水力学课后答案详解
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《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:,103003.133m kg g ==ρ比重3094.10,03.1m kN s ==γ1-2 解:sm m S N g m kg m N g /10003.19789/10002.18.9,88.9988.9/9789262332--⨯=⋅⨯⨯=⋅=====γμρμνγρ以上为水,以下为空气254/10089.18.91015.082.11m S N g ⋅⨯=⨯⨯===--νγρνμ1-3 解:Pa vd Kdp 791019.2%)1(1019.2⨯=-⨯⨯-=-=ν1-4 解:①用工程单位制:)/(18.698.9/678)/(67810/678.04233m kgfs g m kgf v G ======-γργ②用国单位制:(SI 制):)(678)(4.66448.933m kg g m N kgf N ===⨯=γργγ1-5 解:流速梯度)s 1(1075.3104.05.1u dy du 33⨯=⨯=δ=- 切应力Pa 1075.31075.31.0u23⨯=⨯⨯=δμ=τ 活塞所受的摩擦阻力N dl A F 38.2616.014.014.31075.32=⨯⨯⨯⨯===τπτ 1-6解:作用在侧壁上粘性切力产生的力矩SPa 072.03.68905.43.68M 3.68)003.02.01(104.02.014.32)1r (h r 2r dy du A M 22⋅===μ∴μ=+⨯μ⨯⨯⨯⨯=+δμωπ=⋅μ=1-7解:设;2c By Ay u ++=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=+=B Ay dydu,则由联立方程求得⎩⎨⎧=+=+008.0104.00016.0B A B A 解得:⎩⎨⎧=-=50625B A2(1000100.16⨯⨯⨯=⋅⋅==-dydu dy du ρυμτAy+B )=1×10-3(-1250y+50) 当y=0处,τ=5×10-2 Pa 当y=0.02处,τ=2.5×10-2 Pa 当y=0.04处,τ=0 Pa1-8解:离心力(惯性离心力)rr m r u m F C =⋅==222ω以题1-8图(p.14)表示的应力θ角是x 则有重力方向的质量力;g f z -=水平方向质量力分别为:;cos 2θωr f x = f2-1解:设加水后左边水银面下降Δh①设容器空着时,左边水注为h, 则有水银水银h h γγ=h=13.6×0.6×sin30°=4.08(m) ②容器充满水后()()[h ︒∆+=∆++30sin h 0.608.40.3?水银γγ 7.08+Δh=13.6 (0.3+1.5Δh) Δh=0.155(m)读数l =0.6+0.155+0.155/sin30°=1.065(m) 2-2解:a A B kp h s h s h h p p 412.973.08.09.015.08.98.0)15.030.0(8.998)(112221=⨯⨯+⨯⨯++-=+++-=γγγ 2-3解:)(126)(26.18.06.1322.058.98.08.98.0)2025(8.96.1322.011cm m h h ==⨯-=⨯=⨯⨯-+⨯⨯-得由)(8.600)(008.6526.18.08.9)1520(8.926.18.98.022cm m h h ==+⨯==-⨯+⨯⨯由)(9.80)(809.08.96.13)1015008.6(8.9cm m h h ==⨯=-+⨯由2-4解:2211''h h γγγγγγ-=- 212211'h h h h ++=γγγ 2-5解:设大气压强为10m 水柱相对压强)(1960098002a A p p -=⨯-= )(2450098005.2a B p p =⨯= )(2940098003a o p p -=⨯-= 绝对压强)(7840098008a A p p =⨯=绝)(12250098005.12aB p p =⨯=绝 )(6360098007a o p p =⨯=绝 m y 3=2-6解:g h H H h g )12水空气煤气水()(ρρρρ+=+)/(53.0201.0115.0100028.1312m kg H h h =-⨯-=--=水空气煤气ρρρ 2-7解:)(796.362)9.22.26.13(8.998)6.13.1(8.9)1.11.1(8.96.1398))1321234a a kp h H h h h h h h p p =-⨯⨯+=+-+⨯+=-+---+-+=((水水银γγ2-8解:设A 杯水位下降ΔH ,则B 杯水位上升ΔH ,ΔH =1005052212h h h dd =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 2211gH gH ρρ=)()(222111h H H g p h H H g p -∆++=-∆-+ρρ)(6.156)()(212121a p gh H g p p p =-+∆+=-=∆ρρρρ 2-9解:(1))(523121m h h z A =+=+= )(321m h z B == 水柱)m p A (310)17.0(1-=⨯-=γ水柱)m p B (1231-=+-=γ水柱)(m P z A A 2351=-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+γ水柱)(m P z B B 2131=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γ (2))(212m h z A ==01=B z水柱)m p A (31-=γ 水柱)m p B (11-=γ水柱)m (1P z P z 2B B 2A A -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γγ 图略。
