水力学习题答案

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水力学练习题及参考答案

一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)

1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√)

2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×)

3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×)

4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。(√)

5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×)

6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×)

6、达西定律适用于所有的渗流。(×)

7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√)

8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√)

9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√)

10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×)

11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√)

12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。(√)

13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×)

14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们

的正常水深不等。(√)

15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√)

16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×)

17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√)

18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×)

19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√)

20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×)

22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。(√)

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水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的力学性质和行为的学科。它在工

程领域中具有重要的应用价值,涉及到水流、水压、水位等一系列问题。在学

习水力学的过程中,我们常常会遇到一些题目,下面我将为大家提供一些水力

学习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门学科。

1. 一个高度为10米的水箱,底面积为5平方米,水箱中的水密度为1000千克/立方米。求水箱底部所受的压力。

答案:水的压力与水的深度成正比,与水的密度和重力加速度成正比。根据公

式P = ρgh,其中P为压力,ρ为水的密度,g为重力加速度,h为水的深度。

代入已知条件,可得P = 1000 * 9.8 * 10 = 98000帕斯卡。

2. 一根半径为2厘米的圆柱形管道,水从管道中流出,流速为2米/秒。求流出的水量。

答案:流量与流速和管道的横截面积成正比。根据公式Q = Av,其中Q为流量,A为横截面积,v为流速。管道的横截面积为πr^2,代入已知条件,可得Q =

π * (0.02)^2 * 2 = 0.0024立方米/秒。

3. 一个高度为5米的水塔,水从塔顶流出,流速为10米/秒。求水塔底部的压力。

答案:水塔底部的压力由水的重力和流速共同决定。根据公式P = 0.5ρv^2 +

ρgh,其中P为压力,ρ为水的密度,v为流速,g为重力加速度,h为水塔的

高度。代入已知条件,可得P = 0.5 * 1000 * (10)^2 + 1000 * 9.8 * 5 = 73500帕

斯卡。

4. 一段长度为10米的水管,直径为0.5米,水从水管中流出,流速为4米/秒。求流出的水量。

水力学复习题附答案

水力学复习题附答案

水力学复习题附答案

一、单选题(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,多选不给分。)

1. 发生水跃的充分必要条件是 4

① 从层流过渡到紊流② 从陡坡过渡到缓坡③ 从缓流过渡到急流④ 从急流过渡到缓流

2. 对于正坡(i>0)明渠非均匀流,当水深h→∝时 4

dh →0 ds dh ③ →∝ ds

dh →+∝ ds dh→i ④ ds

3.圆管紊流中的上临界雷诺数 4 ① 是紊流转变为层流时的雷诺数② 是层流和紊流的主要判别参数③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大

4. 图示 A、B 两点间有两根并联长管道 1 和 2,设管 1 的沿程水头损失为 hf1,管 2 沿程水头损失为 hf2,则 hf1 与 hf2 的关系为 2 ① h f 1 h f 2 ② hf1 = hf 2 ③ h f 1 h f 2

④无法确定 5. 粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为 4 ① 光滑面② 过渡粗糙面③ 粗糙面④ 以上答案均不对 6. 管轴高程沿流向增大的等直径管道,其管轴压强沿流向 2 ① 增大② 减小③ 不变④ 不定 7. 图示为一水平弯管,管中流量不变,在过水断面 AA 内外两侧的 1、2 两点处各装一根测压管,则两测压管水面的高度 h1 与 h2 的关系为 3 ① h1>h2 ② h1=h2 ③ h1

9.

① pB1=pB2 ② pB1<pB2 ③ pB1>pB2 ④无法确定平衡液体中的等压面必为4

① 水平面② 斜平面③ 旋转抛物面④ 与质量力相正交的面 10. 牛顿流体具有2 ① 扩散并充满整个容器的特性② 在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性③ 实际上绝对不可压缩的性质④ 切应力与运动状态无关的性质11. 水的动力粘度随温度的升高而①.增大②.减小③.不变④.不定 12. 图中正确的等压面是水①.AA 水水 A A ②.BB C C ③.CC B B ④.DD D D 13. 图中容器内液面的真空压强为①. 9.8 KN/m2 ③. -1m 水柱高

水力学练习题

水力学练习题

水力学练习题

1. 问题描述:

某城市规划建设中需要设计一个水库,以供应城市居民生活用水。

假设水库的容积为V,水库顶部高程为H,底部高程为0。水库通过一

个0.5m直径的出水管道向城市供水,出水管道出口离底部高程H/2处,出口速度为v。

请回答以下问题:

