西安理工大学水力学答案第14章
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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。
西安理⼯⼤学历年硕⼠⽔⼒学试题(02-11年⾼清版)1、设有⼀铅垂圆柱形套管套在⼀铅垂⽴柱上,管⼼铅垂轴线与柱⼼铅垂轴线重合,两者之间间隙充以某种液体(油),如图所⽰。
⽴柱固定,套管在⾃重的作⽤下,沿铅垂⽅向向下作等速直线运动,(间隙中的液体运动速度呈直线分布)。
已知套管长度l=,重量G=,内径d=,套管与⽴柱径向间隙厚度δ=,液体的粘度µ=·s。
试求圆柱形套管下移速度V(空⽓阻⼒很⼩,可略去不计)。
(2002)第1题图1、如图所⽰,液⾯上有⼀⾯积A=的平板,以V=s的速度作⽔平等速直线运动,形成运动平板与静⽌平板间液体的层流运动。
已知平板间的液体分为两层,它们的动⼒粘滞系数与厚度分别为:µ1=·s/m2,δ1=1mm;µ2=·s/m2,δ2=。
若每层液体内速度沿铅垂⽅向呈直线分布,求:(1)定性绘制平板间液体的流速分布;(2)平板所受⽔平拉⼒。
(空⽓阻⼒很⼩,可略去不计)。
(2003,2006a)第1题图1、(本题20分)如图所⽰,上下两个圆盘半径均为R,间隙为δ,其间充满动⼒粘度为µ的油液。
下盘不动,上盘绕中⼼轴以每分钟n转旋转。
若上、下盘间油液流速呈线性分布,求:(1)施加于上盘的阻⼒矩M 的表达式;(2)R=,δ= 1mm,µ=·s,n= 1200 转/分。
M=(2004a,2005a,2007b)1、(本题20分)质量为25kg、长为60cm、宽为 60cm 的平板,以 s 匀速地沿⼀个边坡系数为(ctgα=)的斜⾯滑下,如图所⽰。
板与斜⾯间的油层厚度δ=1mm,油的密度为920kg/m3,求油的动⼒粘滞系数µ和运动粘滞系数。
(2004b)1、(本题20分)图⽰为⼀园锥体绕竖直中⼼轴等速旋转,锥体与固定的外锥体之间的隙缝δ=1mm, 其中充满µ=·s的润滑油,已知锥体顶⾯半径R=,锥体⾼度H=。
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 pZ Z m g gρρ+=+= 2-11 略2-120(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 gh kN ρω==34112c b a J m ⋅==289c D c c J y y y ω=+= 所以,作用点至A 点的距离 10'29D y y '=-= 根据合力矩守恒2cos 60'84.9o T P y T kN⋅=⋅=2-18 c P gh ρω=(sin 60)2146.5o ag H abkNρ=-⋅= sin 60(cos 60)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12122()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22211.03x c x P gh kN 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 ZxP P θ=2-23 分析上半球0x P =232[()]3ZP gVT n n g R H R R n ρρππ===+-第三章作业答案3-32max 000.0342max max 00[(1())]1/20.212/rrQ ud u d r u u r r L sωωωωπ==-=-⋅⋅=⎰⎰0.075/Qv m s ω==3-6 根据连续性方程123Q Q Q =+34/v m s =3-7根据连续性方程123Q Q Q =+234ωω= 22231482.3370.58m mωω==3-11建立能量方程22111222121222122122()2.252hg p p v p v z z g g g gz z p p v v h m g g ααρρρρρρ++=++=---===油油油油油51.1/Q L s μ==3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p v p v z z g g g gz z p ααρρ++=++==联立连续性方程 1122v v ωω= 2 4.9/v m s = 在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232v H m g== 3-18 建立能量方程22111222121212221.8 1.680p v p v z z g g g gz m z mp p ααρρ++=++====连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v ⋅=--⋅=⋅13111.23/5.98/v m s Q v m sω===3-20建立的坐标系比较特别,X 轴沿着1Q 方向,Y 轴与X 轴垂直 根据能量方程可知1268.1/v v v m s ===建立动量方程,沿X 轴方向:11221212cos 600cos 60o oQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Qρρρ--=-=+=连续性方程12(1cos 60)2(1cos 60)2o o QQ QQ =+=-313225.05/8.35/Q m s Q m s==建立动量方程,沿Y 轴方向:0(sin60)1969o y R Q v N ρ=--=3-23 在A-A ,B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A b v m s v m s==221112221212222175.7p v p v z z g g g gz z p kNααρρ++=++==在A-A ,B-B 断面间建立动量方程沿X 轴方向:1cos 60(cos 60)sin 60sin 60o o A A B B x B ooB B y B p v p v R Q v v p v R Qv ρρ--=-+=-54555984y x R N R N==3-24 (1)建立能量方程2212120022v v h h g g++=++连续性方程1122h v h v =3228.9215)998(v v +⨯⨯=+ 0294107232=+-v v s m v /512.82= m h v v h 762.15512.831212=⨯==(2)以1-1断面和2-2断面之间的水体为控制体,并假设整个坝面对水体的水平反力为F '。
第1章单元测试1、水的粘性随温度升高而()答案:减小2、水力学中单位质量力是( )。
答案:作用在单位质量液体上的质量力3、下面哪种力可以归为质量力。
答案:重力4、液体与气体的粘度,随着温度的升高,分别( )。
答案:减小,增大5、气体的粘性随温度升高而( )。
答案:增大6、理想液体的特征是( )。
答案:无粘性7、以下哪几种液体属于非牛顿流体。
答案:血液8、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。
答案:对9、作用于液体的质量力只有重力。
答案:错第2章单元测试1、液体某点的绝对压强是55KN/m2,若一个大气压为98KN/m2,则该点的相对压强为( )。