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(-+==Θ原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμΘ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-=Θ)(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yuATmgddsinμθ==001.0145.04.062.22sin8.95sin⨯⨯⨯⨯==δθμuAmgsPa1047.0⋅=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yuddμτ=,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。
已知导线直径0.9mm,长度20mm,涂料的粘度μ=0.02Pa.s。
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。
水力学第三版课后答案水力学第三版课后答案【篇一:[工程流体力学(水力学)]__禹华谦1-10章习题解答】.20℃的水2.5m3,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?1v1??2v2又20℃时,水的密度?1?998.23kg/m380℃时,水的密度?2?971.83kg/m3 ?v2??1v1?2.567m93 ?2则增加的体积为?v?v2?v1?0.0679m31-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度?增加15%,重度?减少10%,问此时动力粘度?增加多少(百分数)?[解] ??????(1?0.15)?原(1?0.1)?原?1.035?原?原?1.035?原????原1.035?原??原??0.035 ?原?原此时动力粘度?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u?0.002?g(hy?0.5y2)/?,式中?、?分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。
试求h?0.5m时渠底(y=0)处的切应力。
[解] ?du?0.002?g(h?y)/? dydu?0.002?g(h?y) dy????当h=0.5m,y=0时??0.002?1000?9.807(0.5?0)?9.807pa[解] 木块重量沿斜坡分力f与切力t平衡时,等速下滑mgsin??t??adu dy??mgsin?5?9.8?sin22.62?u1a0.4?0.45??0.001??0.1047pa?s1-5.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???绘出切应力沿y方向的分布图。
[解]du,定性dy第二章流体静力学2-1.一密闭盛水容器如图所示,u形测压计液面高于容器内液面h=1.5m,求容器液面的相对压强。
[解] ?p0?pa??gh?pe?p0?pa??gh?1000?9.807?1.5?14.7kpa2-2.密闭水箱,压力表测得压强为4900pa。
水力学第五版上册:答案解析1. 引言《水力学第五版上册》是一本经典的水力学教材,为学习与研究水力学提供了丰富的知识内容。
本文将对该教材中的一些问题进行答案解析,以帮助读者更好地理解和掌握相关概念和理论。
2. 答案解析2.1 第一章问题1:什么是水力学?答案:水力学是研究水的运动、水流的特性、水力学定律以及水与工程结构相互作用等方面的科学。
问题2:简述欧拉方程的基本形式和含义。
答案:欧拉方程是水力学中最基本的运动方程,其基本形式为:$\\frac{{\\partial u}}{{\\partial t}} + u\\frac{{\\partial u}}{{\\partial x}} +v\\frac{{\\partial u}}{{\\partial y}} + w\\frac{{\\partial u}}{{\\partial z}} +\\frac{{1}}{{\\rho}}\\frac{{\\partial p}}{{\\partial x}} = g_x$其中,u、v、w分别表示x、y、z三个坐标方向上的速度分量,t表示时间,p 表示压力,$\\rho$表示密度,g x表示重力在x方向上的分量。
欧拉方程描述了流体在三维空间中的运动状态,包括速度、压力以及受力情况等。
2.2 第二章问题1:什么是连续性方程?简述其物理意义。
