水力学习题课)

第3章 习题课
3.11
图1为射流泵的工作原理。工作流体Q0从 喷嘴高速喷出时,在喉管入口处因周围的 空气被射流卷走而形成真空,被输送的流 体Qs即被吸入。两股流体在喉管中混合并 进行动量交换，使被输送流体的动能增加 ，最后通过扩散管将大部分动能转换为压 力能。
射流泥浆泵用于河道疏浚、水下开挖和井 下排泥。射流泵没有运动的工作元件，结 构简单,工作可靠，无泄漏，也不需要专 门人员看管,因此很适合在水下和危险的 特殊场合使用。
例：
2 2 p1 1v1 p2 2v2 Z1 Z2 hw 应用能量方程式的条件： g 2g g 2g
（1）水流必需是恒定流； （2）作用于液体上的质量力只有重力；
（3）在所选取的两个过水断面上，水流应符合渐变流的条件，但 所取的两个断面之间，水流可以不是渐变流；
（4）在所取的两个过水断面之间，流量保持不变，其间没有流量 加入或分出。若有分支，则应对第一支水流建立能量方程式，例 1 如图示有支流的情况下,能量方程为：
p3 v p1 v Z1 Z3 hw13 g 2g g 2g
2 1 1 2 3 3
3
Q1
1 2
Q3 Q2
解：渐变进口段：
D 2 A 1 1.77m2 4
V1 Q 1.02m / s A1
1v12 0.05 m 2g
1v12 p 30.65m 2g
p1 A1 531KN
渐变出口段：
d2 A 2 0.785 m2 4
2
v2
Q 2.92 A2
v2 0.87
3
2
2 p3 3v32 p2 2v2 Z2 Z3 hw23 g 2g g 2g

水力学习题1一、单项选择题1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )A.3.75×10-9Pa·sB.2.4×10-3Pa·sC.2.4×105Pa·sD.2.4×109Pa·s2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是A.1-1断面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( )A.Q A>Q BB.Q A=Q BC.Q A<Q BD.不能确定4.并联管道A、B，两管材料、直径相同，长度 B=2 A，两管的水头损失关系为( )A.hfB =hfAB.hfB =2hfAC.hfB =1.41hfAD.hfB =4hfA5.如图所示，水泵的扬程是( )A.z1B.z2C.z1+ z2D.z1+ z2+h w6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( )A.给定水深h，求底宽bB.给定宽深比β，求水深h与底宽bC.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽bD.给定水力坡度J，求水深h与底宽b7.断面单位能量e随水深h的变化规律是( )A.e存在极大值B.e存在极小值C.e随h增加而单调增加D.e随h增加而单调减少8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( )A.M3型B.C3型C.S3型D.H3型9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( )A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )A.vlv2B.v lv2C.v lv22D.vlv二、填空题（不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。

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。

⽔⼒学习题⽔⼒学课程复习题⼀、名词解释（100个）连续介质理想液体粘滞性等压⾯⽜顿内摩擦定律⽔头测压管压⼒中⼼绝对压强相对压强真空度压⼒体运动要素真空压强分布图恒定流渐变流欧拉法迹线拉格朗⽇法流线流管元流总流断⾯平均流速过⽔断⾯流量⼀维流均匀流连续性⽅程急变流能量⽅程动量⽅程⽔⼒坡度沿程⽔头损失收缩断⾯⽔头损失层流紊流局部⽔头损失雷诺数湿周⽔⼒半径粘性底层动能修正系数摩阻流速长管短管简单管道动量修正系数串联管道并联管道明渠⽆压流⽔⼒光滑管边坡系数允许流速急流缓流紊流粗糙管临界流正常⽔深相对波速佛如德数沿程阻⼒系数断⾯⽐能临界⽔深陡坡缓坡相对粗糙度⽔跃⽔跃函数⽔跌共轭⽔深棱柱形渠道控制断⾯堰流闸孔出流薄壁堰⽔⼒最佳断⾯实⽤堰宽顶堰淹没系数流量系数实⽤经济断⾯⽆压涵洞底流消能⾯流消能挑流消能远趋式⽔跃临界⽔跃淹没⽔跃渗流模型达西定律侧收缩系数普通井承压井完全井井群流⽹⼆、填空题（ 52 题）1、⽔静⼒学基本⽅程 C g p z =+ρ的适⽤条件是：（1），（2），（3）。

2、当_______平⾯放置时，压⼒中⼼与⾯积形⼼重合。

3、⽜顿内摩擦定律τ=µdu/dy 适⽤于流体的流动。

4、当液体中某点的绝对压强，就称该点存在真空，真空度的⼤⼩ P k = 。

5、流线是⼀条光滑的曲线，除奇点外流线不能 _ ____，在__ ___ 中流线与迹线重合。

6、当液流为时，流线与迹线相重合。

7、流线是某⼀瞬时在流速场中所作的⼀条线，位于这条线上的每个质点在该瞬时的都与此线。

8、孔⼝和管嘴出流的流速公式均为02gH ?υ=，对孔⼝⽽⾔υ是___ ___断⾯的流速，对管嘴⽽⾔υ为___ ______断⾯的流速。

9、必托管共开有两孔，⼀孔以便测动⽔压强，另⼀孔测静⽔压强。

10、利⽤必托管测流速，已知两根测压管的⽔⾯差值为1⽶，该必托管校正系数为1，则被测点流速为。

11、⾮均匀渐变流过⽔断⾯压强分布规律符合分布规律。

水力学课后习题答案问题1分析：根据题目所给条件，可以得出以下信息： - 原水泵的扬程为15米； - 新水泵的额定功率为0.8千瓦，效率为0.9； - 新水泵的扬程为20米； - 单位时间内水的流量不变。

