2021年水力学(闻德荪)习题答案第二章

'优秀学习资料欢迎下载挑选题（单项题）2.1静止流体中存在：（a）（a）压应力；（b）压应力和拉应力；（c）压应力和剪应力；（d）压应力、拉应力和剪应力；2.2相对压强的起算基准是：（c）（a）肯定真空；（b）1个标准大气压；（c）当地大气压；（d）液面压强；2.3金属压力表的读值是：（b）（a）肯定压强；（b）相对压强；（c）肯定压强加当地大气压；（d）相对压强加当地大气压；2.4某点的真空度为65000Pa，当地大气压为0.1MPa,该点的肯定压强为：（d）（a）65000Pa；（b）55000Pa；（c）35000Pa；（d）165000Pa；优秀学习资料欢迎下载2.5肯定压强pabs与相对压强p、真空度pV、当地大气压pa之间的关系是：（c）优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载（a）pabs=p+pV；（b）p=pabs+pa；（c）pV=pa-pabs；（d）p=pV+pV；优秀学习资料欢迎下载2.6在密闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（c）321水汞优秀学习资料欢迎下载（a）p1>p2>p3；（b）p1=p2=p3；（c）p1<p2<p3；（d）p2<p1<p3；优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载2.7用U形水银压差计测量水管内A、B两点的压强差，水银面高差hp=10cm,（b）ABhp（a）13.33kPa；（b）12.35kPa；（c）9.8kPa；（d）6.4kPa；pA-pB为： 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载2.12用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m，试求水面的压强p0；优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载p0Δ3.0水2.5Δ水2.3Δ优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载Δ1.41.2Δ优秀学习资料欢迎下载汞解：p0p43.01.4p52.51.4pa2.31.2pa2.32.5g优秀学习资料欢迎下载Hgg3.01.4g优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载Hgg2.51.2g2.51.4Hgg3.01.4g优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载1.21.4Hgg2.53.01.21.4g优秀学习资料欢迎下载pa2.32.51.21.413.62.53.01.21.4ggpa265.00（kPa）优秀学习资料欢迎下载答：水面的压强p0265.00kPa；优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载2.13盛有水的密闭容器，水面压强为p0，当容器自由下落时，求水中压强分部规律；优秀学习资料欢迎下载p0g解：挑选坐标系，z轴铅垂朝上；优秀学习资料欢迎下载由欧拉运动方程：fz1p0z优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载其中fzgg0 优秀学习资料欢迎下载∴pz0，p0即水中压强分布pp0答：水中压强分部规律为pp0；2.14绘制题图中AB面上的压强分布图；AAAh1h2h2hh1BBBAρgh1ρgh1ρgh1ρgh2BAρg〔h2-h1〕ρg〔h2-h1〕BABρgh 优秀学习资料欢迎下载2.23=45，闸门上缘A处设有转轴，忽视闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力T；TchAbBlα优秀学习资料欢迎下载解：（1）解析法；PpCAhCgblbl310009.80721239.228（kN）优秀学习资料欢迎下载Ih2222优秀学习资料欢迎下载DCyyCC12222.946（m）优秀学习资料欢迎下载yCAsinhCblsinsin4512212sin45优秀学习资料欢迎下载对A点取矩，当开启闸门时，拉力T满意：PyDyATlcos0优秀学习资料欢迎下载hl2hlPCC优秀学习资料欢迎下载TPyDyAsin12hCsinsin2优秀学习资料欢迎下载lcoslcos优秀学习资料欢迎下载P12l2hCsinl221优秀学习资料欢迎下载3.92281231.007（kN）优秀学习资料欢迎下载lcos2cos45当T31.007kN时，可以开启闸门；（2）图解法；压强分布如下列图：TP1P2AD1D2B 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载pAhClsin452g12.68（kPa）优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载pBhClsin452g26.55（kPa）优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载lbPpApB12.6826.552139.23（kN）优秀学习资料欢迎下载22优秀学习资料欢迎下载对A点取矩，有P1AD1P2AD2TABcos450优秀学习资料欢迎下载plblppl1b2l223ABA∴Tlcos4512.681126.5512.68123cos4531.009（kN）答：开启闸门所需拉力T31.009kN；优秀学习资料欢迎下载2.24折板ABC一侧挡水，板宽b=1m，高度上的静水总压力；h1=h2=2m，倾角=45，试求作用在折板优秀学习资料欢迎下载Ah1Bh2α解：水平分力：优秀学习资料欢迎下载Ph1h2xgh1h2b22210009.807178.456（kN）（→）优秀学习资料欢迎下载22竖直分力：优秀学习资料欢迎下载PVgghhcot1hhcotb优秀学习资料欢迎下载z3gh1h2212122b优秀学习资料欢迎下载10009.80732212优秀学习资料欢迎下载58.842（kN）（↓） 