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水力学课后习题答案

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0 绪论绪论绪论

1 水静力学水静力学

2 液体运动的流束理论液体运动的流束理论

3 液流型态及水头损失 

4 有压管中的恒定流有压管中的恒定流

5 明渠恒定均匀流明渠恒定均匀流

6 明渠恒定非均匀流明渠恒定非均匀流

7 水跃水跃

8 堰流及闸孔出流堰流及闸孔出流

9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能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有压管中的非恒定流

11 明渠非恒定流明渠非恒定流

12 液体运动的流场理论液体运动的流场理论

14 恒定平面势流恒定平面势流

15 渗流渗流

18 相似原理和模型试验基础相似原理和模型试验基础

0 绪论 

0.1 ρ＝816.33kg/m3

0.2 当y=0.25H时

Hu

dydu

m

058.1

» 

当y=0.5H时

Hu

dydu

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×K=1.96×10108

N/m2

 dp=1.96×dp=1.96×10105

N/m2

1 水静力学 

1.1 Pc=107.4KN/m2

h=0.959m

1.2 P

B-P

A=0.52KN/m2

P

AK=5.89KN/m2

P

BK=5.37KN/m2

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1.3 h1=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。 

1.4 Pc=27.439KN/m2

1.5 P

M=750.68h KN/m2

1.6 P

2-p

1=218.05N/m2

1.7 g=

BABrAr

BA

++

1.8 P=29.53KN 方向向下垂直底板方向向下垂直底板 P＝0

1.9 W=34.3rad/s Wmax=48.5rad/s

1.10 a=

LhHg

)(2

-

1.12 当下游无水当下游无水 P

x=3312.4KN(→) P

2=862.4KN(↓)

当下游有水当下游有水 P

x=3136KN(→) P

2=950.6KN(↓)

1.13 T=142.9KN

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f＝14º14º28´28´ 

1.20 P

x=353KN P

z=46.18KN 方向向下方向向下

1.21 H=3m

1.22 d=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

g2p

=2.35m

2.4 P

K

1=63.8KN/m2

2.5 Q=0.00393m3

/s

2.6 Q=0.0611m3

/s

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2.7 m=0.985

2.8 Q=0.058m3

/s

2.9 S点相对压强为－4.9N／cm2

，绝对压强为4.9N/cm2

2.10 V

3=9.9m/s Q=0.396m3

/s

2.11 R

x=391.715KN(→)

2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角b＝37º37º8´8´ 

2.13 R

x=98.35KN(→)

2.14 R

x=2988.27KN(→)

2.15 R

x=1.017KN(←)

2.16 R

x =153.26KN(→)

2.17 a=2

34

=b 

2.18 F=

Rmv

2

2.19 Q=g

2mH2.5

2.20 F=C

dL2

22

rm 

2.21 mp

A

44.2

=

g mp

B

44.4

=

g 

2.22 Q

1=

+1(

2Q

cos)a )cos1(

22a

-=Q

Q

2.23 R=2145KN a=54º=54º68´68´ 

2.24 m=3.12kg

2.25 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减小减小

3.2 R

e=198019.8>2000 紊流紊流

3.3 R

e=64554>500紊流紊流

3.4 cm

0096.0

0=d 

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3.5

32

0=

uv

当时vu

x= hy

m577.0

» 

