水力学第三版课后答案.docx

'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??adudy??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。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]pa?p表?0.5?gp0?pa?1.5?g?p表??g?4900?1000?9.8??4900pa??p0?pa??4900?98000?93100pap02-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为m。试求水面的绝对压强pabs。[解]p0??水g(3.0?1.4)??汞g(2.5?1.4)??水g(2.5?1.2)?pa??汞g(2.3?1.2)p0?1.6?水g?1.1?汞g?1.3?水g?pa?1.1?汞gp0?pa?2.2?汞g?2.9?水g?98000?2.2?13.6?103?9.8?2.9?103?9.8?362.8kpa2-4．水管a、b两点高差h1=0.2m，u形压差计中水银液面高差h2=0.2m。试求a、b两点的压强差。（22.736n／m2）[解]?pa??水g(h1?h2)?pb??水银gh2 ?pa?pb??水银gh2??水g(h1?h2)?13.6?103?9.8?0.2?103?9.8?(0.2?0.2)?22736pa2-5．水车的水箱长3m,高1.8m，盛水深1.2m，以等加速度向前平驶，为使水不溢出，加速度a的允许值是多少？[解]坐标原点取在液面中心，则自由液面方程为：z0??axgl??1.5m时，z0?1.8?1.2?0.6m，此时水不溢出2gz9.8?0.6?a??0???3.92m/s2x?1.52-6．矩形平板闸门ab一侧挡水。已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深hc=2m，倾角?=45?，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。当x??[解]作用在闸门上的总压力：p?pca??ghc?a?1000?9.8?2?2?1?39200n1?1?23j2作用点位置：yd?yc?c???2.946m?ycasin45?2?1sin45? hl22?ya?c????1.828msin?2sin45?2?t?lcos45??p(yd?ya)p(yd?ya)39200?(2.946?1.828)??30.99knlcos45?2?cos45?t?[解]左侧水作用于闸门的压力：hh1fp1??ghc1a1??g1??b2sin60?右侧水作用于闸门的压力：hh2fp2??ghc2a2??g2??b?2sin601h11h2?fp1(x?)?f(x?)p23sin60?3sin60?hh11h1h2h21h2??g1?b(x?)??g?b(x?)2sin60?3sin60?2sin60?3sin60?1h11h22 ?h12(x?)?h(x?)2??3sin603sin.42?22?(x?)?0.4?(x?)3sin60?3sin60??x?0.795m门的作用力及方向[解]水平分力：h3.0fpx??ghcax??g?h?b?1000?9.81??3?44.145kn22压力体体积：v?[h(h12?h2?h)?h]?()sin45?28sin45?312?32?[3?(?3)??3]?()??sin4528sin45?1.1629m3铅垂分力：fpz??gv?1000?9.81?1.1629?11.41kn【篇二：水力学课后计算题及答案解析】>第一章绪论 1-1．20℃的水2.5m，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?3?1v1?2.5679m3?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?0.5y)/?，式中?、2?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)/?dydu002?g(h?y)dy????当h=0.5m，y=0时??0.002?1000?9.807(0.5?0)?9.807pa2速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚1cm，斜坡角22.62（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mgsin??t??adudy??mgsin?5?9.8?sin22.62?a0.4?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???性绘出切应力沿y方向的分布图。[解] du，定dy1-6．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?=0.02pa．s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。（1.o1n）[解]?a??dl?3.14?0.8?10?3?20?10?3?5.024?10?5m2?fr??u50a?0.02??5.024?10?5?1.01n?3h0.05?101-7．两平行平板相距0.5mm，其间充满流体，下板固定，上板在2pa的压强作用下以0.25m/s匀速移动，求该流体的动力粘度。[解]根据牛顿内摩擦定律，得???/dudy0.25?3?4?10pa?s?30.5?10???2/1-8．一圆锥体绕其中心轴作等角速度??16rad旋转。锥体与固定壁面间的距离?=1mm， 用??0.1pa?s的润滑油充满间隙。锥体半径r=0.3m，高h=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。（39.6n〃m）[解]取微元体如图所示微元面积：da?2?r?dl?2?r?切应力：???dhcos?du?r?0??dy?阻力：dt??da阻力矩：dm?dt?rm??dm??rdt??r?da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。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]pa?p表?0.5?g p0?pa?1.5?g?p表??g?4900?1000?9.8??4900pa??p0?pa??4900?98000?93100p0pa2-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为m。试求水面的绝对压强pabs。[解]p0??水g(3.0?1.4)??汞g(2.5?1.4)??水g(2.5?1.2)?pa??汞g(2.3?1.2)p0?1.6?水g?1.1?汞g?1.3?水g?pa?1.1?汞g【篇三：武大水力学习题第3章水动力学基础】>1、渐变流与急变流均属非均匀流。()2、急变流不可能是恒定流。()3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。()4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。