水力学 第一章习题课

哈⼯⼤建筑⼯业出版社伍悦滨⼯程流体⼒学（⽔⼒学）课

后习题答案

第⼀章1、2 kg 19.6 N

2、900 kg/m 3

3、3.5 %

4、1.0 N

5、0.05 Pa ?s

6、4.3×10-5 N

7、39.5 N ?m

8、0.026 %

9、0.51×10-9 Pa -1 1.96×109 Pa 10、0.2 m 3 11、533×105 Pa 12、435.44 kPa

第⼆章1、14994 Pa

2、-5880 Pa

3、352.8 kN ，275.4 kN

4、37.7 kPa ，29.6 kN

5、362.8 kPa

6、22.7kPa

7、p=p 0

8、1.63m/s 2

9、18.67 rad/s

10、2462N 竖直向下，

3977N 竖直向上 12、31kN 13、88.3kN 距⽔底1.5m 14、距液⾯1.56m 15、距液⾯1.414m

2.586m

16、23.45kN ，20o 17

、12 23xz

P gh P ρρ==18、153.85kN ，0，0 19、28.85kN ，2.56 kN 20、0.114 21、不能 22、0.48m

第三章1、35.86 m/s 22、36.27m/s 2⼆元/恒定

/⾮均匀流 3、ay-bx=c 4、x 2+y 2=c 5、3x -2y =3 6、y =0.242r 0

7、1,3不满⾜2满⾜ 8、u x =-2xy -2x +f (y ) 9、4max 3Q bu = 10、18.05m/s, 22.25m/s 11、8.16 2.04 0.51 16.32 4.08 1.024.08 1.02 0.255 12、0.228kg/s 9.83m/s 13、4.77 m/s

14、0.158d 0.274d 0.354d 0.418d 0.474d

()21234520d u u u u u πρ++++ 15、0.056 m

16、300 mm 1.18m/s 17、Q 1/Q 2=0.28 18、2.64 kg/m 3

第一章 绪 论

第一节 思 考 题

1-1 重力加速度的大小与哪些因素有关？在水力学中是怎样考虑重力加速度的大小？

1-2 液体的容重和密度在什么情况下可视为常数？

1-3 影响液体与变化的因素有哪些？水的和与这些因素的变化关系如何？

1-4 固体间的摩擦力与液层之间的内摩擦力有何不同之处？

1-5 静止液体是否存在粘滞性？为什么？

1-6 举例说明液层上切应力方向的确定方法。

1-7 假设明渠水流的垂线流速分布为：①常数；②底部速度u=0，表面u=umax的斜直线；③二次抛物线。则其切应力τ的垂线分布规律各是怎样的（作图说明）？

1-8 液体压缩时，其质量和密度各有无变化？影响（或K）变化的因素有哪些？

1-9 引入连续介质假设有何实际意义？

1-10 何谓理想液体？理想液体流动的垂线流速与切应力分布规律如何？在自然界中存在理想液体吗？

第二节 计 算 题

1-1 体积为2.5m3，重量为17.1kN的液体，其容量、密度各为若干？

1-2 某液体的密度为13600kg/ m3，运动粘滞系数为1.14×10-7㎡/s，求动力粘滞系数。

1-3 已知水的动力粘滞系数μ=0.00129Pa·s，求其运动粘滞系数。

1-4 两水平平行板间充满y=7.84kN/ m3的液体，上板固定，下板在τ=1.5N/㎡的切应力作用下，以u=0.3m/s的速度平移，两板间距l=1mm，求液体的粘滞系数μ和υ。

1-5 一质量m=5kg的木板如计1-5图，沿着涂有润滑油的斜面等速下滑，油的动力粘滞系数μ=0.1225N·s/㎡，油层厚t=0.1cm，木板的接触面积A=0.25㎡，求木板的下滑速度u。

1-6 某滑动轴承如计1-6图，轴承宽a=20cm,轴的直径d=13cm，间隙t=0.1cm，当轴的转速n=210rpm时，内摩擦力对轴中心的力矩M=0.4N·m，求μ。

1 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1_____________ B层对A层的切应力2 。其中1 的方向与流向 __________，2 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~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 。

1 《水力学》 李炜 徐孝平 主编 2000年6月

武汉水利电力大学出版社 共12章 全部习题的解答

第一章

1-1 解:

,103003.133mkgcmg比重3094.10,03.1mkNs

1-2 解:

smmSNgmkgmNg/10003.19789/10002.18.9,88.9988.9/9789262332

以上为水，以下为空气254/10089.18.91015.082.11mSNg

1-3 解:

PavdKdp791019.2%)1(1019.2

1-4 解:

①用工程单位制：)/(18.698.9/678)/(67810/678.04233mkgfsgmkgfvG

②用国单位制：（SI制）：)(678)(4.66448.933mkggmNkgfN

1-5 解:

流速梯度)s1(1075.3104.05.1udydu33

切应力Pa1075.31075.31.0u23

活塞所受的摩擦阻力NdlAF38.2616.014.014.31075.32

1-6解:

作用在侧壁上粘性切力产生的力矩

SPa072.03.68905.43.68M3.68)003.02.01(104.02.014.32)1r(hr2rdyduAM22

1-7解:

设;2cByAyu①根据实际流体的无滑移现象，当y=0时u=0

0C（第三个常数项为零）;②∵y=0.04m时，u=1m/s

则有 1=A×0.042+B×0.04; ③E点的流体切应力为零，有02BAydydu， 2 则由联立方程求得008.0104.00016.0BABA 解得：50625BA