水力学第3章习题课
《水力学》课后习题答案
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 321125679.2m 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 dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．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yud 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。
水力学基础练习题三(含答案)
第三章习题及答案一、选择问题1：实际流体在等直管道中流动，在过流断面1，2上有A，B，C点，则下面关系式成立的是：正确的是：各点的运动物理量有以下关系：2121下关系：A.单位重量流体具有的机械能；B.单位质量流体具有的机械能；C.单位体积流体具有的机械能；D.通过过流断面单位重量流体的总机械能。
问题1：在应用恒定总流的能量方程，可选用图中的那几个断面，作为计算过水断面。
A.沿程下降；B.沿程上升；C.保持水平；D.前三种情况都有可能。
问题8：粘性流体测压管水头线的沿程变化是：A.沿程下降；B.沿程上升；C.保持水平；D.前三种情况都有可能。
二、计算题题1：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h=0.6v2/(2g)和h w2,3=0.5v2/(2g) ，试求断面2的平均压强。
w1,2解：取0-0，列断面1，2的能量方程（取α1=α2=1）图3-15题2：水深1.5m、水平截面积为3m×3m的水箱，箱底接一直径为200mm，长为2m的竖直管，在水箱进水量等于出水量情况下作恒定出流，略去水头损失，试求点2的压强。
解根据题意和图示，水流为恒定流；水箱表面，管子出口，管中点2所在断面，都是渐变流断面；符合总流能量方程应用条件。
水流不可压缩，只受重力作用。
图3-16题3：某一水库的溢流坝，如图所示。
已知坝下游河床高程为105.0m,当水库水位为120.0m时，坝址处收缩过水断面处的水深h c=1.2m。
设溢流坝的水头损失为，及。
求坝址处断面的平均流速。
图3-17题4：一抽水机管系（如图），要求把下水池的水输送到高池，两池高差15m，流量Q=30l/s，水管内径d=150mm。
泵的效率h p=0.76。
设已知管路损失（泵损除外）为10v2/(2g)，试求轴功率。
图3-26题5：自然排烟锅炉如图，烟囱直径d=1m，烟气流量Q=7.135m3/s，烟气密度ρ=0.7kg/m3，外部空气密度ρa=1.2kg/m3，烟囱的压强损失，为使烟囱底部入口断面的真空度不小于10mm水柱。
《水力学》作业题参考答案
（2）支反力：
R W总 W水 W箱 W箱 g 111 333
W箱 9807 28 W箱 274.7kN
不同之原因：总压力为底面水压力与面 积的乘积，为压力体 。而支座反力与水
解：假定压强为0.5MPa。
K dV / V dP
dP dV / V K
当dV / V 0.1%
P
0.1% 0.538 109
1.86MPa
当dV / V 1%
第3章
P
1% 0.538 109
18.6MPa
-4-
第1章 绪论
作业
3、温度为10oC、体积为2.5m3的水加热到60oC， 体积增加了多少？
体重量及箱体重力相平衡，而水体重量 为水的实际体积的重量 。
第3章
-8-
第2章 水静力学
3、多个U型水银测压计串联起 来成为多管测压计。可测量较 大的压强值。图中高程的单位 为m。试求水面的绝对压强pabs。
解：p0 pa 2.3 1.2 Hg g 2.5 1.2 g 2.5 1.4 Hg g 3.0 1.4 g
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（2）二维运动，空间点的运动仅与、坐 标有关；
（3）为恒定流动，运动要素与无关；
（4）非均匀流动。
第3章
-16-
第3章 水动力学
作业
2、水管直径50mm，末端阀门关闭时，压力表读数为
21kPa。阀门打开后读值降至5.5 kPa，如不计水头损失，求 通过的流量。
解：找到基准面0-0，当阀门打开时，
