武大水力学习题集答案
武汉大学水力学课本习题解答7章
h=hm= =3.006 m
b=βmhm=1.828 m，Am= 3.006×(1.828+1.5×3.006) = 19.05 m2，v=Q/A=1.575 m
（2）按A/Am=1.04设计实用经济断面，查表7-2-2，β=3.202，h/hm= 0.683，
（2）乙河：A = Q/v = 252.2 m2， =1.309 >1急流
7-17一梯形断面渠道，底宽b= 10 m，边坡系数m= 1.5，流量Q= 20 m3/s，分别对底坡i= 0.0005和i= 0.3两种情况确定其临界水深。
解：（1）i= 0.0005, cosθ=
试算：……，取h = 0.714 m，A = 0.714×(10+1.5×0.714) =7.905 m2，
7-18有一矩形断面渠道，宽度B= 6 m，糙率n= 0.015，流量Q= 15 m3/s，求临界水深hK和临界坡度iK。
解：q = Q/b = 2.5 m2/s， = 0.86 m，AK= 6×0.86 =5.16 m2，
χK= 6+2×0.86 = 7.72 m，RK= AK/χK= 0.668 m，CK= RK1/6/n = 62.34
解：i=J=JP=△h/L=1/3600，A= 2×(2.2+1.5×2 ) = 10.4 m2，
χ= 2.2+2×2× = 9.41 m，R=A/χ= 1.105 m
n=AR2/3i1/2/Q= 0.0228
7-3一石渠的边坡系数m= 0.1，糙率n= 0.020，底宽b= 4.3 m，水深h= 2.75 m，底坡i= 1/2000，求流量和流速。
解：由式（7-2-7），三角形断面β= 0，得
武汉大学水力学教材答案
1、 并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。
2、 图示虹吸管中B 点的压强小于大气压强。
(E线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。
在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。
图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。
a 、b 、c ,其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程 _______11、图示为一串联管段恒定流。
各管段流量 ______________________ q v1、q v2、 q v3的关系为 。
各管段流速V 2、V 3 的关系为 ______________________________________________________________________________________ 。
12、 对于有压管流岀口为自由岀流时， 测压管水头线终点在 _________________________________________________________________________ ;出口为淹没出流时，若下游水池中流速 V 2=0,测压管水头线终点在 ________________________________________________ ，若V 2工0,测压 管水头线应 ____________________________________________________________________________________________ 下游水面。
13、 定性绘岀图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号及负压区。
第八早恒定管流3、4、则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。
8图示A 、B 两点间有两根并联管道1和2。
武汉大学水力学习题解答-水击
武汉大学水力学习题解答-水击(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第十章10-1 解：阀门突然开启过程中，水击波传播四个阶段示意图如下：10-2 解：首先判断水击类型，然后计算各相末水击压强，从中找出最大水击压强。
(1) 判断水击类型已知 L =500m ，c =1000m/s ，则相长 T L c r ==⨯=2250010001s 。
而阀门关闭时间T s =2s ，有T T s r >，为间接水击。
(2) 计算首相末水击压强初始全开，有阀门开度τ01=；按线性启闭关系，得首相末阀门开度ττ102125001000205=-=-⨯⨯=L cT s .；由于v Q D max .==⨯⨯=4125642422ππm/s ，初始水头H H H 01231024070=-=-=m ，则管道特性系数μ==⨯⨯⨯=cv gH max ..2100042987029150 。
上述数据代入式(10-4-17) τζτζμ110112+=-A A得 05112291511..+=-⨯ζζA A整理 03432372302121.().ζζA A-+= 解此二次方程，得().ζ1118806A = 或 ()()..∆H H A A111101880670131642==⨯=ζmH0<<t cHc t c <<c t c <<Hc t c <<().ζ121356A = 或 ()()..∆H H A A121201356709492==⨯=ζ m如果发生直接水击 ∆H cv g Amax max ..==⨯=100049840816m 而().∆H A 11131642=m >∆H Amax，故()∆H A 11不合理。
则首相产生的水击压强增量为 ∆H A 19492=.m(水柱高) 或水击压强为 H A 170949216492=+=..m(水柱高) (3) 计算第二相末水击压强(末相末水击压强) 将已知的τ01=，τ20=，μ=2915.，ζ11356A =.，代入式(10-4-17) τζτζμζμ2202112+=--A AA得 0122915135629152=-⨯-ζA ... 解此方程 ζ23118A =. 或 ∆H H A A22031187021826==⨯=ζ..m(水柱高)则第二相(末相)产生得水击压强为 H A 2702182628826=+=..m(水柱高) 如应用式(10-4-20)计算末相水击压强，由于系数σ==⨯⨯⨯=Lv gH T s max ..050049870214577 则有 ()()ζσσσ22224145772145774145772866A =++=++=.... 可得水击压强增量 ∆H H A A22028667020062==⨯=ζ..m(水柱高) 或水击压强为 H A 2702006227062=+=..m(水柱高) 首相和末相水击压强比较，最大水击压强发生在末相，即为 H A 228826=.m(水柱高)或为 H A 227062=.m(水柱高)。