答案:-43KN/m22、静止液体中存在( )。
答案:压应力3、压力中心是( )。
答案:总压力的作用点4、平衡液体中的等压面必为()答案:与质量力相正交的面5、相对压强必为正值。
答案:错6、静水压强的大小与受压面的方位无关答案:正确7、若干连通容器盛有不同的液体,则其任意水平面为等压面。
答案:错8、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。
答案:错第3章单元测试1、水流的流线稀疏,说明水流的流速()。
答案:小2、黏性流体总水头线沿程的变化是()。
答案:沿程下降3、在恒定流中()。
答案:同一点处不同时刻的动水压强相等4、均匀流特征不包括()。
答案:流速缓慢5、毕托管可以用来测()。
答案:时均流速6、均匀流的总水头线和测压管水头线的关系是()。
答案:互相平行的直线7、液体运动总是()。
答案:单位总机械能大处向单位总机械能小处流动8、恒定流是()答案:流场中任意空间点的运动要素不随时间变化9、均匀流是()答案:迁移加速度为零10、渐变流与急变流均属非均匀流。
答案:对11、恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。
答案:错12、测压管水头线可高于总水头线。
答案:错13、一元流是运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。
答案:对第4章单元测试1、湍流的流速分布规律按()。
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 =,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,)2b 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 3.253C CD 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几何中心,即距地面(1.5m,)2b 处。
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Hu dy dum 058.1≈ 当y=0.5H 时Hu dy dum 84.0≈ 0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f =184N0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 21.3h1=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/m21.5P M=750.68h KN/m21.6P2-p1=218.05N/m21.7γ=BA BrAr BA++1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板P=0 1.9W=34.3rad/s W max=48.5rad/s1.10a=L hHg)(2-1.12 当下游无水Pξ=3312.4KN(→) P2=862.4KN(↓)当下游有水Pξ=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)1.13 T=142.9KN1.14 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1.2m1.16 P=4.33KN L D=2.256m(压力中心距水面的距离)1.17 P=567.24KN1.19 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=3m1.22 δ=1.0cm1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V=7.5cm/s2.2 h w=3.16m2.3γ2p=2.35m2.4 P K1=63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s2.7 μ=0.985 2.8 Q=0.058m 3/s2.9 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 =153.26KN(→)2.17 α=2 34=β2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2μH 2.5 2.20 F=C d L222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )cos 1(22α-=QQ 2.23 R=2145KN α=54º68´ 2.24 m=3.12kg2.25 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=δ3.5320=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q3min1654.0m =/s 20/24.33m N =τ3.7 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=24.74 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/s4.2 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=0.82m4.4 当n=0.011时 H=7.61 m 当n=0.012时 H=7.0 m 4.5 H t =30.331m4.6 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 ∇=135.21m4.9 H=0.9m4.10 Q2=0.17 m3/s Q3=0.468 m3/s4.11 Q1=0.7 m3/s Q2=0.37 m3/s Q3=0.33 m3/s4.12 H1=2.8m4.13 Q=0.0105 m3/s P=10.57KN/m2B4.14 Q1=0.157 Q25 明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m3/s5.2 Q=20.3 m3/s5.3 Q=241.3 m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5 m/s大于V不冲=1.41 m/s 故不满足不冲流速的要求5.8 当n=0.011时i=0.0026 ∇=51.76m当n=0.012时i=0.0031 当n=0.013时i=0.0036当n=0.014时i=0.00425.9 i=1/3000 V=1.63m/s<V允满足通航要求5.10 n=0.02 V=1.25m/s5.11 当n=0.025时b=7.28m h=1.46m当n=0.017时b=6.3m h=1.26m当n=0.03时b=7.8m h=1.56m5.12 h f=1m5.13 Q=4.6 m3/s5.14 Q=178.2m3/s5.15 h m=2.18m b m=1.32m i=0.00036∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s5.1626 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 h k1=0.47m h k2=0.73m h01=0.56m> h k1缓流h02=0.8m> h k2缓流6.3 h k=1.56m V k=3.34m/s V w=5.86m/s h k > h0缓流V w>V缓流6.5 i K=0.00344> i缓坡6.7 L很长时,水面由线为C0、b0 b2型。