要求：求原水泵的额定功率。

解答：设原水泵的额定功率为P1（单位：千瓦）。

由题目可知，P1 = H1*Q1/η1，其中H1为原水泵的扬程，Q1为单位时间内水的流量，η1为原水泵的效率。

根据题目可知，H1 = 15米，Q1不变。

则有 P1 =15*Q1/η1。

又，由于单位时间内水的流量Q1不变，所以新水泵的流量Q2也不变。

即Q1 = Q2。

因此，新水泵的额定功率P2（单位：千瓦）可以表示为 P2 = H2*Q2/η2，其中H2为新水泵的扬程，η2为新水泵的效率。

根据题目可知，P2 = 0.8千瓦，H2 = 20米，η2 = 0.9。

则有 0.8 = 20*Q2/0.9。

将上式整理，得到 Q2 = 0.8*0.9/20 = 0.036立方米/秒。

由于Q1 = Q2，所以Q1 = 0.036立方米/秒。

将Q1 = 0.036代入P1 = 15Q1/η1，可得 P1 = 150.036/η1。

因此，原水泵的额定功率P1等于15*0.036/η1。

问题2分析：根据题目所给条件，可以得出以下信息： - 水泵的扬程为12米； - 水泵的额定功率为3.2千瓦； - 水泵的效率为0.85；- 单位时间内水的流量不变。

要求：求单位时间内水的流量。

设单位时间内水的流量为Q（单位：立方米/秒），根据题目可知，P = H*Q/η，其中P为水泵的额定功率，H为水泵的扬程，η为水泵的效率。

根据题目可知，P = 3.2千瓦，H = 12米，η = 0.85。

则有3.2 = 12*Q/0.85。

将上式整理，得到 Q = 3.2*0.85/12 = 0.2267立方米/秒。

因此，单位时间内水的流量为0.2267立方米/秒。

问题3分析：根据题目所给条件，可以得出以下信息： - 水泵的额定功率为2.5千瓦；- 水泵的效率为0.75；- 水泵的扬程为15米。

第一章导论1、体积模量K 值越大，液体越容易压缩。

( )2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。

( )3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。

( )4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( )(1)水的温度； (2)水的容重；(3)当地气压； (4)水的流速。

5、理想液体是（）(1)没有切应力又不变形的液体；(2)没有切应力但可变形的一种假想液体；(3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； (4)有切应力而不变形的液体。

6、A、B为相邻两液层，A层流速大于B层流速。

则A层对B层的切应力τ1_____________ B层对A 层的切应力τ2 。

其中τ1 的方向与流向__________，τ2 的方向与流向______________。

7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为 _______________；动力粘度的量纲为 ____________________。

8、物体在外力作用下产生 _______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为_______。

9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y为_______________________ 分布，切应力最大值在 _________________处。

10、水力学中最基本的、贯穿始终的假定是 ________________________假定。

11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A，则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向。

12、平板面积为 40×45cm2,厚度为 1.0cm，质量 m=5kg，沿着涂有厚度δ=1.0mm油的斜面向下作等速运动，其速度u=1.0m/s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν=__________________ (油的密度ρ＝950 kg/m3)。

第一章绪论1-1 已知某水流流速分布为10/172.0y u =，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）10/910/9072.010172.0--=⨯⨯=y y dy du 则y=0.1处的流速梯度为：572.01.0072.010/91.0=⨯=-=y dy duy=0.5处的流速梯度为：134.05.0072.010/95.0=⨯=-=y dyduy=1.0m 处的流速梯度为：072.00.1072.010/90.1=⨯=-=y dydu（2）切应力 dydudy du dy du dy du ⨯⨯=⨯⨯===--4410082.101001010.02.998ρυμτ 则y=0.1处的切应力为：Pa dy duy y 41.041.01077.510082.10-=-=⨯=⨯⨯=τy=0.5处的切应力为：Pa dy du y y 45.045.01035.110082.10-=-=⨯=⨯⨯=τy=1.0处的切应力为：Pa dydu y y 401.140.110726.010082.10-=-=⨯=⨯⨯=τ1-3 容器内盛有液体，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）容器静止时 液体所受质量力只有重力三个方向单位质量力分别为：0==y x f f g f z -=（z 轴垂向向上为正）（2）容器以等加速度g 垂直向上运动时，液体所受质量力有重力和惯性力，其中惯性力和物体运动的加速度方向相反，三个方向单位质量力分别为：0==y x f f g g g f z 2)(-=-+-=（z 轴垂向向上为正）（3）容器以等加速度g 垂直向下运动时 液体所受质量力有重力和惯性力，其中惯性力和物体运动的加速度方向相反，三个方向单位质量力分别为：0==y x f f 0=+-=g g f z （z 轴垂向向上为正）1-4 根据牛顿内摩擦定律，推导动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν的量纲。