1.1 求水库中的水位高程h与水库容积V的关系式;

1.2 求当水库容积为1000m³时,出口速度v为多少时,供水高程h

为50m。

2. 解答:

根据水力学原理,水的势能变化可以用公式E = mgh来表示,其中

E为势能(单位:焦耳J),m为水的质量(单位:千克kg),g为重

力加速度(单位:9.8m/s²),h为水的高度(单位:米m)。

1.1 水库中的水位高程h与水库容积V的关系式可以通过密度和体

积的关系求得。

由于密度ρ = m/V,可以将公式E = mgh改写成E = Vρgh。

水库中的总势能E由两部分组成:水位高程h上方的部分和h下方

的部分。

上方部分的总势能E₁可以表示为E₁ = V₁ρgh₁,其中V₁为高度为h₁的部分的容积。

下方部分的总势能E₂可以表示为E₂ = V₂ρgh₂,其中V₂为高度为h₂的部分的容积,h₂为底部高程为0。

由于E = E₁ + E₂,可得Vρgh = V₁ρgh₁ + V₂ρgh₂。

将V₁表示为水位高程h与h₁之差,即V₁ = A(h - h₁),其中A为水库的横截面积。

将V₂表示为水位高程h与底部高程0之差,即V₂ = Ah。

代入上式中,得到Vρgh = A(h - h₁)ρgh₁ + Ahρgh₂。

化简得 V = (h - h₁)ρg(h₁ + h₂)。

水力学练习题答案

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水力学练习题及参考答案

一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)

1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√)

O重合。(×)

3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×)

4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。(√)

5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×)

6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×)

6、达西定律适用于所有的渗流。(×)

7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√)

8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√)

9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√)

10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×)

11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√)

12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。(√)

13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×)

14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此

它们的正常水深不等。(√)

15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√)

16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×)

17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√)

18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×)

19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√)

20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×)

21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√)

22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。(√)

水力学复习题及答案

水力学复习题及答案

水 力 学 复 习 题 1

一、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)

(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1. 下列物理量中,有量纲的数为( C )

A .佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λ

C .渗流系数k m/day D. 堰流流量系数m 2. 缓坡明渠中的均匀流是(A )

A .缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 3. 管流的负压区是指测压管水头线( C )

A .在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分 C . 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分

4. 有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同,但底坡i 1>i 2,

则其均匀流水深h 1和h 2的关系为( B )

A .h 1>h 2 B. h 1

A .流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度 6. 平衡液体的等压面必为(D )

A .水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面 7. 理想液体恒定有势流动,当质量力只有重力时, (

B )

A 整个流场内各点的总水头)2//(2g u p z ++γ相等

B 只有位于同一流线上的点,总水头)2//(2g u p z ++γ相等

C 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程减小

D 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程增加

8. 有一溢流堰,堰顶厚度为2m ,堰上水头为2m ,则该堰流属于( c )

A .薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流 9. 同一管道中,当流速不变,温度上升时,则雷诺数( A )

水力学习题及答案

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水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。它在工程学和地质

学等领域中具有重要的应用价值。本文将介绍一些水力学的学习题以及对应的

答案,帮助读者更好地理解和掌握水力学的知识。

一、题目:什么是水力学?

答案:水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。它主要研究

液体的流动、压力、速度、流量等相关性质,并应用于水利工程、环境工程、

能源工程等领域。

二、题目:什么是流体静力学?

答案:流体静力学是研究静止的液体在重力作用下的平衡状态的学科。它主要

研究液体的压力、压力分布、浮力等性质。在流体静力学中,根据帕斯卡定律,液体在静止时的压力是均匀的,并且在不同深度处的压力只与液体的密度和深

度有关。

三、题目:什么是流体动力学?

答案:流体动力学是研究液体在运动状态下的行为的学科。它主要研究液体的

流动速度、流量、压力变化等性质。在流体动力学中,根据伯努利定律,液体

在流动过程中速度增大时,压力会降低;速度减小时,压力会增加。

四、题目:什么是雷诺数?

答案:雷诺数是描述流体流动状态的一个无量纲参数,常用符号为Re。它是由

流体的密度、速度、长度和粘度决定的。当雷诺数小于一定的临界值时,流动

是层流的;当雷诺数大于临界值时,流动是湍流的。雷诺数的大小决定了流体

流动的稳定性和混合程度。

五、题目:什么是流量?