武汉大学水力学教材答案第六章
第六章恒定管流1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。
( )2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。
( )3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。
( )4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
( )5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。
( )6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。
( )7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。
( )8、图示A、B 两点间有两根并联管道1 和2 。
设管1 的沿程水头损失为h f1,管 2 的沿程水头损失为h f2。
则h f1与h f2 的关系为（）（1）h f1 ＞h f2；（2）h f1＜h f2；（3）h f1 = h f2；（4）无法确定。
9、图示为坝身下部的三根泄水管a、b、c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是（）。
（1）a管；（2）b管；（3）c管；（4）无法确定。
10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程________________________________________________________；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程____________________________________。
11、图示为一串联管段恒定流。
各管段流量q v1、q v2、q v3的关系为______________________。
各管段流速v1、v2、v3 的关系为____________________________________________________________。
12、对于有压管流出口为自由出流时，测压管水头线终点在_________________________________________________；出口为淹没出流时，若下游水池中流速v2=0,测压管水头线终点在____________________________，若v2≠0，测压管水头线应________________________________________________________________ ____下游水面。
武汉大学水力学习题解答-孔口出流 堰流
第八章8-1 解：①孔口收缩系数64.0108dd :22c=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=εε②流量系数gH A tvQ 2:μμ== l 305.02g 2401.0gH 24d 8.3201.022=⨯⨯πμ=πμ=62.0=μ③流量系数97.0,==ϕεϕμ④孔口局部阻力系数：0655.0,11=+=ζζϕ8-2解：⑴孔口流量 gH A Q 2μ= 薄壁孔口 62.0=μ ()s l g Q 22.12202.0462.02=⨯⨯=π⑵圆柱形外管嘴流量()s l 61.12g 202.0482.0gH 2A Q 2n =⨯⨯π⨯=μ=⑶管嘴收缩断面真空度m H ph v v 5.175.00===γ8-3解：⑴求21,h h （如图）恒定出流条件：孔口淹没出流与管嘴出流的流量相等。
()322n n 1h h g 2A Q gh 2A Q +μ==μ=式中312h h H h --+()121122h H g A gh A n -=μμ1382.0462.031d 82.0d 62.031A A H h 2222222122n 11+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛μμ=m h m h 43.15.007.13,07.121=--==⑵求流量n Q()()5.043.1g 2d 482.0h h g 2A Q 22322n n +π⨯=+μ=s l 4Q n =8-4 解：写1—1，c —c 能式 g2v 'g 2v p H 2c2c c ζ++γ=()g2v 1H 75.12c'ζ+= ①写c —c ，2—2能式 ()g 2v v g 2vp g 2v p 2c 222c c -++γ=+γ ② 写1—1，2—2能式 g 2v g 2vp H 222ζ++γ= ③ ③-② ()g2v v g 2v g 2v g 2p H 2c 22c c --ζ=-- 式中H 75.0p ,v v cc -=γε=()()g2v 1g 2v g 2v H 75.1222c 2ccε--εζ=-()[]g2v 11H 75.12c22ε--ζε+= 对比①式 ()g2v 1H 75.12c'ζ+=()'22111ζ+=ε--ζε+∴()()22''221,1εε-+ζ=ζζ=ε--ζε∴取53.0~46.0,06.0,64.0~62.0'=ζ∴=ζ=ε 5.0≈ζ∴8-5 解：属孔口恒定流问题 船内外水头差Ω=00:h G h γ m Gh 125.00=Ω=γ（将保持至淹没） ()s m 00762.0125.0g 21.0462.0gh 2A Q 320=⨯π⨯=μ= 当船外水位上升至,,0h h z z =+则淹没。
武大水力学习题集答案
27、
28、解:
29、
30、
h
=
p ρg
=
2.00H 2O
31、 P = 1937.9 N 35、（1）
32、 h = 0.663 m
33、 a =4.9 m/s2 34、 h=3.759 m
(2) Px == 15.68 kN ； Pz = 33.58 kN ； P =
P2 x
+
P2 z