答案：
水的重量为：
w =γV = 1000×10×π(4/2)^2×5 = 314150 N
水的压力为：
p =γh = 1000×5 = 5000 Pa
3. 结论
以上是水力学第三版中的一些基础练习题，希望对读者能有所帮助，更好地理解和掌握水力学的知识点。另外，需要注意的是，在计算的过程中需要保证单位的一致性，避免因单位不同而导致计算结果出现偏差。
p = γh = 1000×2 = 2000 Pa
2.2.2. 练习题
3.一段长10m，宽为2m的水沟，水深为2m。求该水沟中水的重量和水的压力。
答案：
水的重量为：
w =γV = 1000×10×2×10×2 = 400000 N
水的压力为：
p = γh = 1000×2 = 2000 Pa
3.一个直径为4m的圆形水池，水面高度为5m。求该水池中水的压力和水的重量。
水力学第三版课后练习题含答案
1. 问题描述
在水流动中，常会涉及到一些基本的概念和公式。以下为水力学第三版中的一些基础练习题，帮助读者更好地理解和掌握这些知识点。
2. 水力学练习题
2.1. 第一章
2.1.1. 例题
1.一个直径为10cm的圆形水管中，水流速度为2m/s，求该管中的中的水流量为：
答案：
根据公式Q=bhv可得，该沟中的水流量为：
Q = 2×1×0.5×10 = 10 m^3/s
2.2. 第二章
2.2.1. 例题
1.一个长10m，宽为3m的矩形水槽中，水深为2m。求该水槽中水的重量和水的压力。
答案：
水的重量为：
w =γV = 1000×10×10×3×2 = 600000 N
水的压力为：

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。

水力学课后习题答案本文档为水力学课后习题的答案，包含了题目、解题思路和详细步骤，以及最终的答案结果。

希望能够帮助您更好地理解和掌握水力学知识。

以下是各个题目的解答：题目一一个长度为 L 的平板垂直放置在水中，底部与水面平行。

假设水的密度为ρ，重力加速度为 g，平板的宽度为 w，底部与水面的距离为 h。

求平板底部所受的压力和力。

解题思路：根据帕斯卡原理，液体对容器内任意部分的压力都是相同的。

根据题目所给条件，平板的底部与水面平行，因此平板底部所受的压力和力应该与底部与水面的距离 h 有关。

步骤：1.首先确定平板底部区域的面积，即 A = w * L。

2.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理，计算平板底部所受的压力：P = ρgh。

3.根据面积和压力的关系，计算平板底部所受的力：F = PA = w * L *ρgh。

答案：平板底部所受的压力为P = ρgh，力为F = w * L * ρgh。

题目二一个圆柱形容器装满了水，容器的底面积为A，高度为H。

假设水的密度为ρ，重力加速度为 g。

求容器底部所受的压力和力。

解题思路：根据帕斯卡原理，液体对容器内任意部分的压力都是相同的。

根据题目所给条件，容器装满了水，因此容器底部所受的压力和力应该与容器内水的高度H 有关。

步骤：1.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理，计算容器底部所受的压力：P = ρgH。

2.利用容器底部面积和压力的关系，计算容器底部所受的力：F = PA =A * ρgH。

答案：容器底部所受的压力为P = ρgH，力为F = A * ρgH。

题目三一个高度为 H 的水槽中装满了水，水槽的截面积为 A。

现在在水槽上方的某一高度 h 处打开一个小孔，求从小孔流出的水流速和流量。

解题思路：根据伯努利定律，流体在不同位置处具有不同的总能量。

利用伯努利定律可以计算水从小孔流出时的流速和流量。

步骤：1.利用伯努利定律，计算水从小孔流出时的流速：v = sqrt(2gh)。

一、填空题（每小题 2分，共 20 分）1、液体的___粘滞性_______是产生水流机械能损失的主要原因。

2、液体的主要物理特性有：__________________________________等。

3、水的粘滞性会随着温度的升高____（1）_______ 。

（1）变小 （2）变大 （3）不变 （4）不一定4、某点压强与受压面的关系是_______（1）__________ （1）垂直指向受压面 （2）垂直背向受压面 （3）平行于受压面 （4）倾斜指向受压面5、水流由①____急___流过渡到②____缓___流时产生水跃；水流由③____缓_____流 过渡到④___急____流时产生水跌．6、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越大，则跃后水深越 。

7、根据管道计算中沿程水头损失所占的比重不同，管道可分类为 ① 长管 和② 短管 。

8、宽顶堰流计算公式是____ __。

9、计算明渠均匀流的公式是① 。

A 是② ；C 是③_ ；R 是④ ;10、根据管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系，水击可分类为① 直接水击 和 ② 间接水击 。