3.6 Q3

min1654.0m

=/s 2

0/24.33mN

=t 

3.7 当Q=5000cm3

/s时，Re=19450紊流紊流 20

0=D

d 光滑管区0270

=l 

当Q＝20000cm3

/s时 Re=78200紊流 775.0

0=D

d 过渡粗糙区

026.0

=l 

当Q＝200000cm3

/s时 Re=780000紊流紊流 1.7

0=D

d 粗糙区粗糙区 023.0

=l 

若l＝100m时Q＝5000 cm3

/s时 h

f=0.006m Q=2000 cm3

/s时 h

f=0.09m

Q＝200000 cm3

/s时 hf=7.85m

3.8 l＝0.042

3.9 n=0.011

3.10 x=0.29

3.11 Q=0.004m3

/s

3.12

Dh=0.158m

3.13 Z=11.1m

3.14 x=24.7

4 有压管中的恒定流 

4.1 当n=0.012时 Q=6.51 m3

/s 当n=0.013时 Q=6.7m3

/s

当n=0.014时 Q=6.3 m3

/s

4.2 当n=0.0125时 Q=0.68 m3

/s 当n=0.011时 Q=0.74 m3

/s

当n=0.014时 Q=0.62 m3

/s

4.3 Q

max=0.0268 m3

/s Z=0.82m

4.4 当n=0.011时 H=7.61 m 当n=0.012时 H=7.0 m

4.5 H

t=30.331m

4.6 n取0.012 Q=0.5 m3

/s h

maxv=5.1m

4.7 n取0.0125时 H

A＝21.5m水柱高水柱高

4.8 Q

1=29.3L/s Q

2=30.7L/s

Ñ=135.21m

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4.9 H=0.9m

4.10 Q

2=0.17 m3

/s Q

3=0.468 m3

/s

4.11 Q

1=0.7 m3

/s Q

2=0.37 m3

/s Q

3=0.33 m3

/s

4.12 H

1=2.8m

4.13 Q=0.0105 m3/s P

B=10.57KN/m2

4.14 Q

1=0.157 Q

2

5 明渠恒定均匀流 

5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m3

/s

5.2 Q=20.3 m3

/s

5.3 Q=241.3 m3

/s

5.4 h=2.34m

5.5 h=1.25m

5.6 b=3.2m

5.7 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故不满足不冲流速的要求

5.8 当n=0.011时 i=0.0026

Ñ=51.76m

当n=0.012时 i=0.0031 当n=0.013时 i=0.0036

当n=0.014时 i=0.0042

5.9 i=1/3000 V=1.63m/s

允 满足通航要求满足通航要求

5.10 n=0.02 V=1.25m/s

5.11 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=1.56m

5.12 h

f=1m

5.13 Q=4.6 m3

/s

5.14 Q=178.2m3

/s

5.15 h

m=2.18m b

m=1.32m i=0.00036

5.16

2Ñ=119.87m Q

1=45.16m3/s Q

2=354.84 m3/s

6 明渠恒定非均匀流 

6.1 V

w=4.2m/s Fr=0.212 缓流缓流

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水力学题库

水力学题库

1 《水力学》习题、试题库

一、名词解释

1.有压流

2.无压流

3.流线

4.迹线

5.渐变流：

6.急变流

7.水力最优断面

8.粘滞性

9.膨胀性

10.压缩性

11.质量力

12.表面力

13.均匀流

14.非均匀流

15.佛汝德数

16.雷诺数

17.棱柱形渠道

18.非棱柱形渠道

19.理想液体

20.圆柱形外管嘴

21.长管

22.短管

23.孔口

24.临界水深

25.正常水深 2 26.局部水头损失

27.沿程水头损失

28.连续介质

29.恒定流

30.非恒流

31.基本量纲

32.紊流

33.层流

34.流管

35.元流

36.总流

37.过水断面

38.流量

39.当地加速度

40.迁移加速度

41.水力坡度J

42.测压管坡度Jp

43.正坡

44.平坡

45.负坡

46.逆坡

47.临界流

48.急流

49.缓流

50.平均水深hm

51.临界坡度ik

52.不冲允许流速

53.不淤允许流速

54.断面比能 3 55. 自由出流

56. 淹没出流

二、 简答题

1.请简述“连续介质假设”的内容及其对研究液体运动的意义。

2.什么是均匀流？明渠均匀流有哪些水力特征？

3.什么是水力最优断面？

4.什么是“佛汝德数”，其物理意义表示什么？

5. 什么是理想液体？

6. 什么是迹线？

7. 什么是棱柱形渠道？

8. 什么是“雷诺数”，其物理意义表示什么？

9. 什么是圆柱形外管嘴？管嘴的形成条件。

10.简述牛顿内摩擦定律的内容及其物理意义。

11.简述静水压强的特性。

12.简述帕斯卡定律的内容。

13.什么是等压面？它有何性质？

14.什么是流线？它有何特点？

15.简述明渠均匀流的形成条件。

16.何谓渐变流，渐变流有哪些重要性质？

17.雷诺数与哪些因数有关？其物理意义是什么？当管道流量一定时，随管径的加大，雷诺数是增大还是减小？

18.欧拉数与韦伯数的物理意义是什么？

水力学考试复习

水力学考试复习

水力学考试复习

1. 从距离消防水枪出口19m高处水塔取水，若水管及喷水枪系统总水头损失为4.5m，则从水枪喷出的水可到达的高度是 。

水箱

（第1小题题图）

2. 水平安装的串联管路中，已测得两不同直径管道断面的压力水头分别为，，水管横截面面积分别为，，两测压管间的水头损失，则通过该管的流量是 。

（第2小题题图）

3. 拦河滚水坝，当通过流量，时，坝上游水深，坝后收缩断面处水深，若坝长，水流对坝体的水平作用力是 。

(第3小题题图)