= 37.06
T＝μ ( u + Δ ) A ; 14、ρ=1030Kg/m3 ,
x Δ−x
15、ρ=998.88Kg/m3, ν =μ/ρ=1.003-6m2/s，空气的μ=1.809×10-5N S/m2 ；16、 dp=2.19×107Pa 17、 γ =678(Kg/m3)=6644.4(N/m3), ρ=69.18(Kgf s2/m4)=678(Kg/m3)； 18、 F=26.38 N 19、
2-31 γ 2= γ 1V/(V-Ah)
2-32 θ=5.3°
第三章 水动力学基础
1、 ( √ ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( √ ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、(√) 9、 (×) 10、(√)
11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(3) 19、(2) 20、
ρg
方向向下
68、 h V3 = 5.33 mH2O ； 69、 q v = 0.031 m3／s =31 l／s 70、(1) q vmax = 0.0234 m3／s = 23.4 l／s ； h max = 5.9 m (2) p 2 = − 4.526 mH2O
武汉大学水力学课本习题解答6章
第六章6-1解： 由6-1-3式⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⨯⨯=====⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛==m l Q s h ms k s s m d d n cd k f 06.24300055.00265.00265.0114.66.046.0013.0184188220622035.25.25.26161πππ 6-2解： 由6-1-4式⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧======25.022220125.0025.022220Re 22Re 1Re 28d g l Q l Q s h g d s k d g d g s f ππππλ 6-3解：查表6-1-1，取经济流速为s m 0.1由式6-2-7 mm m v Q d 25025.005.044==⨯==ππ6-4解：由式6-2-8，取2.5=km H kQ d 81.21000.302.57373=⨯==6-56-6解：s m d Q A Q v 415.1150.0025.04422111=⨯⨯===ππ m g v 102.0221= s m d Q A Q v 037.2125.0025.04422222=⨯⨯===ππ m g v 212.0222= m g v g v g v h j 1045.02150.0125.015.021.025.022222221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=∑m g v d l g v d l h f 62.6212.0125.075032.0102.0150.012503.0222222221111=⨯+⨯⨯=+=∑λλ%6.1016.0==∑∑fj hh∑==m h H f 62.6长 m h H gv H f j 94.6222=++=∑∑短6-7解：s m A Q v 83.1711== m g v 22.16221=s m A Q v 456.422== m g v 013.1222=s m A Q v 92.733== m g v 20.3223=m g v g v g v g v g v h j 45.212100.0005.0125.0100.0075.0121.0225.025.021222322232321=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⨯⨯+=∑ m g v g v g v h f 07.282075.05032.0210.05.1032.0205.02032.0232221=++⨯⨯==∑m g v h h H f j 72.52223=++=∑∑6-8解：s m v 82.3=s m g gH A dLQ 3231225.05.015002.024.224121=+⨯++⨯⨯⨯⨯=+=∑πζλ6-9解：()7.56014.04116161===R n c 0244.07.568.98822=⨯==c g λ ()s m g gz A d LQ 3200.2183.025.011520130244.0124121=⨯+++++⨯⨯⨯⨯=+=∑∑πζλs m v 546.2= m g v 33.022=列进口至3—3能量方程()31222000-++-+=++w v s h g v h h()()m gv g v d L L g v h s 12.633.0183.025.033024.01722183.05.022722222122=⨯⨯++⨯+-=⨯+-+--=λ6-10解：w Mh gv p z g v p z +++=++222222211γγ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=++∑∑d l g v λζ2001408.9200922s m v 81.1= s m Av Q 3128.0==6-11解：（1）C 管 fc MM M h p z H z ++=+γm h H z p z fc MMM 7.946.1936.0800025.0101002=⨯⨯-+=-+=+γ（2）A 管 fA MM h p z z ++=γgv A26.0800025.07.941002⨯⨯+= s m v A 77.1=， s m A v Q A A 350.0== s m v C 0.3=， s m A v Q C C 385.0==s m Q Q Q C A B 335.1=+= ， s m AQ v BB 77.4==， （3）B 管fB B MM h z p z +=+γm z B 9.556.1977.46.0800025.07.942=⨯⨯-=6-12解： （1）吸水管 s m s m d Qv 2.1955.04211<==π吸w p h gv pz +++=++20002γ034.179.8867.012.0001735.03.03.50⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=v s()mQl s gv h h g v pz j f p 65.5211.662022=-+-=----=∑吸吸γ （2）上、下游列方程 s m s m d Qv 2.17.14222>==π 压吸w w m h h z z H ++-=+12037.40001735.03.020==d s()m gv g v h j 18.0221.1210011102222==++=。