1、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越小，则跃后水深越 大 。

2、根据管道计算方法的不同，管道可分类为 ① 长管 和② 短管 。

3、渗流的达西公式是____v=kJ__。

4、 计算明渠均匀流的公式是i R AC Q 。

5、理想液体与实际液体的主要区别是：是否存在液体的粘滞性。

6、水的粘滞性会随着温度的升高____(1)_______ 。

（1）变小 （2）变大 （3）不变 （4）不一定7、根据粘性底层厚度及管壁粗糙突起的厚度△，紊流可分为光滑区、过渡区和粗糙区。

光滑区的λ仅与①_雷诺数___有关，粗糙区的λ与②_粗糙度___有关，而过渡区的λ则与③__雷诺数和粗糙度_____有关。

8、管道的整个断面均被液体所充满，断面的周界就是 湿周 9、中有真空存在的点，其相对压强为 负 值。

4
【例4-2】某管径d=20mm的有压管流，断面平均流速v =18cm/s， 某管径d=20mm的有压管流，断面平均流速 =18cm/s， d=20mm的有压管流 水温t=16℃试确定（ 水温t=16℃试确定（1）管中水流的流动型态；（2）水流流动型 t=16℃试确定 管中水流的流动型态；（2 ；（ 态转变时的临界流速v和临界水温 态转变时的临界流速 和临界水温tc 和界水温 【解】（1）确定流动型态 查表，水温t=16℃时 查表，水温t=16℃时， ν = 1.112 × 10 −6 t=16℃
8
（1）最大流速umax发生在管轴上，并由 最大流速u 发生在管轴上，并由r=0代入上式得 代入上式得
umax = ρgJ 2 ρgJ 2 r0 = d 4µ 16µ
（2）断面平均流速为 ∫AudA = 1 r ρgJ (r 2 − r 2 )2π ⋅ rdr = ρgJ r 2 = ρgJ d 2 v= 0 0 2 ∫0 A πr0 4µ 8µ 32 µ 即
3
vd Re = ≤ Re c = 2300 ν vd Re = > Re c = 2300 ν
为层流 为湍流
对于明渠流和非圆形断面的有压流，其雷诺数Re中的长度量d 对于明渠流和非圆形断面的有压流，其雷诺数Re中的长度量d Re中的长度量 一般采用水力半径R代替。试验表明，这时的Re一般为 一般采用水力半径R代替。试验表明，这时的Re一般为500~600。 Re一般为 。 例如，明渠流的Rec可取575。天然条件下的明渠流，其雷诺数一 例如，明渠流的Re 可取575。天然条件下的明渠流， 575 般都相当大，多属于湍流，因此很少进行流动型态的判别。 般都相当大，多属于湍流，因此很少进行流动型态的判别。 若有压圆管流中的长度量d也用水力半径R来代替，则其临界 若有压圆管流中的长度量d也用水力半径R来代替， 雷诺数值为575。 雷诺数值为575。 575

4
则每水面下降的微段需要的时间为：
bldH 40dH = dT = Q 0.1939 H
故需要时间为：
T =∫
2.8 0
40dH 80 H 0.5 = 690 s = 0.1939 H 0.1939
例4：蒸汽机车的煤水车如图，由一直径d = 150mm ，长l = 80m o 的管道供水，该管道有两个闸阀和四个 90 弯头，（其 中 λ = 0.03 ，闸阀全开ζ v = 0.12 ，弯头ζ b = 0.48 ），进 3 口 ζ C = 0.5 。已知煤车水的有效容积为V = 25m ，水塔具 有水头H = 18m 。试求煤水车充满水所需要的最短时间。 解： 依据题意，为 短管出流水力计算 问题。 可以先计算短 流量，则灌水时间 可求。
H
Q=
A
λ
=
l + ∑ζ d
2 gH
π
4
× 0.152
0.03
80 + 0.12 × 2 + 0.48 × 4 + 0.5 0.15
2 × 9.8 ×18 = 0.0768m3 / s
25 V T= = = 328s Q 0.0768
例5：抽水量各为 50m3 / h 两台水泵，同时抽由吸水井中抽 水，该吸水井与河道间有一根自流管相通。已知自流管管 径为d = 200mm ，长 l = 60m，管道的粗糙系数 n = 0.011 ，在管 的入口处有过滤网，其阻力系数 ζ i = 5，另一端有闸阀，阻 力系数为ζ e = 0.5。试求河面与吸水井的水面高差。 解： 水面最终保持平衡， 即说明自流管的流量最终 将与两台水泵的抽水量相 同。 Q吸出 = Q流入
η=
γ QH
Na
Na =