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.（1 KPa）
3给水排水管网水力学基础
第3章 给水排水管网水力学基础 (2h)3.1 给水管网水流特征流态分析：<2000 层流雷诺数νVD=Re =2000~4000 过渡流水力光滑区eD80~4000 h f ∝V 1.75 >4000 紊流 过渡区85.0)2(4160~80eDe D hf ∝V 1.75~2阻力平方区 85.0)2(4160eD> h f ∝V 2紊流过渡区=过渡粗糙区 阻力平方区=紊流粗糙区恒定流与非恒定流：水力因素(水流参数)随时间变化 均匀流与非均匀流： 水力因素(水流参数)随空间变化 压力流与重力流：水流的水头：单位重量流体具有的机械能h / H (位置水头 位能Z)(压力水头 压能P/γ) (流速水头 动能V 2/2g)水头损失：流体克服流动阻力所消耗的机械能 (沿程阻力)(局部阻力)3.2 管渠水头损失计算沿程水头损失(frictional head loss)：谢才(Chezy)公式 l RC v h f 22= (通用，R 水力半径=断面/湿周，C 谢才系数)达西-韦伯(Darcy-Weisbach)公式 gv D l h f 22λ= (适用于圆管满流，λ沿程阻力系数， )28Cg=λC 和λ的计算 ①科尔勃洛克-怀特公式：)Re53.38.14lg(7.17CR e C +-= )Re 51.27.3lg(21λλ+-=D e 简化 )Re 462.48.14lg(7.17875.0+-=R e C )Re462.47.3lg(21875.0+-=D e λ②海曾-威廉(Hazen-Williams)公式：148.0852.113.016.13qC gD W=λlDC q h Wf 87.4852.1852.167.10=(v=0.9m/s 时)注：81.000)(vvC C W W = （v 0=0.9m/s ） ③曼宁(Manning)公式：6/11R nC =(n 曼宁粗糙系数) lR v n h f 3/422=l D q n 333.52229.10=3/22/13/22/12/123/41)()(R i nn R lh ln R h v f f === ④巴普洛夫斯基公式：yR nC 1=(n 曼宁粗糙系数) 式中)10.0(75.013.05.2---=n R n y局部水头损失(local head loss )：gv h m 22ζ= (ζ局部阻力系数)水头损失公式指数形式：n f n m nf q s l aq l Dkq h === (a 比阻，s f 磨阻系数)n m m q s D g q g v h ===422282πζζ (s m 局部磨阻系数) 总：n m f m f g q s s h h h )(+=+= (s g 管道磨阻系数)3.3 非满流管渠水力计算满流：曼宁公式6/11R n C =，谢才公式l RC v h f 22=lR v n h f 3/422=，满流时l Dq n 333.52229.10= 2/13/23/22/12/123/41)()(I R nn R lh ln R h v f f === 2/13/2I R nA Av q == 非满流：充满度 y/D ，管中心到水面线夹角θ2/)2cos 1(/θ-=D y)21(cos 21Dy-=-θ)sin (82θθ-=D A)sin 1(4θθ-=D R则θθsin 10-=R R ，R 为非满流时水力半径，R 0为漫流时水力半径； πθθ2sin 0-=A A ，A 为非满流时过水断面，A 0为满流时过水断面； 323200)sin 1()(θθ-==R R v v ，v 为非满流时流速，v 0为满流时流速； 3235320002)sin ()(πθθθ-==R R A A q q ，q 为非满流时流量，q 0为满流时流量； （y/D=0.94时，q/q 0=1.08最大；y/D=0.81时，v/v 0=1.14最大）l D q n h f 333.520229.10=31620229.10D q n I l h f == nD I q 29.1038210= 2/32/13/83/516.20)sin (⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙-=nq I D θθθ，23/83/53/2)sin (16.20⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∙=D nq I θθθ例题：某污水管道设计流量q=100L/s ，采用水力坡度I=0.007，拟采用D=400mm 钢筋混凝土管，粗糙系数n=0.014，求充满度y/D 和流速v 。