答案:连续性方程是水力学中的基本方程之一,用于描述流体在运动过程中的质量守恒。
其数学表达式为:$\\frac{{\\partial \\rho}}{{\\partial t}} +\\frac{{\\partial (\\rho u)}}{{\\partial x}} + \\frac{{\\partial (\\rhov)}}{{\\partial y}} + \\frac{{\\partial (\\rho w)}}{{\\partial z}} = 0$ 其中,$\\rho$表示流体的密度,u、v、w分别表示x、y、z三个坐标方向上的速度分量。
《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:,103003.133m kg g ==ρ比重3094.10,03.1m kN s ==γ1-2 解:sm m S N g m kg m N g /10003.19789/10002.18.9,88.9988.9/9789262332--⨯=⋅⨯⨯=⋅=====γμρμνγρ以上为水,以下为空气254/10089.18.91015.082.11m S N g ⋅⨯=⨯⨯===--νγρνμ1-3 解:Pa vd Kdp 791019.2%)1(1019.2⨯=-⨯⨯-=-=ν1-4 解:①用工程单位制:)/(18.698.9/678)/(67810/678.04233m kgfs g m kgf v G ======-γργ②用国单位制:(SI 制):)(678)(4.66448.933m kg g m N kgf N ===⨯=γργγ1-5 解:流速梯度)s 1(1075.3104.05.1u dy du 33⨯=⨯=δ=- 切应力Pa 1075.31075.31.0u23⨯=⨯⨯=δμ=τ 活塞所受的摩擦阻力N dl A F 38.2616.014.014.31075.32=⨯⨯⨯⨯===τπτ 1-6解:作用在侧壁上粘性切力产生的力矩SPa 072.03.68905.43.68M 3.68)003.02.01(104.02.014.32)1r (h r 2r dy du A M 22⋅===μ∴μ=+⨯μ⨯⨯⨯⨯=+δμωπ=⋅μ=1-7解:设;2c By Ay u ++=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=+=B Ay dydu,则由联立方程求得⎩⎨⎧=+=+008.0104.00016.0B A B A 解得:⎩⎨⎧=-=50625B A2(1000100.16⨯⨯⨯=⋅⋅==-dydu dy du ρυμτAy+B )=1×10-3(-1250y+50) 当y=0处,τ=5×10-2 Pa 当y=0.02处,τ=2.5×10-2 Pa 当y=0.04处,τ=0 Pa1-8解:离心力(惯性离心力)rr m r u m F C =⋅==222ω以题1-8图(p.14)表示的应力θ角是x 则有重力方向的质量力;g f z -=水平方向质量力分别为:;cos 2θωr f x = f2-1解:设加水后左边水银面下降Δh①设容器空着时,左边水注为h, 则有水银水银h h γγ=h=13.6×0.6×sin30°=4.08(m) ②容器充满水后()()[h ︒∆+=∆++30sin h 0.608.40.3?水银γγ 7.08+Δh=13.6 (0.3+1.5Δh) Δh=0.155(m)读数l =0.6+0.155+0.155/sin30°=1.065(m) 2-2解:a A B kp h s h s h h p p 412.973.08.09.015.08.98.0)15.030.0(8.998)(112221=⨯⨯+⨯⨯++-=+++-=γγγ 2-3解:)(126)(26.18.06.1322.058.98.08.98.0)2025(8.96.1322.011cm m h h ==⨯-=⨯=⨯⨯-+⨯⨯-得由)(8.600)(008.6526.18.08.9)1520(8.926.18.98.022cm m h h ==+⨯==-⨯+⨯⨯由)(9.80)(809.08.96.13)1015008.6(8.9cm m h h ==⨯=-+⨯由2-4解:2211''h h γγγγγγ-=- 212211'h h h h ++=γγγ 2-5解:设大气压强为10m 水柱相对压强)(1960098002a A p p -=⨯-= )(2450098005.2a B p p =⨯= )(2940098003a o p p -=⨯-= 绝对压强)(7840098008a A p p =⨯=绝)(12250098005.12aB p p =⨯=绝 )(6360098007a o p p =⨯=绝 m y 3=2-6解:g h H H h g )12水空气煤气水()(ρρρρ+=+)/(53.0201.0115.0100028.1312m kg H h h =-⨯-=--=水空气煤气ρρρ 2-7解:)(796.362)9.22.26.13(8.998)6.13.1(8.9)1.11.1(8.96.1398))1321234a a kp h H h h h h h h p p =-⨯⨯+=+-+⨯+=-+---+-+=((水水银γγ2-8解:设A 杯水位下降ΔH ,则B 杯水位上升ΔH ,ΔH =1005052212h h h dd =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 2211gH gH ρρ=)()(222111h H H g p h H H g p -∆++=-∆-+ρρ)(6.156)()(212121a p gh H g p p p =-+∆+=-=∆ρρρρ 2-9解:(1))(523121m h h z A =+=+= )(321m h z B == 水柱)m p A (310)17.0(1-=⨯-=γ水柱)m p B (1231-=+-=γ水柱)(m P z A A 2351=-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+γ水柱)(m P z B B 2131=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γ (2))(212m h z A ==01=B z水柱)m p A (31-=γ 水柱)m p B (11-=γ水柱)m (1P z P z 2B B 2A A -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γγ 图略。
水力学第四版课后答第一章绪论1-2. 20 C的水2.5m3,当温度升至80C时,其体积增加多少?[解]温度变化前后质量守恒,即 2 2V23又20E时,水的密度i 998.23kg/m80°C 时,水的密度 2 971.83kg/m3V2— 2.5679m323则增加的体积为V V2 V i 0.0679m1-4.一封闭容器盛有水或油,在地球上静止时,其单位质量力为若干?当封闭容器从空中自由下落时,其单位质量力又为若干?[解]在地球上静止时:f x f y 0;f z g自由下落时:f x f y 0;f zg g 0第二章流体静力学2-1.一密闭盛水容器如图所示,U形测压计液面高于容器内液面 h=1.5m,求容器液面的相对压强[解]P0 P a ghgh 1000 9.807 1.5 14.7kPa P e P0 P a2-3.密闭水箱,压力表测得压强为 4900P&压力表中心比A点高0.5m, A点在液面下1.5m。
求液面的绝对压强和相对压强。
[解]P A p表0.5 gP O P A 1.5 g p 表g 4900 1000 9.8 4900 PaP O P O p a4900 98000 93100Pa2.8绘制题图中AB面上的压强分布图解:IP h212.5]如题2,5图所示,水平安装的文丘里流量计的断面1 1和喉道断面2 2各有一条测IE 管,测压管的水柱高度分別为h =1 m 血=0.4叫两个断面面积分别为A = 0. 002 企= 0. 001 m 2,两断面间的水 头损失h* = 0. 05字■*试 求流輦*解 由连续性方程和伯努利方程5已=V Z A 2代入已知数据,得3= 1. 9636 m/sQ = vj A] = 3. 927 X 10_Jm 3/s+鱼+如工 2g:丸十色十辱十0.05 禺2g卩■^十0,05 就_ » —仇_人— — H-i2g 2鼠 傩* 1 + 0. 05 =治一h 21题2,图12,21] 如題2. 21图所示"储水器内的水面保持恒定,底部接一条铅直管输水,直粋的直径/ = WO mm,末端收缩管嘴的出口直径血=50 mm。
水力学黄儒钦课后习题答案水力学是研究液体在静止和运动状态下的力学性质的学科。
在学习水力学的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以加深对理论知识的理解和应用。
黄儒钦的水力学课后习题是一本经典的教材,下面将为大家提供一些习题的解答。
1. 一个长方形的水箱,长为L,宽为B,高为H,水箱的一侧有一个小孔,小孔的直径为d。
求小孔处的水压力。
解答:根据水压力公式P = ρgh,其中P为压力,ρ为液体的密度,g为重力加速度,h为液体的高度。
小孔处的水压力可以用公式P = ρgh计算,其中ρ为水的密度,g为重力加速度,h为小孔处的液体高度。
小孔处的液体高度可以用三角函数计算,设小孔到水面的距离为x,则小孔处的液体高度为H - x。
综上所述,小孔处的水压力为P = ρg(H - x)。
2. 一个半径为R的圆柱形容器,底部有一个小孔,小孔的直径为d。
求小孔处的水速度。
解答:根据伯努利定理,液体在流动过程中,沿着流线方向,压力、速度和高度之间存在着一定的关系。
设小孔处的水速度为v,根据伯努利定理,可以得到P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数。
其中P为压力,ρ为液体的密度,v为液体的速度,g为重力加速度,h为液体的高度。
由于小孔处的液体高度为0,所以可以得到P + 1/2ρv^2 = 常数。
设容器底部的压力为P0,容器顶部的压力为P1,容器底部的速度为v0,容器顶部的速度为v1,则P0 + 1/2ρv0^2 = P1 + 1/2ρv1^2。
由于容器底部的液体高度为H,容器顶部的液体高度为0,所以可以得到P0 +1/2ρv0^2 + ρgH = P1。
由于小孔处的压力等于容器底部的压力,小孔处的速度等于容器底部的速度,所以可以得到P + 1/2ρv^2 = P0 + 1/2ρv0^2。
综上所述,小孔处的水速度为v = sqrt(2gH)。
3. 一个高度为H的倾斜水槽,水槽的倾角为θ,水槽的底部有一个小孔,小孔的直径为d。