答案:流量是单位时间内通过某一截面的液体体积。在水力学中,常用符号为Q,单位为立方米/秒。流量的大小取决于液体的速度和截面的面积。根据连续

性方程,流体在管道中的截面面积减小时,流速会增加,从而使流量保持不变。

水力学习题及答案

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水力学练习题及参考答案

一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)

1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√)

2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×)

3、

4、

5、

6、

6、

7、

8、

9、

10、

11、

12、

13、

14、(√)

15、

16、

17、

18、

19、

20、

21、

22、

24、

25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√)

26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。(×)

27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。?√?

28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×)

29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√)

30、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。(×)

31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。(×)

32、静水压强的大小与受压面的方位无关。 (√)

33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。(×)

34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。(×)

35、平坡渠道中不可能发生均匀流。(√)

36、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。(√)

37、水跃只能发生于平底明渠中。(×)

二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)

1、作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量(2)

(1)大;(2)小;(3)相同;(4)无法确定。

2、根据静水压强的特性,静止液体中同一点各方向的压强(1)

(1)数值相等;(2)数值不等;(3)仅水平方向数值相等;(4)铅直方向数值最大。

3、

?1

?3

4、

5、

?1

6、

7、

(1)

8、

9、

10、

11、

(1)100;(2)10;(3)20;(4)50。

水力学第二版上册课后练习题含答案

水力学第二版上册课后练习题含答案

水力学第二版上册课后练习题含答案

简介

《水力学第二版上册》是一本水力学的经典教材,在全国许多大学的水利工程、水电站工程、水文学等专业中广泛使用。本文档将提供该教材上册的部分课后习题及相关答案,供读者们进行学习和巩固知识。

第三章基本方程式和基本假设

习题3.1

一辆卡车满载,质量为20吨,过桥时只能过30m长度的桥,求该卡车行驶速

度为多少时,桥梁出现流固耦合振动。桥宽为6m,桥面高度为5m,桥梁刚度为

8.38x10^8 N/m。

答案:20.5m/s

习题3.2

桥梁长度为L=200m,桥面宽度为b=6m,此处考虑桥面竖向的弯曲而忽略剪切

变形,计算梁的基频振动频率,弹性模量E=2.4x10^11 N/m^2,横截面形状为矩形,高度h=0.8m。

答案:7.43Hz

第四章输沙理论

习题4.1

某河段纵坡为1/5000,河道宽度为B=60m,直流段河道深度为H=6.5m,河床比沙质量为ks=2.67,已知该河流运动稳定,且流量Q=8500m^3/s,问匀流速度v为

多少。

答案:3.99m/s

习题4.3

已知河道横断面形状约为窄V形,水深H=12m,V形两侧坡度分别为1:2和

1:1.5,在弯曲段的顶点处横截面宽度为B=50m,底部宽度为b=15m。流量

Q=11100m^3/s,比沙质量ks=2.65,试计算该河段输沙量(质量通量)。

答案:7531.09t/d

第五章水流与河床稳定性

习题5.2

某河段长期稳定流量为100m3/s,床面坡度为1/1000,削深系数a=1.5,床面粗糙度系数n=0.023,求设计流量为120m3/s 时,床面削深值h2。

水力学习题附答案

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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 32

1

125679.2m 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 dy

du

-==∴ρμ

τ 当h =0.5m ,y =0时

)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τ

Pa 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 A

T mg d d sin μθ== 001

水力学习题集与答案解析

水力学习题集与答案解析

水力学练习题及参考答案

一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)

1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√)

2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×)

3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。×

4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。(√)

5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×)

6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×)

6、达西定律适用于所有的渗流。(×)

7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√)

8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√)

9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√)

10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×)

11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。(√)

13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×)

14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们

的正常水深不等。

(√)

15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√)

16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

×

17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√)

]

18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。

(×)

19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√)

20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。×

21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√)

22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。(√)

水利工程师水力学练习题库(附答案)

水利工程师水力学练习题库(附答案)

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一、单选题(共40题,每题1分,共40分)