武汉大学水力学教材答案第六章
武汉大学水力学教材答案第六章第六章恒定管流1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。
( )2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。
( )( )4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
( )5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。
( )( )( ) 8、图示A、B 两点间有两根并联管道 1 和 2 。
设管 1 的沿程水头损失为h f1 ,管 2 的沿程水头损失为h f2。
则h f1与h f2 的关系为（）（1）h h（2）h＜h f2；（3）h f1 = h f2；（4）无法确定。
c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是（）。
b管；（3）c管；（4）无法确定。
________________________________________________________；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程____________________________________。
11、图示为一串联管段恒定流。
各管段流量q v1、q v2、q v3的关系为______________________。
各管段流速 v1、v、v的关系为____________________________________________________________。
_________________________________________________；出口为淹没出流时，若下游水池中流速v2=0,测压管水头线终点在____________________________，若v2≠0，测压管水头线应____________________________________________________________________下游水面。
13、定性绘出图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号及负压区。
M、N 两点的压强高度p m/ g 及p n/ρg。
武汉大学水力学教材答案第六章
1、 并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。
2、 图示虹吸管中B 点的压强小于大气压强。
(E线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。
在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。
图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。
a 、b 、c ,其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是 在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程 ___11、图示为一串联管段恒定流。
各管段流量 ________________ q v1、q v2、 q v3的关系为 _________________________________________________ 。
各管段流速V 2、V 3 的关系为 _____________________________________________________________________ 。
12、 对于有压管流岀口为自由岀流时， 测压管水头线终点在 _______________________________________________________ ;出口为淹没出流时，若下游水池中流速 V 2=0,测压管水头线终点在 __________________________________ ，若V 2工0,测压 管水头线应 ___________________________________________________________________________ 下游水面。
13、 定性绘岀图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号及负压区。
第八早恒定管流3、4、则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。
8图示A 、B 两点间有两根并联管道 1和2。
设管1的沿程水头损失为 h fi ,管2的沿程水头损失为h f2。
则h fi 与h f2 的关系为(1)h fi > h f2 ；(2) h fi < h f2(3)h fi = h f2)(4)无法确定。
武汉大学水力学课本习题解答7章
所以h0=2.86 m，b= 28.52 m
7-7一大型输水渠道为梯形断面，底坡i= 1/25000，糙率n= 0.015，设计流量Q= 500 m3/s时，正常水深为h0= 7.10 m。已知某一渠段的边坡系数m= 2.0，请设计该段渠道的底宽，并计算相应的流速。
χK= 6 +2×0.684×(1+4)1/2= 9.06 m，RK= AK/χK= 0.556 m，CK= RK1/6/n = 40.31
临界坡度 0.00628
7-20某工程施工截流时，龙口近似为矩形断面，宽度b= 100 m，水深h= 3 m，流量Q= 2100 m3/s，试计算龙口处微幅波向上游和下游传播的绝对波速，并判断水流是急流还是缓流。
宽浅断面，R1≈h1= 3 m，R2≈h2=1.5 m，J≈JP=0.0003
K1= A1R12/3/n1=29953 m3/s，K2= A2R22/3/n2=29953 m3/s