第一章 绪论答案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 dy du -=)(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y u AT mg d d sin μθ== 001.0145.05.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg =s Pa 08376.0⋅ 1-5.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y ud d μτ=,定性绘出切应力沿y[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。
水力学课后习题答案(共9篇)[模版仅供参考,切勿通篇使用]小学作文水力学课后习题答案(一):压强水头水力学压强和水头有什么关系?课后题书上应该有吧,总水头=重力水头+静压水头+动压水头,重力水头跟高度有关,静压水头跟压强有关,动压水头跟流体流速有关. 水力学课后习题答案(二):·····书课后习题答案····人民教育出版社的好像有一个很严重的问题.1、你没告诉我你用什么版本的书2、你要那本书的哪个答案... 水力学课后习题答案(三):第一章课后习题的所有答案1节一. 3.(1)略(2)略(3)2 4.(1)白色黑色(2)性状分离白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会出现性状分离现象2节一. 1(1)×(2)×二,(1)YyRr yyRr (2)黄色皱粒、绿色皱粒1:1 1/4 (3)YyRR、YyRr 2或4 如果是YyRr与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=1:1:1:1;如果是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒=1:1自我检测一.1.× 2.× 3.×这是我参考书上的答案. 水力学课后习题答案(四): 课后第3题答案水力学课后习题答案“斩钉截铁”形容说话办事果断,毫不犹豫.说明在生与死的考验面前,马宝玉丝毫没有犹豫,表现出五壮士坚定不移和不畏牺牲的精神.“石头想雹子一样”形容石头非常密集,想雹子一样迅猛,有力.充分表现出五壮士英勇杀敌的决心和与敌人奋战到底的英雄气概. 水力学课后习题答案(五):课后练习第三题答案.具体些答:1.(1)多了一个别名;开始建筑时间,建成时间,重修时间;损毁原因;历史意义;石狮数量;有汉白玉石碑;是燕京八景之一;77事变由这里开始;是我国重点保护单位.(2)不是,因为课文重点主要是介绍桥,所以其它可以不写.2.(1)写作者在卢沟桥旁寄宿的事(2)它是从作者的第一人称的角度写的,而课文中的是从客观的角度写的.水力学课后习题答案(六):课后题答案,全要,标清题号水力学课后习题答案一、反复阅读课文,找出文中表达作者观点的关键语句.思考一下,作者为什么提出要“敬畏自然”?为什么说“敬畏自然”就是“敬畏我们自己”?表达作者观点的关键语句是:“我们再也不应该把宇宙的其他部分看做只是我们征服的对象,再也不应该把其他生物仅仅看做我们的美味佳肴,而首先应该把它们看做是与我们平等的生命,看做是宇宙智慧的创造物,看做是宇宙之美的展示者,首先应该敬畏它们,就像敬畏我们自己一样.敬畏它们,就是敬畏宇宙,敬畏自然,就是敬畏我们自己.”作者之所以提出要“敬畏自然”,是因为人们常常把人与自然对立起来,宣称要征服自然,这种观点有其合理的一面,但走到极端往往违背自然规律,破坏自然,导致自然界的惩罚.只有认识自然的伟大,爱护自然,人类才能求得与自然的和谐发展.“敬畏自然”之所以就是“敬畏我们自己”,是因为人类与自然都是宇宙智慧的创造物,都是宇宙生命的组成部分,尽管生命的存在形式不同,生命形态有高低之别,但都是平等的生命,都是兄弟,所以敬畏自然,就是敬畏智慧,敬畏生命,就是敬畏我们自己.再则,敬畏自然,就是爱护自然,爱护人类生存的家园,就是爱护我们自己.二、本文许多语句富有哲理,请仔细体会下面几句话的含义,并与同学交流看法.1.人类为自己取得的这些成就而喜形于色,然而,谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?2.宇宙之所以创造智慧生物是为了进行自我认识,为了欣赏她自己壮丽无比的美.3.人类并不孤独,在宇宙中处处是我们的弟兄.本题意在引导学生揣摩课文中富有哲理的语句,加深对课文主旨的理解.1.掉入陷阱,就是危机.这句话的意思是,人类开采煤炭、石油、天然气以及其他各种矿物,留下了无数矿坑,相当于人类给自己“挖坑”,在未来很可能酿成严重后果,危及人类自身.2.这句话的意思是,宇宙创造了人类这种智慧生物,等于宇宙长出了大脑,有了自我认识的工具,人类对宇宙的认识即是宇宙对自己的认识.这句话是把宇宙拟人化,把人类的出现,说成是宇宙有目的的创造.3.宇宙的一切,包括人类,都是宇宙生命的构成部分,人类之外的一切,也是生命的种种存在形式,所以它们与我们是平等的生命,是我们的弟兄.三、本文多处运用反问句.反问是一种用疑问句式来表达确定意思的修辞方法.用否定句来反问,表达的是肯定的意思;用肯定句来反问,表达的是否定的意思.反问的作用是加强语气,加重语言的力量,激发读者的感情,给读者造成深刻的印象.例如“谁说宇宙是没有生命的”?