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载PP2P298.07（kN）优秀学习资料欢迎下载xy优秀学习资料欢迎下载tanPz0.75，Pxtan1PzPx36.87优秀学习资料欢迎下载答：作用在折板上的静水总压力P98.07kN；优秀学习资料欢迎下载2.24密闭盛水容器，水深h1=60cm，h2=100cm，水银测压计读值h=25cm，试求半径优秀学习资料欢迎下载R=0.5m的半球形盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力；h1hΔAh2RB优秀学习资料欢迎下载解：（1）确定水面压强p0；优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载p0hHgHggghh1优秀学习资料欢迎下载10009.8070.2513.60.627.460（kPa）优秀学习资料欢迎下载（2）运算水平重量Px；优秀学习资料欢迎下载PpAphgR2xC0227.4601.09.8070.5229.269（kN）优秀学习资料欢迎下载（3）运算铅垂分力Pz；优秀学习资料欢迎下载334R140.5PzVgg9.8072.567（kN）326答：半球形盖AB所受总压力的水平分力为29.269kN，铅垂分力为2.567kN； 优秀学习资料欢迎下载挑选题（单项题）3.1用欧拉法表示流体质点的加速度a等于：（d）优秀学习资料欢迎下载（a）d2rdt2；（b）u；（c）〔ut〕u；（d）u+〔ut〕u；优秀学习资料欢迎下载3.2一维流淌限于：（c）（a）流线是直线；（b）速度分布按直线变化；（c）流淌参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（d）流淌参数不随时间变化的流淌；3.3匀称流是：迁移加速度为零；3.4无旋流淌限于：（c）（a）流线是直线的流淌；（b）迹线是直线的流淌；（c）微团无旋转的流淌；（d）恒定流淌；y3.13不行压缩流体，下面的运动能否显现（是否满意连续性条件）？优秀学习资料欢迎下载x（1）u=2x2y2；u=x3x〔y22y〕优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载解：（1）∵uxuyxy4xx2y20优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载∴不能显现；3.14已知不行压缩流体平面流淌，在y方向的速度重量为uy=y2-2x+2y；试求速度在x方优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载向的重量解：∵ux；uxuy0xy优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载∴uxx22y优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载∴ux22yxcy2x2xycy优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载答：速度在x方向的重量ux2x2xycy；优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载3.16求两平行平板间，流体的单宽流量，已知速度分布为u=umax[12y]；式中y=0b优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载为中心线，y=b为平板所在位置，umax为常数；优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载解：单宽流量为：q1.0budyb 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载by221umaxdy优秀学习资料欢迎下载0b12umaxbb34bumax3优秀学习资料欢迎下载答：两平行平板间，流体的单宽流量为4bu；max优秀学习资料欢迎下载33.16以下两个流淌，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形？（1）ux=–ay，uy=ax；uz=0优秀学习资料欢迎下载（2）ux=–cyx2y2，uy=cxx2y2，uz=0优秀学习资料欢迎下载式中a、c是常数；优秀学习资料欢迎下载t解：（1）1uyux1aaa有旋；优秀学习资料欢迎下载2xy2优秀学习资料欢迎下载yxxy1uyux1aa0无角变形；优秀学习资料欢迎下载2xy2优秀学习资料欢迎下载（2）t1uyux优秀学习资料欢迎下载2xy优秀学习资料欢迎下载1cx2y22x2y22cx22cx2x2y22cy22y2优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载12cx2y22cx2y2优秀学习资料欢迎下载22x2y20无旋（不包括奇点〔0,0〕）；优秀学习资料欢迎下载1uyux12cy2x2cy2x2优秀学习资料欢迎下载yxxy220存在角变形运动；优秀学习资料欢迎下载2xy2x2y2x2y2'