洪水流量Q =Q1+Q2= (K1+K2)J1/2= (29953+12917)×0.00030.5= 742.7 m3/s
临界坡度 0.0039
7-19有一梯形断面渠道，底宽b= 6 m，边坡系数m= 2.0，糙率n= 0.0225，通过流量Q= 12 m3/s。求临界坡度iK。
解：试算求hK，……，取h = 0.684 m，A =5.04 m2，B = 8.736 m
a=1.0， ，所以hK= 0.684 m，AK=5.04 m2，
7-25有一底宽为12 m的矩形断面渠道中发生水跃，已知渠底高程为120.43 m，流量Q= 60 m3/s，测得跃后水位高程为123.5 m，试求水跃中单位体积水体所消耗的能量和消能率。
武汉大学水力学复习题及答案
第一章 导 论1、体积模量 K 值越大，液体越容易压缩。
( )2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。
( )3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。
( )4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度； (2)水的容重； (3)当地气压； (4)水的流速。
5、理想液体是 （ ） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； (4)有切应力而不变形的液体。
6、A 、B 为相邻两液层，A 层流速大于B 层流速。
则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。
其中τ1 的方向与流向 __________，τ2 的方向与流向______________。
7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为 _______________；动力粘度的量纲为 ____________________。
8、物体在外力作用下产生 _______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为 _______。
9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布，切应处。
10 ________________________假定。
11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A ，则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。
12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 1.0cm ，质量 m=5kg ，沿着涂有厚度δ=1.0mm 油的斜面向下作等速运动， 其速度u =1.0m/s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν =__________________ (油的密度ρ＝950 kg/m 3)。
武大水力学习题+答案第三章
第三章水动力学基础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 +h w1- 2 ，式中各项代表( )(1) 单位体积液体所具有的能量；(2) 单位质量液体所具有的能量；(3) 单位重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h1与h2的关系为( ) (1) h＞h(2) h＜h(3) h1 = h2(4) 无法确定( )(1) 测压管水头线可以上升也可以下降(2) 测压管水头线总是与总水头线相平行(3) 测压管水头线沿程永远不会上升(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( )(3) 恒定非均匀流(4) 非恒定非均匀流( )(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。
武大水力学答案
第一章 导 论1、( √ )2、( × )3、( × )4、( 1 )5、( 2 )6、等于；相同；相反。
7、L/T 2 ；L 2/T ；M/LT 或FT/L 2。
8、变形； 弹性。
9、直线； 渠底。
10、连续介质。
11、相反；相同。
12、解：等速直线运动；F ∑=mgsin θ－τA=0 ; sin θ=135512522=+； A =0.40×0.45 ; τ =μd d u y =μu δ ； μ=m g A u sin θδ=0.1047 Pa ·s ；ν=μρ=1.102×10-4m 2/s 13、解：切应力分别为：（薄板上下表面）τ上＝μ（du dy ）上 ＝μu x τ下＝μ（du dy ）下=μu x ∆- 薄板所受切应力 τ＝τ上＋τ下＝μ(x u +)x -∆∆ 则薄板所受切力 T ＝τA ＝μ(x u +)x-∆∆A第二章 水静力学1、 ( ⨯ )2、( ⨯ )3、( ⨯ )4、( ⨯ )5、( ⨯ )6、( √ )7、( ⨯ )8、( ⨯ )9、( ⨯ ) 10、( √ )11、( 3 ) 12、( 3 ) 13、( 4 ) 14、( 3 ) 15、 ( 4 )16、( 2 ) 17、( 4 ) 18、( 2 ) 19、( 1 ) 20、( 2 )21、单位重量液体的总势能 22、单位重量液体的位置势能；单位重量液体的压强势能 。
23、0 ; 当地大气压强。
24、0.1 。
26、解:27、解：28、解:29、解：30、解: h p g==ρ200.H O 232、解: h p p g=-a 0ρ= 0.663 m33、解：此时自由液面（等压面）是与水平面夹角为θ 的斜面， 将X ＝－a ,Y=0 ,Z=-g 代入欧拉方程dp=ρρ()(())X x Y y Z z a x g z d d d d d ++=-+-积分有 p =-++ρ()ax gz C在自由面上 p =0 ax gz C +=则 tan θ =a g h l = a h lg ==4.9 m/s 234、解: 先求出静水总压力P gh 1212=ρ P ghL gL 22=+ρρsin 30︒L将 P 1，P 2对A 点求矩有222223121L g ghL h gh ρρρ+=⨯sin 30︒23L 化简得 h h ()212-=8解此方程 h=3.759 m35、解:（1）(2) P gh g h h R g h h Rb x =+--+-122112121[()()]ρρρ =15.68 kNP gh Rb g h h Rb R b g z =+-+ρρπρ11212234() =33.58 kNP P P =+=x z 2237.06 kNθ==arctanz x P P 64.97︒36、解: 液体是质量力为 Z X Y =-+==(),g a 0代入公式 d d p g a z =-+ρ()积分 p g a z c =-++ρ()z h =1 时 , p p =a ,, 代入方程则 c p g a h z p g a gh =++-=++a a ρρ()()()11 其中: h h z =-1，为任一点处的水深;g 为重力加速度。