这比用一般判断句“宇宙是有生命的”语气更强烈,意思更肯定.试从课文中找出几个反问句,并把它们变换成一般陈述句,然后比较一下,这两种句式的表达效果有什么不同.本题结合课文学习反问这种修辞手法,体会反问的表达效果.反问句:我们有什么理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明呢?陈述句:我们没有理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明.反问句更有力地强调嘲笑古人、在大自然面前卖弄小聪明是毫无理由、毫无资格的.反问句:谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?陈述句:谁也不能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱.反问句语气更强烈,更发人深省.反问句:那永恒的运动、那演化的过程,不正是她生命力的体现吗?陈述句:那永恒的运动、那演化的过程,正是她生命力的体现.反问句更能激发读者的思考,语气也更强烈.反问句:你难道没有听到石头里也有生命的呐喊吗?陈述句:你曾听到石头里也有生命的呐喊.反问句语气更强烈,且有催人深思的效果.四、长期以来,人类宣称自己是“万物之灵”,这篇课文的作者却提出人类“只是大自然机体上普通的一部分”,其他生物都是与人类平等的生命.对这个问题,你有什么看法,根据是什么?有兴趣的同学可以组成小组,搜集资料,并出一期“人与宇宙之谜”的专刊.本题旨在培养独立思考精神,培养实事求是、崇尚真知的科学态度,鼓励学生发表自己的看法,鼓励学生与作者平等对话.学生不仅要发表看法,而且应尽量说出根据来.教师应该引导学生搜集资料,根据事实来思考问题,形成自己的看法水力学课后习题答案(七):水力学习题水头损失一章预应力混凝土输水管直径为D=300mm,长度l=500m,沿程水头损失hf=1m.试用谢才公式和海曾威廉公式分别求解管道中的流速.用谢才公式:水力半径R=D/4=/4= ,水力坡度J=hf/l=1/500=糙率n=谢才系数C=R^(1/6)/n=^(1/6)/=50管道中的流速V=C(RJ)^(1/2)=50*(*)^=/s用海森威廉公式:由海森威廉公式D=(^/C^/hf)^(1/)得:V=^^取系数C=100,得V=*100*^*^=/s 水力学课后习题答案(八): 水力学习题盛水容器的形状如图所示,已知各水面的高程△1=,△2=,△3=,△4=,求1,2,3,4点的相对压强?不好意思图形我不会画,是上底长下底短,哪位高手帮忙能解决吗?各点的正常压强求出来后,以其中某一点作为零点其余的各点压强同时减去这点的压强,就是其他点相对与这点的压强水力学课后习题答案(九):求理论力学第七版课后习题答案1、很高兴为您回答,但我没有题目内容啊!2、自己亲自做吧.网上(如:百度文库)可能查找到一些答案,一般不全.对搞不懂的题目,可以上传题目内容,以方便为你回答.。
水力学第四版课后答案第一章 绪论1-2.20℃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 =-=∆1-4.一封闭容器盛有水或油,在地球上静止时,其单位质量力为若干?当封闭容器从空中自由下落时,其单位质量力又为若干? [解] 在地球上静止时:g f f f z y x -===;0自由下落时:00=+-===g g f f f z y x ;第二章 流体静力学2-1.一密闭盛水容器如图所示,U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ,求容器液面的相对压强。
[解] gh p p a ρ+=0ΘkPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ2-3.密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa。
压力表中心比A点高0.5m,A点在液面下1.5m。
求液面的绝对压强和相对压强。
[解] gppAρ5.0+=表PagpgppA49008.9100049005.1-=⨯-=-=-=ρρ表Papppa93100980004900=+-=+='2.8绘制题图中AB面上的压强分布图。
Bh1h2ABh2h1hAB 解:2B ρgh2-14.矩形平板闸门AB一侧挡水。
已知长l=2m,宽b=1m,形心点水深h c=2m,倾角 =45o,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。
[解] 作用在闸门上的总压力:N A gh A p P c c 392001228.91000=⨯⨯⨯⨯=⋅==ρ作用点位置:m A y J y y c c c D 946.21245sin 22112145sin 23=⨯⨯⨯⨯+=+=οοm l h y c A 828.12245sin 22sin =-=-=οΘα)(45cos A D y y P l T -=⨯∴οkN l y y P T A D 99.3045cos 2)828.1946.2(3920045cos )(=⨯-⨯=-=οο 45°h 1h 2BA[解] 闸门左侧水压力:kN b h gh P 41.62133807.91000111=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=ρm h h 414.145sin 33sin 31'1===οα 闸门右侧水压力:kN b h gh P 74.27145sin 228.9100021sin 21222=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=οαρ 作用点:m h h 943.045sin 32sin 32'2===οα 总压力大小:kN P P P 67.3474.2741.6221=-=-=对B 点取矩:'D '22'11Ph h P h P =-'D 67.34943.074.27414.141.62h =⨯-⨯m h 79.1'D =2-13.