水力学演习题及参考答案一.长短题(准确的划“√”,错误的划“×)1.幻想液体就是不斟酌粘滞性的现实不消失的幻想化的液体. （√）2.图中矩形面板所受静水总压力的感化点与受压面的形心点O重合.(×)3.园管中层流的雷诺数必定大于3000.×4.明槽水流的激流懈弛流是用Fr判此外,当 Fr＞1为激流. (√)5.水流老是从压壮大的地偏向压强小的地方流淌. （×）6.水流老是从流速大的地偏向流速小的地方流淌. （×）6.达西定律实用于所有的渗流.（×）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雷同. (√)9.粘滞性是引起液流活动能量损掉的根起源基础因. (√)10.竖立平板静水总压力的感化点就是平板的形心. （×）11.层流的沿程水头损掉系数仅与雷诺数有关.√12.陡坡上消失平均流必为激流,缓坡上消失平均流必为缓流.(√)13.在感化水头雷同的前提下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大. (×)14.两条明渠的断面外形.尺寸.糙率和经由过程的流量完整相等,但底坡不合,是以它们的正常水深不等. (√)15.竖立平板静水总压力的感化点与平板的形心不重合. （√）16.水力光滑管道是暗示管道的边壁比较光滑.×17.水头损掉可以区分为沿程水头损掉和局部水头损掉.(√)18.牛顿内摩擦定律实用于所有的液体.(×)19.静止液体中统一点各偏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.缓坡上可以消失平均的激流. (√)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.满宁公式只能实用于紊流阻力平方区. (√)25.水深雷同的静止水面必定是等压面.(√)26.恒定流必定是平均流,层流也必定是平均流. （×）27.紊流滑腻区的沿程水头损掉系数仅与雷诺数有关.√28.陡坡上可以消失平均的缓流. (×)29.满宁公式只能实用于紊流阻力平方区. (√)30.当明渠平均流水深大于临界水深,该水流必定是激流. (×)31.缓坡上只能消失非平均流缓流. （×）32.静水压强的大小与受压面的方位无关.(√)33.水泵的扬程就是指水泵的提水高度. (×)34.恒定总流能量方程只实用于全部水流都是渐变流的情形.（×）35.平坡渠道中不成能产生平均流. (√)36.当明渠平均流水深大于临界水深,该水流必定是激流. （√）37.水跃只能产生于平底明渠中. (×)二.单项选择题(填写独一准确答案的编号)1、感化水头雷同时,孔口的过流量要比雷同直径的管咀过流量（2）(1)大 ; (2)小;(3)雷同;(4)无法肯定.2.依据静水压强的特征,静止液体中统一点各偏向的压强（1）(1) 数值相等; (2) 数值不等;(3) 仅程度偏向数值相等;(4)铅直偏向数值最大.3.已知水流的沿程水力摩擦系数只与鸿沟光滑度有关,可断定该水流属于（4）1层流区;2紊流滑腻区;3紊流过渡光滑区;4紊流光滑区.4.液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为（2）（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2（3）5 kN/m2（4）10 kN/m25.紊流的断面流速散布纪律相符（1）1对数散布;2直线散布; 3抛物线散布;4椭圆散布.6.长管的总水头线与测压管水头线（1）（1）相重合;（2）相平行,呈直线;（3）相平行,呈阶梯状;（4）以上答案都不合错误.7.渗流的达西公式只能实用于（1）(1) 恒定平均层流(2) 恒定平均紊流(3)恒定平均流;(4)非恒定流.8.液流的沿程水力摩擦系数与边壁光滑度和雷诺数都有关,即可断定该液流属（3）1层流区;2紊流滑腻区;3紊流过渡光滑区; 4 紊流光滑区.9.堰流的流量与堰顶水头的2成正比.11/2次;23/2次方; 32次方;41次方.10.溢流坝下泄水流紧缩断面水深 h c0的跃后水深为 h c02,形成远离水跃连接的前提是（3）(1) h t = h c02 (2) h t> h c02(3) h t<h c02 (4) 无法肯定11.按重力类似准则设计模子,若几何比尺为100,则流速比尺为（2）（1）100; （2）10;（3）20; （4）50.12.液体中某点的绝对压强为108kN/m2,则该点的相对压强为（4）（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2（3）8 kN/m2（4）10 kN/m213.静止液体中统一点沿各偏向上的压强（1）(1) 数值相等 ; (2) 数值不等 ; (3) 仅程度偏向数值相等.14.矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于（2）11; 2 2;33; 4 4.15.水泵的扬程是指（2）(1) 水泵提水高度;(2) 水泵提水高度+吸水管的水头损掉;(3) 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损掉.16.紊流光滑区的水头损掉与流速成（2）1一次方关系;2二次方关系; 3 1.75～2.0次方关系.17.在均衡液体中,质量力与等压面（3）（1）重合; （2）平行 ; （3）正交.18.雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数31激流懈弛流; 2平均流和非平均流;3层流和紊流;4恒定流和非恒定流.19.闸孔出流的流量与闸前水头3成正比11次方;22次方;30. 5次方.20.共轭水深是指( 1)(1) 水跃的跃前水深与跃后水深 (2) 溢流坝下流水流紧缩断面水深(3) 平均流水深（4）临界水深21.图示容器中有两种液体,密度2>1,则 A.B 两测压管中的液面必为 (2)(1)B 管高于A 管; (2) A 管高于B 管; (3) AB 两管同高.22.紊流的断面流速散布纪律相符（1）1 对数散布;2 椭圆散布;3 抛物线散布;4 直线散布.23平底棱柱形明渠产生水跃,其水跃函数J (h1)与J (h2)的关系是（1）1 J(h1)= J(h2)2 J(h1)>J(h2)3J(h1)<J(h2)24.盛水容器a 和b 的测压管水面地位如图 (a).(b) 所示,其底部压强分离为p a和p b.若两容器内水深相等,则p a和p b的关系为（1）( 1) p a > p b (2) p a < p b (3) p a = p b (4) 无法肯定25.层流断面流速散布纪律相符（3）1 对数散布;2 直线散布;3 抛物线散布;4 椭圆散布.26.佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（1）1 激流懈弛流; 2平均流和非平均流;3层流和紊流; 4 恒定流和非恒定流.27.紊流中粘滞底层厚度比绝对光滑高度大得多的壁面称为（1）（1）滑腻面 2 过渡光滑面（3）光滑面（4）以上答案均不合错误三.填空题(在空格中填写准确答案)1.水力模子的重力类似准则是模子与原型的佛汝德数雷同 .2.明渠的断面和流量不变时,水跃的跃前水深越大,则跃后水深越小 .3.底流式消能工的重要情势有下降护坦.建筑消能坎.分解式消能池3种情势.4．测量明槽流量的重要对象有_堰__.__量水槽_.5.依据管道盘算办法的不合,管道可分类为长管和短管 .6.渗流的达西公式是____v=kJ__.7.测量管道流量的重要仪器有文丘里流量计.涡轮流量计.8.盘算明渠平均流的公式是i RQ .AC9.依据管道中水击波传播时光与阀门封闭时光的比较关系,水击可分类为（1）直接水击和（2）间接水击 .10.底流式消力池中产生的水跃,请求是__微吞没___情势的水跃消能率高且稳固.11.按重力类似准则设计的模子中,几何比尺为64,则流速比尺为 8 .12.牛顿内摩擦定律实用前提是牛顿流体 ,层流活动13.幻想液体与现实液体的重要差别是___是否消失液体的拈滞性____________14.现实液体在流淌时产生水头损掉的内因是液体的粘滞性 ,外因是鸿沟前提的影响.15.水跃是水流从_急_流过渡到缓流的局部水力现象;当流量必定,跃前水深增大时,则跃后水深是减小 .16.三种液体盛有容器中,如图所示的四条程度面,个中为等压面的是B—B四.问答题1．．什么是液体的可紧缩性？什么情形下须要斟酌液体的可紧缩性？解：可紧缩性是：当外界的压强产生变更时液体的体积也随之产生转变的特征.液体可紧缩性一般情形下可以不必斟酌,但是当外界压强变更较大,如产生水击现象时必须予以斟酌.2．有人说“平均流必定是恒定流”,这种说法是否准确？为什么？解：这种说法是错误的,平均流不必定是恒定流.因平均流是相对于空间而言,即活动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时光而言,即活动要素不随时光而变.两者判别尺度不合.3．什么是相对压强和绝对压强？4.写出水力半径R 的表达式.5.请分离叙解释渠平均流水深和临界水深的寄义和差别.6.明渠的底坡可以分为哪些类型？7.若何用临界水深h k 与渠道内的水深h 来判别明渠水流的流态？8.依据鸿沟前提的不合,水头损掉可以分为哪两类？9.试论述断定明渠水流流态有哪些办法.10明渠平均流产生的前提是什么？五.作图题(在题图上绘出准确答案)1.定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称.(各渠段均充分长,各段糙率雷同) (5分)2.定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线.v0=03.定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称.(各渠段均充分长,各段糙率雷同,末尾有一跌坎) (5分)4.定性绘出图示曲面AＢＣ上程度偏向的分力和铅垂偏向压力体. (5分)5.定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向.6.绘出图中的受压曲面AB上水等分力的压强散布图和垂直分力的压力体图.7.定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称.(各渠段均充分长,各段糙率雷同)六.依据标题请求解答下列各题1.图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝,闸门宽B =4m,圆弧形闸门半径R =1m,水面均为大气压强.肯定圆弧形闸门AB 上感化的静水总压力及感化偏向.解：水等分力 P x =p c ×A x =74.48kN铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN,静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2,kN, tan = P y /P x =1.15 ∴=49° 合力感化线经由过程圆弧形闸门的圆心.2.图示一跨河倒虹吸圆管,管径d ＝0.8m,长l =50 m,两个 30.折角.进口和出口的局部水头损掉系数分离为ζ1,ζ2,ζ3,沿程水头损掉系数λ,高低游水位差H =3m.若高低游流速水头疏忽不计,求经由过程倒虹吸管的流量Q .解： 按短管盘算,取下流水面为基准面,对高低游渠道内的盘算断面树立能量方程盘算圆管道断面的水力半径和局部水头损掉系数将参数代入上式盘算,可以求解得到即倒虹吸管内经由过程的流量为3/s.3.某程度管路直径d 1=,末尾连接一渐缩喷嘴通大气(如题图),喷H R O BR d 1 v 1嘴出口直径d 2=.用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN m 2,管路内流速v 1=/s.求水流对喷嘴的程度感化力F (可取动量校订系数为1)解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的持续方程：得喷嘴流量和出口流速为：s m 00314.0311==A v Q s m 9.922==A Q v 对于喷嘴树立x 偏向的动量方程 8.187)(3233=--=v v Q A p R ρN水流对喷嘴冲击力:F 与R ,等值反向.4.有一矩形断面混凝土渡槽,糙率n =0.014,底宽b ＝,槽长L ＝120m.进口处槽底高程Z 1=,出口槽底高程Z 2＝m,当槽中平均流水深h 0=时,试求渡槽底坡i 和经由过程的流量Q .解： i=（Z 1-Z 2）/L=155.2==bh A m 29.42=+=h b x m52.0==xA R m v=C (Ri )＝/sQ= vA=m 3/s.5.有一矩形断面混凝土渡槽(n =0.014),底宽b ＝,槽长L ＝.进口处槽底高程Z 1=,当经由过程设计流量Q ＝3/s 时,槽中平均流水深h 0=,试求渡槽底坡和出口槽底高程Z 2？ P x 2211R6.图示水箱一侧有一贯上启齿的短管,箱内水位恒定,水经由过程管嘴向上喷射.若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m,短管的总水头损掉是短管流速水头的倍,取动能校订系数α=1.求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z.7.求图中矩形面板所受静水总压力的大小及感化点地位,已知水深H=2m,板宽B＝3m.8.图示一跨河倒虹吸管,正方形断面,边长b=0.8m,长l=50 m,两个 30.折角.进口和出口的局部水头损掉系数分离为ζ1,ζ2,ζ3,沿程水头损掉系数λ,已知经由过程流量Q=m3/s.若高低游的行进流速水头疏忽不计,求高低游水位差H.9.有一水电站引水钢管,管道长度 L=2000 m,管中水流的流速v=2 m/s,管道水击波波速C ＝1172 m/s.因为管道末尾阀门在2秒内完整封闭,产生水击.试断定水击类型;10.测定90的实验装配如 题图所示.＝m,弯管曲率半径R ＝d ,λ＝0.0264,实测AB 为m 3,11.有一矩形断面混凝土渡槽,糙率n =0.014,底宽b ＝,槽长L ＝120m.进口处槽底高程Z 1=,出口槽底高程Z 2＝m,当槽中平均流水深h 0=时,试求渡槽底坡i 和经由过程的流量Q .12.坝下流水深h t =时,12解：1)盘算临界水深和下流水流流态,.28.972.143232===g q h k α因为紧缩断面水深 激流,下流水深h t =h k 2）盘算紧缩断面处水深h c 的共軛水深h c2γp d d h 1122121v h c2＝)181(232-+cc gh q h＝)11.18.972.1481(21.132-⨯⨯+⨯＝因为 h c2h t ,该水跃为远驱水跃.3）溢流坝下流产生远驱水跃,须要建筑消力池.13.矩形断面渠道中有一平板闸门,渠宽b ＝3m.闸前水深H ＝4m,闸下紧缩断面水深h c =,已知渠道流量Q =18m 3/s.取动能和动量校订系数均为 1.求水流感化于闸门上的感化力.14.已知如图所示程度装配的文丘里流量计,已测得压强γ1p =,γ2p =-,水管的横 断面积A 1=2,A 2=2, 不计水头损掉,求经由过程文丘里流量计的流量 Q 为若干？15.管道直径d = 10 mm,经由过程流量Q = 20 cm 3/s,活动粘度 = 0.0101 cm 2/s.问管中水流流态属层流照样紊流？若将直径改为d = 30 mm,水温.流量不变,问管中水流属何种流态？16.有一水电站引水钢管,管道长度 L=2000 m,管中水流的流速v=2 m/s,管道水击波波速C ＝1172 m/s.因为管道末尾阀门在2秒内完整封闭,产生水击.试断定水击类型;并求管中水击压强水头ΔH.17.某矩形断面河流中建筑有一座WES 堰型溢流坝,溢流堰宽b ＝1H c h0m,在设计水头H d =2.50m 时的流量系数为m d =0.502,堰高P 1=16m.问：（1）不斟酌侧紧缩和吞没影响,求经由过程堰型溢流的流量Q .（2）若坝下紧缩断面处水深h c =,当坝下流水深h t =时,坝下流是否产生水跃？如产生水跃,属于何种情势的水跃？是否须要建筑消能工？18.有一矩形断面渠道底宽b ＝,底坡i ＝0.0004,糙率n ＝0.014,当槽中平均流水深h 0=时,试求经由过程的流量Q .19.图示一程度放置的弯管,直径D=0.2 m,转角α=90°,1－1断面管轴处的动水压强为p 1=40kN/m 2,2－2断面与大气连通,管中流量为Q ＝3/s,求水流畅过弯管时对管壁的感化力.（取动能校订系数和动量修改系数均为1）20.求图中圆弧形闸门ABH=4 m,板宽B ＝2m.21.有一浆砌块石的矩形断面渠道,糙率n = 0.025,宽b = 6m,当Q = 3/s 时,渠中平均水深h = 2m,试断定渠道中的明渠水流流态.22.某矩形断面渠道,经由过程的流量为Q=30m 3/s,底宽为b=5m,水深为h=1m,断定渠内水流是激流照样缓流？假如是激流,试盘算产生水跃的跃后水深是若干.23.某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门,已知平板闸门的宽度b ＝6 m,闸前水深为 H=4m,闸孔流量系数μ=0.45,闸门开度e =,闸底板与渠底齐平.（1） 不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q .HA B（2） 若闸下紧缩水深h c ＝,下流水深h t =,断定闸下水跃连接的情势,并肯定是否须要建筑消力池？. h c 24.如图所示矩形平板闸门AB 宽b =3m, 门重G =9800N,α=60°,h 1 =1m,h 2=. 试求：下流有水时启门力T,25.有一程度放置的管道(如图).管径d 1=10 cm,d 2=5 cm.管中流量Q v =10 L/s.断面1处测管高度动能与动量校订系数均为 1.求水流感化于紧缩段管壁上的力.26.有一浆砌块石的矩形断面渠道,糙率n = 0.025,宽b = 5m,当Q = 3/s 时,渠中平均水深h = 2m,试断定渠道中的明渠水流流态.27.有一单孔水闸,平板闸门孔宽＝ m,闸门开度e = ,闸前水深H ＝ m,闸孔流量系数μ=0.556,闸底板与渠底齐平.不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q .28.水温 10.C 时水流的活动粘滞系数为 = 0.0131 cm 2/s,水管的直径为10 cm,管中流速为100 cm/s,试判别水流流态.29.有一矩形断面渠道平均流,底宽b =10 m,水深h = 3 m,糙率n ,底坡i =0.001 .如流淌在紊流光滑区,求谢才系数C 和流量Q,并判别是激流照样缓流.30.有一虹吸管(如图).已知管径d =10 cm,h 1=1.5 m,h 2=3 m,不计水头损掉,取动能校订系数α＝1.求断面c －c 中间处的压强p c .32.有一单孔水闸,平板闸门孔宽b ＝ m,闸门开度e =0.5 m,闸前水深H ＝ m,闸孔流量系数μ=0.556,闸底板与渠底齐平.不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q .h tHh h h 123T33.某单孔WES型实用堰,孔净宽= m,上游堰高P=35m,堰顶水头H=,已知实用堰的流量系数m=0.502 ,不斟酌侧紧缩系数影响.堰下流紧缩断面的水深h c=,紧缩断面的宽为54m,下流水位低于堰顶,下流水深h t=.（1）求经由过程实用堰的流量Q（2）肯定堰下流水跃连接情势,解释堰下流是否须要建筑消能举措措施？（3）如采取底流式消能,消能池中的水跃应达到什么请求？34.图示直径为20mm,长450m的管道自水库取水并泄入大气中,出口比水库水面低13 m,已知沿程水头损掉系数λ,进口局部水头损掉系数ζ=0.5,求泄流量Q .(按短管盘算)35.图示左边为一封闭容器,盛有密度1＝2＝1000kg/m3 的水,深度 h1 = 3 m.容器侧壁装有一测压管,H= 0.5 m.右边为敞口盛水容器,水深h2=2.2 m.求中距离板A.B.C 三点的压强.( 10分)36.已知如图所示的文丘里管,管路中经由过程流量Q =10 l/s,d1 =5 cm,p1 =78.4 Pa,假如使2断面产生真空压强为,问d2应为若干？（不计水头损掉）（ 10分)37.有一矩形断面渠道,底宽b＝,底坡i＝0.0004,糙率n＝0.014,当槽中平均流水深h0=时,试求经由过程的流量Q , 并判别是激流照样缓流.38.某矩形断面渠道中筑有一溢流坝.已知渠宽b =18 m ,流量Q =265 m3/s ,坝下紧缩断面处水深h c = 当坝下流水深h t =4.7 m 时,问：（1）.坝下流产生何种情势的水跃？（2）.是否须要建筑消能工？。