武汉大学水力学教材答案第六章
第六章恒定管流1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。
( )2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。
( )3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。
( )4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
( )5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。
( )6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。
( )7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。
( )8、图示A、B 两点间有两根并联管道1 和2 。
设管1 的沿程水头损失为h f1,管 2 的沿程水头损失为h f2。
则h f1与h f2 的关系为（）（1）h f1 ＞h f2；（2）h f1＜h f2；（3）h f1 = h f2；（4）无法确定。
9、图示为坝身下部的三根泄水管a、b、c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是（）。
（1）a管；（2）b管；（3）c管；（4）无法确定。
10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程________________________________________________________；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程____________________________________。
11、图示为一串联管段恒定流。
各管段流量q v1、q v2、q v3的关系为______________________。
各管段流速v1、v2、v3 的关系为____________________________________________________________。
12、对于有压管流出口为自由出流时，测压管水头线终点在_________________________________________________；出口为淹没出流时，若下游水池中流速v2=0,测压管水头线终点在____________________________，若v2≠0，测压管水头线应________________________________________________________________ ____下游水面。
武汉大学水力学习题解答-水击说课讲解
武汉大学水力学习题解答-水击第十章10-1 解：阀门突然开启过程中，水击波传播四个阶段示意图如下：10-2 解：首先判断水击类型，然后计算各相末水击压强，从中找出最大水击压强。
(1) 判断水击类型已知 L =500m ，c =1000m/s ，则相长 T L c r ==⨯=2250010001s 。
而阀门关闭时间T s =2s ，有T T s r >，为间接水击。
(2) 计算首相末水击压强初始全开，有阀门开度τ01=；按线性启闭关系，得首相末阀门开度ττ102125001000205=-=-⨯⨯=L cT s .； 由于v Q D max .==⨯⨯=4125642422ππm/s ，初始水头H H H 01231024070=-=-=m ，则管道特性系数μ==⨯⨯⨯=cv gH max ..2100042987029150 。
上述数据代入式(10-4-17) τζτζμ110112+=-A A得 05112291511..+=-⨯ζζA A整理 03432372302121.().ζζA A -+= 解此二次方程，得().ζ1118806A = 或 ()()..∆H H A A 111101880670131642==⨯=ζmH0<<t cHct c <<Hc t c <<c t c <<().ζ121356A = 或 ()()..∆H H A A 121201356709492==⨯=ζ m 如果发生直接水击 ∆H cv g Amax max ..==⨯=100049840816m 而().∆H A 11131642=m >∆H Amax ，故()∆H A 11不合理。
则首相产生的水击压强增量为 ∆H A 19492=.m(水柱高) 或水击压强为 H A 170949216492=+=..m(水柱高) (3) 计算第二相末水击压强(末相末水击压强)将已知的τ01=，τ20=，μ=2915.，ζ11356A =.，代入式(10-4-17) τζτζμζμ2202112+=--AA A得 0122915135629152=-⨯-ζA ...解此方程 ζ23118A =. 或 ∆H H A A 220311********==⨯=ζ..m(水柱高) 则第二相(末相)产生得水击压强为 H A 2702182628826=+=..m(水柱高) 如应用式(10-4-20)计算末相水击压强，由于系数σ==⨯⨯⨯=Lv gH T s max ..050049870214577 则有 ()()ζσσσ22224145772145774145772866A =++=++=....可得水击压强增量 ∆H H A A22028*********==⨯=ζ..m(水柱高) 或水击压强为 H A 2702006227062=+=..m(水柱高) 首相和末相水击压强比较，最大水击压强发生在末相，即为 H A 228826=.m(水柱高)或为 H A 227062=.m(水柱高)。
