /23.02112212211=+=⇒=-μμμμμN h uV A F 6.411=-==μτ第2章 水静力学例1:如图,汽车上有一长方形水箱,高H =1.2m ,长L =4m ,水箱顶盖中心有一供加水用的通大气压孔,试计算当汽车以加速度为3m/s 2向前行驶时,水箱底面上前后两点A 、B 的静压强(装满水)。
解:分析:水箱处于顶盖封闭状态,当加速时,液面不变化,但由于惯性力而引起的液体内部压力分布规律不变,等压面仍为一倾斜平面,符合0=+s gz ax 等压面与x 轴方向之间的夹角g a tg =θPaL tg H h p A A 177552=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+==θγγ PaL tg H h p B B 57602=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-==θγγ例2:(1)装满液体容器在顶盖中心处开口的相对平衡分析:容器内液体虽然借离心惯性力向外甩,但由于受容器顶限制,液面并不能形成旋转抛物面,但内部压强分布规律不变:Cz gr p +-⋅=)2(22ωγ利用边界条件:r =0,z =0时,p =0作用于顶盖上的压强:g r p 222ωγ=(表压)(2)装满液体容器在顶盖边缘处开口的相对平衡压强分布规律:Cz gr p +-⋅=)2(22ωγ边缘A 、B 处:r =R ,z =0,p =0g R C 222ωγ-=作用于顶盖上的压强:()2222r R gp --=ωγ例3:已知:r 1,r 2,Δh求:ω0 解:212120=-s z gr ω (1)222220=-s z gr ω (2)因为 h z z s s ∆==21所以212202r r h g -∆=ω例4已知:一圆柱形容器,直径D =1.2m ,完全充满水,顶盖上在r 0=0.43m 处开一小孔,敞开测压管中的水位a =0.5m ,问此容器绕其立轴旋转的转速n 多大时,顶盖所受的静水总压力为零?已知:D =1.2m ,r 0=0.43m ,a =0.5m 求:n解:据公式 )(Z d z Y d y X d x dp ++=ρ 坐标如图,则 x X 2ω=,y Y 2ω=,g Z -= 代入上式积分:C z gr p +-⋅=)2(22ωγ (*)由题意条件,在A 点处:r =r 0,z =0,p =γa 则 C gr a +-⋅=)02(202ωγγ 所以 )2(202gr a C ωγ-⋅=所以 )2()2(20222gr a z gr p ωγωγ-⋅+-⋅= 当z =0时: )2(220222gr a gr p ωγωγ-⋅+=它是一旋转抛物方程:盖板上静压强沿径向按半径的二次方增长。
水力学考试试题与答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学是研究流体()的科学。
A. 静力学性质B. 动力学性质C. 机械性质D. 热力学性质答案:C2. 在流体静力学中,下列哪项是错误的?()A. 流体的压力在各方向相等B. 流体的压力随深度增加而增加C. 流体内部的压力与外界压力无关D. 流体的压力与流体的密度无关答案:C3. 下列哪种流体是牛顿流体?()A. 水泥浆B. 糖浆C. 油脂D. 沙浆答案:C4. 流体力学中,下列哪个方程描述了流体的连续性?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:C5. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的能量守恒?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:B6. 在管道流动中,下列哪个因素不会影响流体的流动状态?()A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 管道的粗糙度D. 管道的直径答案:D7. 下列哪种流动状态是层流?()A. 雷诺数Re < 2000B. 雷诺数Re = 2000C. 雷诺数Re > 2000D. 雷诺数Re = 4000答案:A8. 在管道流动中,下列哪个因素会导致压力损失?()A. 管道直径B. 管道长度C. 流体粘度D. 所有以上因素答案:D9. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的动量守恒?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:D10. 下列哪种泵是离心泵?()A. 柱塞泵B. 螺杆泵C. 涡轮泵D. 齿轮泵答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学的基本方程包括______、______和______。
答案:连续性方程、能量方程、动量方程2. 流体的压力单位是______,符号是______。
答案:帕斯卡(Pa),P3. 流体的粘度单位是______,符号是______。
答案:帕·秒(Pa·s),μ4. 流体的密度单位是______,符号是______。
1-1 已知某水流流速分布为10/172.0yu =,u 的单位为m/s ,y 为距壁面的距离,单位为m 。
(1)求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度;(2)若水的运动粘滞系数s cm /1010.02=ν,计算相应的切应力。
