模拟练习题(水力学).doc

'1.用如图所示装置测量油的密度，已知：h＝74mm，h1＝152mm，h2＝8mm，求油的密度。解：设油密度为，水银密度为，水的密度为，大气压为pa，则代人已知数据，计算得2.如图所示，已知h1=20mm，h2=240mm，h3=220mm，求水深H。解：设水和水银的密度分别为和，当地大气压为pa，则两式相减，化简后算得适当分析，作图等。3.有一金属套由于自重沿垂直轴下滑。轴与套间充满的油液,。套的内径D=102mm，轴外径d=100mm，套长L=250mm，套重100N。如图1所示，试求套筒自由下滑时的最大速度（不计空气阻力）。 图1解：在沿运动方向对金属套进行受力分析。受重力和油液的摩擦阻力，摩擦阻力随着速度的增加而增加，当达到最大速度时两者相对有。切力为由于油液很薄，假设流速呈直线分布由牛顿定律得则有JG4.底面积为0.4×0.45m2、高为0.01m的木板，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图1所示。已知木块运动速度u=1m/s，油层厚度=0.1mm，由木块所带动的油层运动速度呈直线分布，试求油的粘度。图1解：在沿运动方向对木块进行受力分析。重力在该方向的分力为mgsinө,．切力为因为呈直线分布由牛顿定律得 则有=0.0105Pa·s5.筑有图示的挡水墙，墙宽5m，水深6m，求挡水墙受到的压力及其作用点。解：挡水墙受到的总压力为：N作用点位置为：4m6.如图所示，一铅直矩形闸门，已知h1=1m，h2=2m，宽b=1.5m，求总压力及其作用点。解：7.如图2圆柱体，其直径d=2m，左侧水深为=2m，右侧水深=lm。求该圆柱体单位长度上所受到静水压力的水平分力与垂直分力。 解：将柱体的受压面abcd分成ab、bc与cd三个部分，它们的压力体分别为abea(实）、bcaeb（虚）与cdoc（虚）。三部分压力体合成后变成图示abcdoa虚压力体。根据公式，单位长度L=lm的圆柱体所受的水平分力＝14．7kN根据公式，铅垂分力=23.09kN作图、分析8.如图所示的虹吸管泄水，已知断面1,2及2,3的损失分别为hw1,2=0.6v2/(2g)和hw2,3=0.5v2/(2g)，试求断面2的平均压强。解：取0-0，列断面1，2的能量方程（取α1=α2=1）(a)而v2=v3=v（因d2=d1=d），因此可对断面1，3写出能量方程(b)可得： 代入式（a）中得：9.图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为A=0.64m2，长l=50m，两个30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差H=3m。求通过的流量Q?解：按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数将参数代入上式计算，可以求解得到即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s。10.8为确定管道流量，常用如图所示的文丘里流量计测量。它由渐变管和压差计两部分组成。压差计中的工作液体与被测液体相同。设已知管流流体为水，管径d1，d2及压差计的水头差△h。则可确定通过的流量Q。8解：取管轴0-0为基准面，测压管所在断面1，2为计算断面（符合渐变流），断面的形心点为计算点，对断面1，2写能量方程，由于断面1，2间的水头损失很小，可视，取α1=α2=1，得 由此得：故可解得：因此：式中，K对给定管径是常量，称为文丘里流量计常数。实际流量：μ——文丘里流量计系数，随流动情况和管道收缩的几何形状而不同。11.如图所示，文丘里流量计管道直径d1=200mm，喉管直径d2=100mm，水银差压计读数y=20mm，水银密度ρm=13.6×103kg/m3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量Q。解：列1-1，2-2断面的总流伯努利方程取=1，有m将（2）、（3）代入（1），得v2=2.295m/sQ==0.018m2/s '