解: 以管轴线0-0为基准线，
写A→B的伯方程:
hp
pA
u
2 A
0
pa
0
0 uA A
0
g 2g
g
d
u
2 A
pa pA
2g g
(1)
题3.11图
又由水银压差计公式:
(zB
pB
g
)
(
z
A
pA )
g
pg g
g
h
在本题中: zA=zB=0，故知: pB pA p g g h
(2)
将(2)代入(1)中得:
又由连续性方程：Q1=Q2 或 v1A1=v2A2 得：
v2
A1 A2
v1
d12 d22
0.795
0.22 0.12
0.795
3.18m /
s
3.8 题3.8图所示输送海水的管道，管径d＝0.2m，进口断面
平均流速v=1m/s，若从此管中分出流量 Q1 0.012 m3 / s ，问
管中。 尚余流量Q2等于多少？设海水密度为1.02×103kg/m3，求
3.17 题图示一文丘里流量计，水银压差计读数为360mm， 若不计A.B 两点间的水头损失，试求管道中的流量。已知 管道直径d1=300mm，喉段直径d2＝150mm，渐变段AB长为 750mm。
解: 以1-1水平面为基准面， 写1-1到2-2断面的能量方程 d2=150mm
p1 1v12 0.75 p2 2v22
p1 p2 5.3m水柱
g
又令1 2 1,
代入能量方程中得:
d2=150mm
2
B2
5.3 v22 1 v22 0.75,