4. 液流产生水头损失必须具备的两个条件是 。 5. 作层流运动的液体，沿程水头损失是与流速的 次方成正比。确定沿程水头损失必须首先判别 。

6. 有一小车内盛液体，车内纵横剖面均为矩形，已知水箱高为H，长为L，静止时水深为h，当小车以等加速度a直线行驶时，液面的方程是 。

L

H a

h

7. 图示水塔水位高程测量系统中，左右水银面高差为，低水银面的高程为51.00m，已知水银的密度是，重力加速度取，则水塔中水面高程为 。

（第7小题题图）

8. 某水流流速分布函数为，其中为水深，为液面流速，则距壁面为的点处，当时，的流速梯度是 。

9. 容积为4m3的液体，当压强增加了5个大气压强时容积减少1L，则该液体的体积模量K＝ 。

10. 圆形水管其直径，管中水流平均流速，对应水温的运动粘滞系数，则此管中水流的流态为 。

[答案][北京交通大学]《水力学》在线作业二-4

[答案][北京交通大学]《水力学》在线作业二-4

1.水力学中的一维流动是指()。

[答案：D]

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

2.一明渠断面为梯形，渠底宽度为2.2m，水深为2m，边坡系数m=1.5，则湿周为()m。

[答案：D]

A.5.12

B.6.37

C.8.23

D.9.41

3.与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是()。

[答案：D]

A.压强、速度和粘度

B.压强、速度和剪切变形

C.切应力、温度和速度

D.粘度、切应力和剪切变形速度

4.圆管层流中，管中心处的切应力()。

[答案：A]

A.等于零

B.最大

C.等于平均应力

D.为总应力的2/3

5.在圆管层流中，过水断面上的平均流速为管轴处最大流速的()。

[答案：D] A.3倍

B.1/3

C.2倍

D.1/2

6.恒定总流的动量方程表示在单位时间内，通过控制体表面()，等于作用在该控制体上所有外力的向量和。

[答案：C]

A.流入控制体的动量

B.流出控制体的动量

C.流出与流入控制体的动量差

D.流出与流入控制体的动量和

7.当流动的雷诺数小于下临界雷诺数时液体流态为()。

[答案：B]

A.急流

B.层流

C.紊流

D.缓流

8.根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强()。

[答案：A]

A.数值相等

B.数值不等

C.仅水平方向数值相等

D.铅直方向数值最大

9.测量水槽中某点水流流速的仪器有()。

[答案：B]

A.文丘里计

B.皮托管

C.测压管

D.薄壁堰 10.弗劳德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数()。

[答案：A]

A.急流和缓流

B.均匀流和非均匀流

C.层流和紊流

D.恒定流和非恒定流

11.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为()。

[答案：A]

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

12.某宽顶堰堰顶入口为圆角，堰的相对高度P/H=1.43，则其流量系数m为()。

水力学试卷1、2

水力学试卷1、2

水力学I考试样题

一．单项选择题(每题2-3分，共30分。注意：带“*”号题目水利专业必作，其他专业不作)。

⒈在国际单位制中，运动粘滞系数的单位是 。

a．N·m2/s； b．m2/s；

c．KN /s； d．N/m2。

⒉等压面是 。

a．水平面； b．与质量力成正交的平面或曲面；

c．与重力方向成正交的平面或曲面； d．与地球的曲率半径成正交的球面。

⒊容重与密度 。

a．是单位不同的同一个物理量； b．前者是矢量后者是标量；

c．前者反映单位质量力的大小，后者反映单位体积的物质量；d．两者的值总是相等的。

⒋压力中心与作用面形心的位置 。

a．重合； b．前者在上，后者在下；

c．在同一条水平线上； d．前者在下，后者在上。

⒌层流的流速分布比紊流的流速分布 。

a．更不均匀； b．更均匀；

c．更稳定； d．更不稳定。

⒍液体流动方向是 。

a．从总水头大指向总水头小； b．从最高处指向最低处；

c．从压强大指向压强小； d．从流速大指向流速小。

⒎流线是 。

a．等流速线； b．均匀流中的迹线；

c．恒定流中的迹线； d．与流动边界平行的线。