1、堰流为淹没出流,其淹没系数[ ]1.0。

A、等于

B、小于

C、大于

D、小于等于

正确答案:B

2、土坝的浸润线与上游坝坡[ ]。

A、相交

B、垂直

C、相切

D、平行

正确答案:B

3、通过达西试验发现,在不同尺寸的圆筒和不同类型土的渗流过程中,渗流流量与圆筒的断面面积及水力坡度成正比,并与土的[ ]有关。

A、透水能力

B、持水能力

C、给水能力

D、容水能力

正确答案:A

4、任一点处所有的运动要素都随时间而变化的水流称为[ ]。

A、恒定流

B、非恒定流

C、均匀流

D、非均匀流

正确答案:B

5、均匀流为[ ]直线运动。

A、匀加速

B、匀减速

C、变速

D、匀速

正确答案:D

6、从水流的流线变化情况来看,堰流属于明渠[ ],离心惯性力的影响比

A、非恒定流

B、均匀流

C、渐变流

D、急变流

正确答案:D

7、均匀流动沿流程各过水断面上的断面平均流速[ ]。

A、逐渐增大

B、逐渐减小

C、保持不变

D、不确定

正确答案:C

8、紊流阻力平方区时的水力阻力以[ ]为主。

A、剪应力

B、附加切应力

C、粘滞切应力

D、正应力

正确答案:B

9、随着泄水建筑物上游单位重量液体总机械能的增大,相应的收缩水深的[ ]值增大。

A、正常水深

B、临界水深

C、共轭水深

D、非均匀流水深

正确答案:C

10、平顶堰上闸孔出流为淹没出流,其淹没系数[ ]1.0。

A、小于

B、等于

C、大于

D、小于等于

正确答案:A

11、设计的渠道流速应不致引起渠槽冲刷,其断面平均流速应[ ]不冲允许流速。

A、等于 1.2 倍的

水力学第三版课后练习题含答案

水力学第三版课后练习题含答案

水力学第三版课后练习题含答案

1. 问题描述

在水流动中,常会涉及到一些基本的概念和公式。以下为水力学第三版中的一些基础练习题,帮助读者更好地理解和掌握这些知识点。

2. 水力学练习题

2.1. 第一章

2.1.1. 例题

1.一个直径为10cm的圆形水管中,水流速度为2m/s,求该管中的水流

量。

答案:

根据公式Q=Av可得,该管中的水流量为:

Q = π(d/2)^2v

Q = π(10/2)^2×2 = 157.08 cm^3/s

2.1.2. 练习题

1.一个高为1m的水箱顶部为直角,水面上离该直角10cm远的位置处,

水深为多少?

答案:

根据勾股定理可得,该位置水深为:

h = sqrt(1^2 - 0.1^2) ≈ 0.995 m

1

水力学典型复习题及答案详解

水力学典型复习题及答案详解

水力学练习题及参考答案

一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)

1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√)

2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×)

3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×)

4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。(√)

5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×)

6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×)

6、达西定律适用于所有的渗流。(×)

7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√)

8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√)

9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√)

10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×)

11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√)

12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。(√)

13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×)

14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们

的正常水深不等。(√)

15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√)

16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×)

17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√)

18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×)

19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√)

20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×)

21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√)

22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。(√)

水力学 课后习题答案

水力学 课后习题答案

水力学课后习题答案

水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的科学。它是土木工程、水

利工程和环境工程等领域中不可或缺的一门学科。在学习水力学过程中,我们

经常会遇到一些习题,下面我将为大家提供一些常见的水力学习题的答案,希

望能对大家的学习有所帮助。

1. 一个圆形截面的水管,直径为10cm,水流速度为2m/s。求水管中的流量。答:水管的截面积可以通过圆的面积公式计算,即A=πr²,其中r为半径。这

里的半径为5cm,即0.05m。所以截面积为A=π(0.05)²=0.00785m²。

流量Q可以通过流速v乘以截面积A计算,即Q=Av。所以Q=0.00785m² ×

2m/s = 0.0157m³/s。

2. 一根长为10m的水管,截面积为0.01m²,水流速度为1m/s。求水管中的流量。

答:流量Q可以通过流速v乘以截面积A计算,即Q=Av。所以Q=0.01m² ×

1m/s = 0.01m³/s。

3. 一个水库的有效容积为5000m³,水库平均水深为10m。如果水库的进出水

速度相同,且为1m/s,求水库的进出水流量。

答:水库的进出水流量相同,可以通过流量公式Q=Av计算。进出水速度v为

1m/s,所以进出水流量Q=1m/s × A。

水库的有效容积为5000m³,平均水深为10m,可以通过容积公式V=A×h计算。所以A=V/h=5000m³/10m=500m²。

进出水流量Q=1m/s × 500m² = 500m³/s。

4. 一段长为100m的河道,平均水深为2m,平均流速为0.5m/s。求河道的流

水力学习题及答案

水力学习题及答案

水力学演习题及参考答案

一.长短题(准确的划“√”,错误的划“×)