冲击损失
水流在高速流动中，由于 水流的剧烈波动、水流的 分离和再附着等过程所引 起的水头损失。
水头损失的计算方法
伯诺里方程法
利用伯诺里方程计算沿程水头损失，该方法适用于计算均 匀流动的水管中的水头损失。
尼古拉兹实验曲线法
根据尼古拉兹实验结果，绘制出的沿程阻力系数与雷诺数 的关系曲线，通过查表和曲线拟合计算沿程水头损失。
静水压强具有方向性，其方向垂直于 作用面，并指向作用面内。
静水压强的基本规律
静水压强分布规律
在同一深度处，各点所受的静水压强相等。
静水压强与深度关系
随着深度的增加，静水压强逐渐增大。
静水压强与液体密度关系
在相同深度和重力加速度条件下，液体密度越大，所受的静水压强 越大。
静水压强的计算公式
1 2 3
使用减小阻力的材料
选择具有较小阻力的材料可以 降低流体流动的阻力。
04
水头损失
水头损失的类型
01
02
03
沿程水头损失
水流在管道、渠道等直线 型流动中，由于水流与边 界壁面的摩擦和黏性阻力 所引起的水头损失。
局部水头损失
水流在流经管道的弯头、 阀门、扩散管等局部构件 时，由于流速分布的急剧 变化而引起的水头损失。
解答
首先，我们需要计算孔口的面积，使用公式$A = pi r^2$，其中$r$是孔的半径。然后，我们需要计算每秒流出 的水量，使用公式$Q = A times v$，其中$v$是水流速度。最后，我们用总水量除以每秒流出的水量，得到所 需时间。
习题二解答
问题
一个水坝的横截面是一个梯形，上底为6米，下底为12米，高为30米。当水坝内蓄满水时，水的深度 为20米。求水对坝底的压强和压力。