武汉大学水力学教材答案第六章
第六章恒定管流1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。
( )2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。
( )3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。
( )4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
( )5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。
( )6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。
( )7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。
( )8、图示A、B 两点间有两根并联管道1 和2 。
设管1 的沿程水头损失为h f1,管 2 的沿程水头损失为h f2。
则h f1与h f2 的关系为（）（1）h f1 ＞h f2；（2）h f1＜h f2；（3）h f1 = h f2；（4）无法确定。
9、图示为坝身下部的三根泄水管a、b、c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是（）。
（1）a管；（2）b管；（3）c管；（4）无法确定。
10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程________________________________________________________；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程____________________________________。
11、图示为一串联管段恒定流。
各管段流量q v1、q v2、q v3的关系为______________________。
各管段流速v1、v2、v3 的关系为____________________________________________________________。
12、对于有压管流出口为自由出流时，测压管水头线终点在_________________________________________________；出口为淹没出流时，若下游水池中流速v2=0,测压管水头线终点在____________________________，若v2≠0，测压管水头线应________________________________________________________________ ____下游水面。
武汉大学水力学教材答案第一章
本页仅作为文武汉大学水力学教材答案第一章切应力的方向与流向第一章导论1. 体积模虽K值越大，液体越容易圧缩。
（）2. 液体的内摩擦力与液体的速度成正比。
（）3. 水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。
（）4. 影响水的运动粘度的主要因素为（）⑴水的温度：（3）当地气压: 5.理想液体是（2）水的容重:⑷水的流速。
（）（1）没有切应力又不变形的液体：（2）没有切应力但可变形的一种假想液体：（3）切应力与剪切变形率成直线关系的液体：（4）有切应力而不变形的液体。
6. A. B为相邻两液层.A层流速大于B层流速。
则A层对B层的切应力q _______________ B层对A层的切应力其中H的方向与流向 ________________ 々的方向与流向________________ 。
7. 单•位质量力的址纲为 _________________ :运动粘度的虽纲为 ________________ :动力粘度的址纲为8、物体在外力作用下产生________________ ，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为________9、已知二元明渠断血的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布ry为___________________________ 分布，切应10、水力学中辰基木的、贯穿始终的假定是__________________________ 假定。
11. 图为管道过水断而水流流速分布图，从其对应部位取出水体A,则水体顶而切应力的方向与流向_________ ，底血12. 平板面积为40X45cm2j9度为l・0cm・质® m=5kg・沿若涂有厚度^=1.0mm油的斜血向下作等速运动，其速度u=1.0m/s z带动汕层的运动速度呈直线分布.则汕的粘度x ________________ ，八____________________ （油的密度其中有一面积为A的极薄的平板以速度u平行移动。
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46、 R = 1 ρgπd 2 (L + h − h + L ) ； 每个螺钉拉力 T = R ； 47、 H = 5.75m ；
4
1+λ L
4
d
48、Q = 0.0182 m3／s；R = 253.1 N
49、h = 0.297m； 50、(1)
q v = 0.197m3／s；(2)
pB = −4 mH2O ρg
第一章 导 论
1、(√) 2、(×) 3、(×) 4、( 1 ) 5、( 2 ) 6、等于；相同；相反。 7、L/T2 ；
L2/T；M/LT 或 FT/L2。
1- 8、变形； 弹性。 9、直线； 渠底。 10、连续介质。 11、相反；相同。 12、μ=0.1047 Pa·s ；
ν=1.102×10-4m2/s 13、则薄板所受切力 s=1.03 , γ =10.094KN/m3
2-10 y=9.95 m 2-11 d2=11.8cm 2-12 F=3989 N 2-22 x=0.8m 2-23 P=769.7 KN 2-24 F=10.26 KN 2-26 Pz=523.9 KN , Px=722.5KN ,P=892.5KN β=54°,距闸底 1.4m 处 2-27 Px=108.8 KN , Pz=11.36KN ,P=109.4KN 2-28 h=2.69m 2-29 Pz=24.38 KN ,方向向下.