1.幻想液体就是不斟酌粘滞性的现实不消失的幻想化的液体. (√)

2.图中矩形面板所受静水总压力的感化点与受压面的形心点

O重合.(×)

3.园管中层流的雷诺数必定大于3000.×

4.明槽水流的激流懈弛流是用Fr判此外,当 Fr>1为激流. (√)

5.水流老是从压壮大的地偏向压强小的地方流淌. (×)

6.水流老是从流速大的地偏向流速小的地方流淌. (×)

6.达西定律实用于所有的渗流.(×)

7.闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比.

(√)

8.渐变流过水断面上各点的测压管水头都雷同. (√)

9.粘滞性是引起液流活动能量损掉的根起源基础因. (√)

10.竖立平板静水总压力的感化点就是平板的形心. (×)

11.层流的沿程水头损掉系数仅与雷诺数有关.√

12.陡坡上消失平均流必为激流,缓坡上消失平均流必为缓流.

(√)

13.在感化水头雷同的前提下,孔口的流量系数比等直径的管嘴

流量系数大. (×)

14.两条明渠的断面外形.尺寸.糙率和经由过程的流量完整相

等,但底坡不合,是以它们的正常水深不等. (√)

15.竖立平板静水总压力的感化点与平板的形心不重合. (√)

16.水力光滑管道是暗示管道的边壁比较光滑.×

17.水头损掉可以区分为沿程水头损掉和局部水头损掉.

(√)

18.牛顿内摩擦定律实用于所有的液体.(×)

19.静止液体中统一点各偏向的静水压强数值相等. (√)

20.明渠过流断面上各点的流速都是相等的.×

21.缓坡上可以消失平均的激流. (√)

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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3

1/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 32

1

125679.2m V V ==

∴ρρ 则增加的体积为3

120679.0m 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μμμμμμΘ

此时动力粘度μ增加了%

1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02

y 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

-=Θ

)(002.0y h g dy

du

-==∴ρμ

τ 当h =,y =0时

)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τ

Pa 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 (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 A

T mg d d sin μθ== 001

.0145.04.062

.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯=

=

δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ

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

u

d d μτ=,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=.s 。若导线以速率50m/s 拉过模具,试求所需牵拉力。()

y

u

u

u

u

y

u

u

y

ττ= 0y

τ

τ

y 0

τττ

=0

y

[解] 253310024.51020108.014.3m dl A ---⨯=⨯⨯⨯⨯==πΘ

N A h u F R 01.110024.510

05.05002.053=⨯⨯⨯⨯==∴--μ

1-7.两平行平板相距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

dy

du /

τμ= s Pa ⋅⨯=⨯=∴--3

3

10410

5.025.0/

2μ 1-8.一圆锥体绕其中心轴作等角速度16rad

s

ω=旋转。锥体与固定壁面间的距离δ=1mm ,用

0.1Pa s μ=⋅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。

(·m )

[解] 取微元体如图所示

微元面积:θ

ππcos 22dh

r dl r dA ⋅=⋅= 切应力:δ

ωμμ

τ0-==r dy du 阻力:dA dT τ= 阻力矩:r dT dM ⋅=

dA r rdT dM M ⎰⎰⎰===τ

dh r r H

⎰⋅

⋅=0

cos 1

πτ )(cos 120

3

h tg r dh r H

⋅=⋅⋅⋅=⎰θθπδωμ

⎰⋅⋅⋅⋅=H

dh h tg 0

33

cos 12θθπδωμ

Nm H tg 6.392

857.0106.05.0161.0cos 4233

443=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-πθδπμω

1-9.一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+=0Θ

kPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ

2-2.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] g p p A ρ5.0+=表

Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=⨯-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000

=+-=+=' 2-3.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p abs 。

[解] )2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0-+=-+---+g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ

g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ1.13.11.16.10+=+-+

kPa g g p p a 8.3628.9109.28.9106.132.2980009.22.2330=⨯⨯-⨯⨯⨯+=-+=水汞ρρ

2-4. 水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ,U 形压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。试求A 、B 两点的压强差。(/m 2)

[解] 221)(gh p h h g p B A 水银水ρρ+=++Θ

Pa h h g gh p p B A 22736)2.02.0(8.9102.08.9106.13)(33212=+⨯⨯-⨯⨯⨯=+-=-∴水水银ρρ

2-5.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:

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