1、如图所示流量为Q、断面平均流速为v的射流,水平射向直立光滑的平板后分为两股。

一股沿平板直泻而下,流量为Q,另一股从平板顶部以1倾角θ射出,流量为Q。

2若不计重力与水头损失,试求:①流量Q、2Q;1②作用在平板上的射流冲击力F。

2、水箱中的水经管道出流,已知管道直径d=20mm,长l=5m,沿程阻力系数λ=0、02,进口局部阻力系数ζ=0、5,水位H=10m,试求流量Q及管壁切应力τ。

3、已知一长直梯形断面渠道,其流量Q=5m3/s,断面平均流速v=1.4m/s,边坡系数m=1、0,粗糙系数n=0、025,求梯形水力最优断面尺寸及渠底坡度i。

4、有一梯形断面渠道,底坡i=0、0005,边坡系数m=1,糙率n=0、027,过水断面面积A＝10m2。

求水力最佳断面及相应的最大流量。

若改为矩形断面,仍欲维持原有流量,且其糙率及底坡i均不变,问其最佳尺寸如何?6、工地用水,由水泵将河边井中水抽送至贮水池中(见图所示)。

已知水泵工作流量Q=6.0l/s,水泵最大吸水真空高度8m .6]g [=ρv p ,吸水管长度L 1=8.0m,扬水管长度L 2=40m,管径d=80mm,管道沿程阻力系数λ=0、025,局部阻力系数:ζ底阀=5、0,ζ弯道=0、5,ζ闸阀=0、5,井中水面标高z 1=-5.0m,贮水池水面标高z 3=29.0m 。

试求:(1)水泵最大安装高度hs ;(2)水泵扬程H 。

(15分)5, 如图所示,矩形闸门AB ,宽b =1m ,左侧油深h 1=1m ,油液密度ρ1=800kg /m 3,水深h 2=2m ,闸门的倾角α=60°,求作用在闸门上的液体总压力及作用点位置。

油水7、有如图所示三种形式的叶片,受流量Q、流速v的射流冲击,试分析哪一种情况叶片上受的冲击力最大？。