()5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。()6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。()7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。()8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。()9、总流连续方程v1a1=v2a2对恒定流和非恒定流均适用。()10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。()11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。() 12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。()13、液流流线和迹线总是重合的。()14、用毕托管测得的点流速是时均流速。()15、测压管水头线可高于总水头线。()16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。()17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。()18、恒定总流的能量方程z1+p1／g+v12／2g=z2+p2／g+v22／2g+hw1-2，式中各项代表()(1)单位体积液体所具有的能量；(3)单位重量液体所具有的能量；(2)单位质量液体所具有的能量；(4)以上答案都不对。19、图示抽水机吸水管断面a─a动水压强随抽水机安装高度h的增大而()(1)增大(2)减小(3)不变(4)不定20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为()(1)h1＞h2(2)h1＜h2(3)h1=h2(4)无法确定21、对管径沿程变化的管道()(1)测压管水头线可以上升也可以下降 (3)测压管水头线沿程永远不会上升(2)测压管水头线总是与总水头线相平行(4)测压管水头线不可能低于管轴线22、图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属()(1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流(3)恒定非均匀流(4)非恒定非均匀流23、管轴线水平，管径逐渐增大的管道有压流，通过的流量不变，其总水头线沿流向应()(1)逐渐升高(2)逐渐降低(3)与管轴线平行(4)无法确定24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是()(1)互相平行的直线；(2)互相平行的曲线；(3)互不平行的直线；(4)互不平行的曲线。25、液体运动总是从()(1)高处向低处流动；(2)单位总机械能大处向单位机械能小处流动；(2)压力大处向压力小处流动；(3)流速大处向流速小处流动。26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流，管路装有u形管水银差计，判定压差计中水银液面为() (1)a高于b；(2)a低于b；(3)定高低。a、b齐平；(4)不能确27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为__________________________________________________________________________________________________。28、恒定总流能量方程中，hw的能量意义是__________________________________________________。它的量纲是______________________________。29、在有压管流的管壁上开一个小孔，如果没有液体从小孔流出，且向孔内吸气，这说明小孔内液体的相对压强_________零。(填写大于、等于或小于)如在小孔处装一测压管，则管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的位置。30、恒定总流能量方程中，v2／2g的能量意义为______________________________________________,它的量纲是_____________。 31、水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均流速沿程______________，动水压强沿程______________。32、图示分叉管道中，可以写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________，不能写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。位动能为___________________________________。34、图示为一平底等直径隧洞，出口设置一控制闸门。当闸门关闭时，a、b两点压强pa与pb的关系为_____；当闸门全开时，a、b两位于均匀流段，其关系为___________________。35、应用恒定总流能量方程时，所选的二个断面必须是_________断面，但二断面之间可以存在_______流。36、有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长100m，若水头损失为0.8m，则水力坡度为___________。37、图示为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入大气。已知h1=1m，h2=3m。若不计水头损失，则管道出口流速为________________。38、图示为1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。管1中为理想液体，管2中为实际液体。当两管流量 qv1=qv2时，则两根测压管的液面高差h1与h2的比较是__________________。40、用能量方程或动量求解水力学问题时，两过水断面取在渐变流断面上，目的是利用____________________________的特征，计算______________________________________。42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝，坝高a=30m，坝上水头h=2m，坝下游收缩断面处水深hc=0.8m，溢流坝水头损失为hw=2.5(vg)，vc为收缩断面流速。不计行近流速v0。(取动能及动量校正系数2均为1)求水流对单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。（4874.6kn）43、从水箱中引出一喷管，喷管喷出的射流冲击着置于斜面上的重物g。如果要使重物保持静止，问水箱中水面相对于喷管出口的高度h是多少?(已知值如图所示)。(水箱中水面保持不变，不计喷嘴进口局部水头损失，重物在斜面上按无摩擦计，动能动量校正系数均取1，喷管沿程水头损失系数为?。)（h?gsin???g?2）d2（h?1.875m；d2=14.14cm）'