如图所示盛水U 形管,静止时,两支管水面距离管口均为h ,当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时,求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。
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2-91(1.5 1.0)53.9ap p g p kpa 11151.9absap p p kpa 20(1.50.5)58.8ap p g p kpa22156.8abs a p p p kpa 12126.5p p Z Z mg g2-11 略2-12(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0HgHgp g g g g 0265p kpa2-14 受压面为矩形平面76.38c Pgh kN34112cb a J m 289cDccJ y y y 所以,作用点至A 点的距离10'29Dy y 根据合力矩守恒2cos 60'84.9oT P y TkN2-18cP gh (sin60)2146.5oa g H ab kNsin 60(cos60)ooTG G P f45.9T 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 eh h 21sinh H h Ha 1.13e m2-21仅考虑左侧水:11144.1x c x P gh kN ()1134.6z P gV kN()仅考虑右侧水22211.03x c x P gh kN ()2217.32z P gV kN ()综合两侧水1233.08x x x P P P kN () 1217.32zz z P P P kN ()总压力22()37.34xyPP P kNtanZ xP P 2-23分析上半球xP 232[()]3ZP gVTn n g R H R R n第三章作业答案3-32max 00.0342max max00[(1())]1/20.212/rrQ udu d r u u r rL s0.075/Qvm s3-6根据连续性方程123Q Q Q 34/v m s3-7根据连续性方程123Q Q Q 23422231482.3370.58mm3-11 建立能量方程22111222121222122122()2.252hgpp v p v z z g gggz z p p vv h mgg油油油油油2.2551.1/Q K L s3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p vp vz z g gggz z p 联立连续性方程1122v v 24.9/v m s在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232vHmg3-18建立能量方程22111222121212221.8 1.680p vp vz z g g ggz m z mp p 连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v 13111.23/5.98/v m s Qv m s3-20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/vv v m s建立动量方程,沿X 轴方向:11221212cos600cos60ooQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Q连续性方程12(1cos60)2(1cos60)2ooQ Q Q Q 313225.05/8.35/Q m s Q m s建立动量方程,沿Y 轴方向:(sin60)1969oyR Q v N3-23在A-A ,B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A bv m s v m s221112221212222175.7p vp vz z g gggz z p kN在A-A ,B-B 断面间建立动量方程沿X 轴方向:1cos60(cos 60)sin 60sin 60ooA AB B x B ooB B y B p v p v R Q v v p v R Qv 54555984y xR N R N3-24 (1)建立能量方程22121222vvh h gg连续性方程1122h v h v 3228.9215)998(vv 0294107232v vs m v /512.82mh 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 。