习题集
第一章 导 论 ................................................................................................... 1 第二章 水静力学............................................................................................... 2 第三章 水动力学基础....................................................................................... 4 第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失 .................................................. 9 第五章 量纲分析和液流相似原理 ................................................................ 11 第六章 恒定管流............................................................................................. 12 第七章 明槽恒定流......................................................................................... 14 第八章 孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流 .................................... 18 第九章 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 ................................................ 21 第十章 有压管道和明槽非恒定流 ................................................................ 21 第十一章 渗流 ................................................................................................. 22 第十二章 紊动射流和紊动扩散..................................................................... 22
−
ρg 2
=H 13.1
44、 V2 = 0.6V ； V1 = 0.4V
45、答:不对。此人只看到 PZ 会对轴产生力矩。然而，水平压力作用垂直轴的下方，可产生大小相
等的反力矩，所以圆柱体不动。或者，PZ 与 PX 合力通过轴心，不产生力矩。
46、 (1) 容器底部静水压强相同，因为由重力作用下的静水压强的基本方程式 p=ρgH+pa，表面压 强为大气压，而水深相同，故 p 相同。 (2) 底面所受的静水压力相同，原因是压力 P=pA 压强相同，面积相同，则压力相等， (3) 桌面受的压力不相同，原因是盛水的容器体积不同，则重量不等，桌面受的压强 p=G/A，重量 不等，面积相等，故压强不同。47、h=4.08m ,l=1.065m；48、pB=97.4Kpa；49、h1=126cm , h2=600.8cm , h=80.9cm , 2-5 pA=-19600pa , pB=24500pa , p0=-29400pa
kN
； θ = arctan Pz Px
= 64.97°
36、 c
=
pa
+
ρg(1 +
a )h g
；37、 h =0.2018 m ；
38、 D = 3(ρ2gh 2 − ρ1gh1 ) ρ1g + ρ2g
39、 p = a(cosθ)x + a(sinθ)z − gz + C ；液面方程为 a(cosθ)x + (asinθ - g)z = 0
液面对水平面的倾斜角
tanβ = z = acosθ x g - asinθ
40、 ω = 6.6 rad/s； 41、 R N = 42.70(kN) ； 42、 p0 = 40.384 kPa
43、证:
(ρHg g
−
ρg)
=
ρHg g(h
+
Δh)
−
ρg(H
+
Δh 2
)
−
ρgh
； Δh =
ρgH
ρ Hg g
2-31 γ 2= γ 1V/(V-Ah)
2-32 θ=5.3°
第三章 水动力学基础
1、 ( √ ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( √ ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、(√) 9、 (×) 10、(√)
11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(3) 19、(2) 20、
关。
57、(1)A－A 是渐变流断面，z + p = c ρg
(2)B－B 急变流断面，且离心力向上，故上端测压管水面高于下端。 (3)C－CJ 急变流断面，离心力向下，故下端测压管液面高于上端的。
58、 v = 9.04 m／s； z = 4.17 m ； 59、 v =7.653 m／s 60、 R x = 12400 KN； R y = 1749.5 KN；
绝对压强: pA=78400pa , pB=122500pa , p0=63600pa ,y=3m. 2-6 ρ煤气 0.53Kg/m3 2-7 pB=362.8Kpa 2-8 Δp=p1-p2=156.6Pa
2-9 ZA1=5m , ZB1=3m ,pA1/ γ =-3m , pB1/ γ =-1m ZA2=2m , ZB2=0m ,pA1/ γ =-3m , pB1/ γ =-1m
R = 2144.6 KN 61、 q v = 14.95 m3／s ； 62、 R = 6.13N ； 平板运动时， R = 2.12N
63、
P动 = 98350N 小于 P静 = 100352N ；
64、 h = [( A 2 ) 2 −1]H A1
65、冲击力 F = 5.256KN
66、 p A = 7.106 mH2O ； 当 A 处真空度为 5 m， 最大允许值 z = 3.894 m ；67、 R = 0.502 KN ；
T＝μ ( u + Δ ) A ; 14、ρ=1030Kg/m3 ,
x Δ−x
15、ρ=998.88Kg/m3, ν =μ/ρ=1.003-6m2/s，空气的μ=1.809×10-5N S/m2 ；16、 dp=2.19×107Pa 17、 γ =678(Kg/m3)=6644.4(N/m3), ρ=69.18(Kgf s2/m4)=678(Kg/m3)； 18、 F=26.38 N 19、
51、 R = 1503.07 N ；θ = arctg R y = 51.07 °
Rx
52、 Rx = 101.31 N
53、 q v = 0.0311 m3／s
54、 H = 1.51 m ； 55、 q v = 0.018 m3／s
56、
qv =
2gΔh 1+ζ − 1
；
A2 2
A2 2
所以 qv 与 Δz 无
μ=0.072Pa s
20 τ0=5×10-2Pa ; τ
= 2.5 ×10−2 Pa ; τ
=0；
y = 0.02
y = 0.04
21、 fx=ω2 γ cosθ, fy=ω2 γ sinθ, fz=-g
第二章 水静力学
1、 ( × ) 2、( × ) 3、( × ) 4、( × ) 5、( × ) 6、( √ ) 7、( × ) 8、 ( × ) 9、( × ) 10、( √ ) 11、( 3 ) 12、( 3 ) 13、( 4 ) 14、( 3 ) 15、 ( 4 ) 16、( 2 ) 17、( 4 ) 18、 ( 2 ) 19、( 1 ) 20、( 2 ) 21、单位重量液体的总势能 22、单位重量液体的位置势能；单位重量液体的压强势能 。23、0 ; 当地大气压强。 24、0.1 。 25、解:
(3) 21、( 1 )