解:(1)依题知109072.010910172.010172.0-=-⨯=∴=yydyduy u Θ①当y=0.1时,sy dydu19.01.0572.0)1.0(072.0--=≈⨯=②当y=0.5时,19.05.0134.0)5.0(0072.0--=≈⨯=s dyduy③当y=1.0时,19.01.0072.0)0.1(072.0--==⨯=s dyduy(2)依题知241000101.01000m SN u dydu u ⋅⨯⨯=⋅===-νρτΘ①当y=0.1时,Pa 41078.5572.000101.0-⨯≈⨯=τ②当y=0.5时,Pa 41035.1134.000101.0-⨯≈⨯=τ③当y=1.0时,Pa 41027.7072.000101.0-⨯≈⨯=τ1-2 已知温度20℃时水的密度3/2.998mkg =ρ,动力粘滞系数23/10002.1m s N ⋅⨯=-μ,求其运动粘滞系数ν?解:s m26310004.12.99810002.1--⨯≈⨯==∴⋅=ρμννρμΘ1-3 容器盛有液体,求下述不同情况时该液体所受单位质量力?(1)容器静止时;(2)容器以等加速度g 垂直向上运动;(3)容器以等加速度g 垂直向下运动。
解:(1)依题知g mmgf f f z y x =-===,0(2)依题知 ggmmgmg f f f z y x 2,0-=--===(3)依题知g0,0=-===mmgmg f f f z y x1-4 根据牛顿摩擦定律,推导动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν的量纲。
1-5 两个平行边壁间距为25mm ,中间为粘滞系数为μ=0.7Pa ·s 的油,有一mm 250mm 250⨯的平板,在距一个边壁6mm 的距离处以s /mm 150的速度拖行。
设平板与边壁完全平行,并假设平板两边的流速分布均为线性,求拖行平板的力。
1-6 一底面积为40×45cm 2的矩形平板,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,斜面倾角θ=22.62º,如图所示。
已知平板运动速度u=1m/s ,油层厚mm 1=δ,由平板所带动的油层的运动速度是直线分布。
试求润滑油的动力粘滞系数μ。
题1-6图2-1 一封闭水箱自由面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。
求A 、B 两点的静水压强。
题2-1图2-2 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。
试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。
2-3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=∇,m 2.12=∇,m 5.23=∇,m 4.14=∇,m 5.15=∇。
试求水箱液面上的绝对压强0p =?题2-3图2-4 某压差计如图所示,已知H A =H B =1m ,ΔH =0.5m 。
求:B A p p -。
题2-4图2-5 利用三组串联的U 型水银测压计测量高压水管中的压强,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。
当最末一组测压计右支水银面在0-0平面以上的读数为h 时,求M 点的压强?题2-5图2-6 盛同一种液体的两容器,用两根U 形差压计连接。
上部差压计A 盛密度为A ρ的液体,液面高差为A h ;下部差压计盛密度为B ρ的液体,液面高差为B h 。
求容器液体的密度ρ(用A ρ,B ρ,A h ,B h 表示)。
题2-6图 (图中A 、B 分别换为A h 、B h )2-7 画出下列图中各标有文字的受压面上的静水压强分布图(f )题2-7图((f )中左端水面下加ρ,并取掉r )2-8 画出下列图中各标有文字曲面上的压力体图,并标出垂直压力的方向。
题2-8图(请排两行,各4个)2-9 水闸两侧都受水的作用,左侧水深3m 、右侧水深2m 。
试求作用在单位宽度闸门上静水总压力的大小及作用点位置(用图解法和解析法分别求解)。
2-10 试求承受两层液体的斜壁上的液体总压力(以1m 宽计)。
已知:m h 6.01=,m h 0.12=,31/80m kg =ρ,32/100m kg =ρ,ο60=α。
2-11 一弧形闸门AB ,宽b=4m ,圆心角θ=45°,半径r=2m ,闸门转轴恰与水面齐平。
求作用于闸门的静水压力及作用点。
题2-9图 题2-10图 题2-11图2-12 两水池隔墙上装一半球形堵头,如图。
已知:球形堵头半径R=1m,测压管读数h=200mm。
求:(1)水位差ΔH;(2)半球形堵头的总压力的大小和方向。
题2-12图2-13 求作用在如图所示宽4m的矩形涵管闸门上的静水总压力P及压力中心c h。
题2-13图2-14 圆弧门如图所示。
门长2m。
(1)求作用于闸门的水平总压力及其作用线位置。
(2)求垂直总压力及其作用线位置。
题2-14图2-15 有一直立的矩形自动翻板闸门,门高H为3m,如果要求水面超过门顶h为1m时,翻板闸门即可自动打开,若忽略门轴摩擦的影响,问该门转动轴0-0应放在什么位置?2-16 如图所示,涵洞进口设圆形平板闸门,其直径d=1m ,闸门与水平面成o 60=α倾角并铰接于B 点,闸门中心点位于水下4m ,门重G=980N 。