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 p
Z Z m g g
ρρ+
=+= 2-11 略
2-12
0(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==
3
4112c b a J m ⋅==
289
c D c c J y y y ω=+
= 所以,作用点至A 点的距离 10
'29
D 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)2
146.5o a
g H ab
kN
ρ=-⋅= 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
1212
2()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 Z
x
P P θ=
2-23 分析上半球
0x P =
232[()]3
Z
P gV
T n n g R H R R n ρρππ=
=
=+-
第三章作业答案
3-3
2max 00
0.03
42
max max 00[(1())]1
/20.212/r
r
Q ud u d r u u r r L s
ω
ωω
ωπ==-=-⋅⋅=⎰⎰
0.075/Q
v 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 =+
2
3
4ωω= 222
31482.3370.58m m
ωω==
3-11
建立能量方程
22
111222
1212
22122122()
2.252hg p p v p v z z g g g g
z 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
22
111222
12122220
p v p v z z g g g g
z 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
2
2
1.232v H m g
== 3-18 建立能量方程
22
111222
121212221.8 1.680
p v p v z z g g g g
z m z m
p p ααρρ++=++
====
连续性方程
1221
1.8(1.80.30.12)1.3v v v v ⋅=--⋅=⋅
13
111.23/5.98/v m s Q v m s
ω===
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 600
cos 60o o
Q v Q v Q v Q Q Q Q Q Q
ρρρ--=-=+=连续性方程
12(1cos 60)2(1cos 60)
2o o Q
Q Q
Q =
+=- 313
225.05/8.35/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
==
22
111222
1212
222175.7p v p v z z g g g g
z z p kN
ααρρ++=++
==
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 60
o o A A B B x B o
o
B 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
22
12
120022v v h h g g
++=++
连续性方程
1122h v h v =
3228.9215)998(v v +⨯⨯=+ 029410723
2
=+-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 '。
作用于控制体上的x 方向的外力有上下游水压力,以及'R
kN
b h P kN b h P 21.151762.18.921
2150.122158.921
2122222211=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==
γγ 建立x 方向的动量方程:
221112()'Q v v P P R ρββ-=--
115(8.5123)122.5015.21'R ⨯⨯-=--
'24.61R kN =
水流作用于单位宽度坝面上的水平力R 与'R 大小相等,方向相反。
第四章作业答案
4-9
2.26/Q
v m s A
=
= 2
21() 1.008
20.029hg f p p l v h h d g g ρρλρρ
λ--===⋅∆== 根据210,0.0131/o t cm s ν== 5Re 2.59*102300vd
ν
=
=>
所以,流动为紊流
4-17
22222
112++3+22222=1.0
f m p l v v v v v z z h h
g d g g g g g λζζζζρζ+=++=+∑∑进口出口
阀门弯出口 4.39/v m s =
32.15/Q vA m s ==
4-18
222
22222 2.522+++2222=0.45=0.87
f m
f m
v H h h g v v l l h d g D g
v v v v h
g g g g
λλζζζζζζ=++=+=∑∑∑∑细
粗
细细细细细
进
阀扩缩缩扩。