西安理工考研历年水力学试题 doc[1]2021年一、判断题(每小题2分,共10分)1、水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。
( )2、在同样的边界条件下,层流过水断面上的流速分布比紊流要均匀。
? ?题一、3图3、液流在等直径的有压弯管中流动,如图示。
液流由1-1过水断面流向2-2过水断面,其动量保持不变。
( )4、图示一长度为 L 的水平管道。
今欲将管道加长�SL,第一种方式是水平接长�SL;第二种方式是垂直向下接长�SL,若不计局部水头损失,则两种方式接长后,管道通过的流量 qv 应相等。
( )题一、4图5、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。
( )二、选择题(每小题2分,共18分)1、图示为两种液体盛于同一容器中,其重度ρ1 (h1+h2); (2) z< (h1+h2);(3) z =(h1+h2); (4) 无法确定。
题二、1图题二、2图2、图示管道中两根测压管的水面高差 ?h 代表局部水头损失的是 ? ? ?1?图A; ?2?图B; ?3? 图C; ?4?以上答案都不对。
13、理想液体是 ( ) (1)粘性大的液体; (2) 服从牛顿内摩擦定律的液体; (3)没有粘性的液体;(4) 具有粘性的不可压缩液体。
4、管流的负压区是指测压管水头线()(1)在基准面以下的部分;(2)在下游自由水面以下的部分;(3)在管轴线以下的部分;(4)在基准面以上的部分。
5、如图所示,两水库水位差为H,其间以两根管路相连通。
已知直径d1=2d2,管长L 及沿程水头损失系数?均相等。
若按长管计算,则两管的流量之比为()-2.52.5(1)qv1/qv2=1;(2)qv1/qv2=2;(3)qv1/qv2 =2 ;(4)qv1/qv2 =2 。
题二、5图6、平衡液体中的等压面必为 ( )(1)水平面; (2)斜平面; (3)旋转抛物面; (4)与质量力相正交的面。
7、当管道尺寸及粗糙度一定时,随着流量的加大,紊流流区的变化( ) ?1?光滑区?粗糙区?过渡粗糙区; ?2?过渡粗糙区?粗糙区?光滑区; ?3?粗糙区?过渡粗糙区?光滑区; ?4?光滑区?过渡粗糙区?粗糙区。
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。
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。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
(√)16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
×17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
(√)20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
×21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√ )22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√ )25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。
(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
一、43222 122144二、因120h p p a ∆+=γ 所以a p p >0又'222110h h p h p a γγγ+∆+=+将120h p p a ∆+=γ代入上式后得:'2221112h h h h γγγγ+∆=+∆ 整理得:11221'h h h h +∆-∆=γγ 因12h h ∆>∆,h ’>h , 故 21γγ>,即21ρρ> 三、解:(1)求(2,2,3)点的加速度由题意知 402222242433=⨯+⨯+⨯=++=xy y x u x13223333=+-⨯=+-=z y x u y0/=∂∂t u x ,0/=∂∂t u y ,50221212/22=+⨯=+=∂∂y x x u x ,4222/=+=+=∂∂x y u x ,0/=∂∂z u x ,3/=∂∂x u y ,12233/22-=⨯-=-=∂∂y y u y ,1/=∂∂z u y 。
108)12(1340020044150400=-⨯+⨯+=∂∂+∂∂+∂∂==⨯+⨯+=∂∂+∂∂+∂∂=y u u x u u t u a yuu x u u t u a yy y x y y x y x x x x22222m/s 91.20061082004=+=+=y x a a a(2)判断是几元流 因为0=z u ,所以是二元流动。
(3)判断是恒定流还是非恒定流 因为当地加速度0=∂∂=∂∂tu t u yx ,所以是恒定流。
(4)判断是均匀流还是非均匀流由加速度的计算可知,当地加速度为零,但迁移加速度不等于零,所以是恒定非均匀流。
(5)流动是否连续y x x u x +=∂∂212/,23/y y u y -=∂∂,二者之和为031222≠-+y y x ,故不连续。
四、解: 闸门上缘以上水深的水压力对转轴力矩相互抵消,可不计算这部分水压力,则:P gR b P gR b x1z1==12422ρπρP gR b P gR b gR b R b x2z2 g ==-=3224121462222ρρπρρ. (5分)P gR b P gR b x1z1==12422ρπρP gR b gR b 122220540931=+=.().πρρP gR b gR b 222221512146193=+=...ρρ (5分)α157316==︒'''arctanz1x1P Pα2385957==︒'''arctanz2x2P P 所以kN 8.156Rcos cos 2212=-=ααR P R P F (5分)五、解:取图示坐标系,单位质量力在三个方向的投影为为X =-a 、Y =0、Z =-g ,则g gdz adx Zdz Ydy Xdx dp /)()(+-=++=γρ对上式积分得:C g gz ax p ++-=/)(γ (1)设油面上的压强为大气压强,0==a p p ,当0=x ,0=z 时,C =0,由此得: g gz ax p /)(+-=γ (2)为了使油不流出,左边的油面最大上升1m ,这时,5-=x ,1=z ,代入上式得:08.9/)18.95(8.9/)(=⨯+--=+-=a g gz ax p γ由上式解出最大加速度为2m/s 96.1=a。