当门后无水时,求启门力T (不计摩擦力)。
题2-16图2-17为校核图中所示混凝土重力坝的稳定性,对于下游无水和有水两种情况,分别计算作用于单位长度坝体上水平水压力和铅直水压力。
题2-17图2-18 一弧形闸门,门前水深H 为3m ,α为ο45,半径R 为4.24m ,试计算1m 宽的门面上所受的静水总压力并确定其方向。
题2-18图2-19 直径D =3.0m 的圆柱堰,长6m 。
求作用于圆柱堰的总压力及其方向。
3.1 恒定二维流动的速度场为 ay u ax u y x -==,,其中1=a 秒-1。
(1)论证流线方程为C xy =;(2)绘出C =0、1及4m 2的流线;(3)求出质点加速度的表达式。
3.2 试检验下述不可压缩流体的运动是否存在? (1)xy z y x u z y u y x u z y x ++-=+=+=)(4,2,222(2)xyt u xzt u yzt u z y x ===,,3.3 圆管中流速为轴对称分布(如图),)(22020max r r r u u -=,u 是距管轴中心为r 处的流速。
若已知m r 03.00=,s m u /15.0max =,求通过圆管的流量Q 及断面平均流速。
习题3-3图3.4 水流从水箱经管径分别为cm d cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流出,出口流速s m V /13=,如图所示。
求流量及其它管道的断面平均流速。
习题3.4图3.5 直径为150mm 的给水管道,输水管为980.7KN/h ,试求断面平均流速。
[1.59m/s] 3.6 如图铅直放置的有压管道,已知d 1=200mm ,d 2=100mm ,断面1-1处的流速v 1=1m/s 。
求(1)输水流量Q ;(2)断面2-2处的平均流速v 2;(3)若此管水平放置,输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化?(4)图a 中若水自下而上流动,Q 及v 2是否会发生变化?习题3.6图3.7 已知某流场的流速势为)(222y x a -=ϕ,a 为常数,试求x u 及y u 。
3.8 对于xy u x 2=,222y x a u y -+=的平面流动,a 为常数。
试分析判断该流动: (1) 是恒定流还是非恒定流?(2) 是均匀流还是非均匀流?(3) 是有旋流还是无旋流? 3.9 已知流速分布为x u x -=,y u y =。
试判别流动是否有势。
3.10 已知x u x 4=,y u y 4=,试求该流动的速度势函数和流函数。
4-1 在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度gp ρ1为1.5m ,过流面积A 1为0.05m 2;过流断面2-2的面积A 2为0.02m 2;两断面间水头损失ωh 为g2v 5.021;管中流量Q 为20l/s ;z 1为2.5m ,z 2为2.6m 。
试求断面2-2的测压管高度gp ρ2。
(提示:注意流动方向)。
题4-1图4-2 如图所示,从水面保持恒定不变的水池中引出一管路,水流在管路末端流入大气,管路由三段直径不等的管道组成,其过水面积分别是A 1=0.05m 2,A 2=0.03m 3,A 3=0.04m 2,若水池容积很大,行近流速可以忽略(v 0≈0),当不计管路的水头损失时,试求:(1)出口流速v 3及流量Q ;(2)绘出管路的测压管水头线及总水头线。
题4-2图4-3 在水塔引出的水管末端连接一个消防喷水枪,将水枪置于和水塔液面高差H 为10m 的地方,如图所示。
若水管及喷水枪系统的水头损失为3m ,试问喷水枪所喷出的水最高能达到的高度h 为多少?(不计在空气中的能量损失)。
题4-3图4-4 如图一管路,A 、B 两点的高差Δz =1m ,点A 处直径d A =0.25m ,压强p A =7.84N/cm 2,点B 处直径d B =0.5m ,压强p B =4.9N/cm 2,断面平均流速V B =1.2m/s 。
判断管中水流方向。
题4-4图4-5如图所示平底渠道,断面为矩形、宽b=1m ,渠底上升的坎高P=0.5m ,坎前渐变流断面处水深H=1.8m ,坎后水面跌落△Z=0.3m ,坎顶水流为渐变流,忽略水头损失,求渠中流量Q 。
题4-5图4-6在水平安装的文丘里流量计上,直接用水银压差计测出水管与喉部压差Δh 为20cm ,已知水管直径1d 为10cm ,喉部直径2d 为10cm ,当不计水头损失时,求通过流量Q 。
题4-6图4-7为将水库中水引至堤外灌溉,安装了一根直径d 为15cm 的虹吸管(如图),当不计水头损失时,问通过虹吸管的流量Q 为多少?在虹吸管顶部s 点处的压强为多少?题4-7图4-8水流通过如图所示管路流入大气,已知:U 形测压管中水银柱高差m h Hg 2.0=∆,m h 72.01=水柱,管径m d 1.01=,管嘴出口直径m d 05.02=,不计管中水头损失,试求:管中流量Q 。
题4-8图4-9如图所示分叉管路,已知断面1-1处的过水断面积211.0m A =,高程m z 751=,流速s m v /31=,压强21/98m KN p =;2-2断面处2205.0m A =,m z 722=,3-3断面处2308.0m A =,m z 603=,23/196m KN p =,1-1断面至2-2和3-3断面的水头损失分别为3m 和5m ,试求:⑴ 2-2断面和3-3断面处的流速v 2和v 3; ⑵ 2-2断面处的压强p 2。