水力学第三章(习题课)
建立模型
根据题目的描述，建立 相应的物理模型或数学 模型，以便进行计算。
分步计算
对于较为复杂的计算题， 可以采用分步计算的方 法，逐步求解，避免出
错。
验算答案
在得出答案之后，需要 进行验算，确保答案的
正确性和合理性。
04
常见错误与注意事项
常见错误分析
单位换算错误
在计算过程中，学生常常 因为忽视单位换算而导致 结果错误。
理解伯努利方程的应用条件
伯努利方程适用于不可压缩、恒定流动的理想流体，使用时需要注 意其适用范围。
注意事项
重视基础知识的掌握
多做习题，提高解题能力
水力学基础知识是解决复杂问题的基 石，应扎实掌握。
通过大量练习，可以加深对水力学知 识的理解，提高解题速度和准确性。
培养细心严谨的态度
在解题过程中，应细心审题，避免因 疏忽导致计算错误。
05
习题答案与解析
基础题目答案与解析
总结词
掌握基本概念和公式
详细描述
对于水力学中的基础题目，主要涉及基本概念和公式的理 解和应用。例如，静水压强、伯努利方程、水头损失等基 本概念和计算方法。解析中应详细解释每个步骤的思路和 公式应用，帮助学生深入理解基础知识点。
总结词
强化计算能力
详细描述
基础题目通常涉及简单的计算和公式应用，通过这些题目 可以锻炼学生的计算能力，提高计算的准确性和速度。解 析中应强调计算的细节和注意事项，例如单位的换算、公 式的适用范围等，以避免常见的计算错误。
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课程内容
本课程将通过讲解、讨论和解答习题的方式，对水力学第三章的知识点 进行深入剖析和巩固，涉及静水压强、水流阻力、水头损失等核心内容。
水力学第三章(习题课)
2
Q A3 v 3 (1 / 4 ) d 3 v 3 9 . 27 ( L / s )
（2）绘制整个管路的测压管水头线
Q A1 v1 A 2 v 2 v1 3 . 279 m/s v 2 13 . 115 m/s
v1 / 2 g 0 . 549 m
2
v 2 / 2 g 8 . 776 m
y方向动量方程
连续方程
R x 0 . 173 ( kN ) Q 1＝ 0 . 03 ( m 3 / s )
Q 1 : Q 2＝ 3 : 1
例1 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡 胶管直径D =7.5cm，喷嘴出口直径d =2.0cm。 水头H=5.5m。由水箱至喷嘴的水头损失hw= 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的 压强p = 4.9Ncm2。如用手握住喷嘴，需要 多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正 系数和动量校正系数均为1。
d2 d1
Q1
30 °
Q2
d3 d2
Q2
Q3
d2 d1
Q1
30 °
Q2
d3 d2
Q2
3
Q3
2 Q 2 Q1 Q 3
A1 A2 A3 1 4 1 4 1 4
Q 2 0 . 15 ( m / s )
v1 Q 1 / A1 2 . 829 ( m/s ) v 2 Q 2 / A 2 8 . 488 ( m/s )
H
α
l 1,d 1 A B C
题 3－ 17图
l 2,d 2 l 3,d 3 Q D
（1）管中流量Q；
H
α
l 1,d 1 A B C
题 3－ 17图
水力学课后习题答案(共9篇)(共8页)
水力学课后习题答案(共9篇)[模版仅供参考，切勿通篇使用]小学作文水力学课后习题答案（一）:压强水头水力学压强和水头有什么关系?课后题书上应该有吧,总水头=重力水头+静压水头+动压水头,重力水头跟高度有关,静压水头跟压强有关,动压水头跟流体流速有关. 水力学课后习题答案（二）:·····书课后习题答案····人民教育出版社的好像有一个很严重的问题.1、你没告诉我你用什么版本的书2、你要那本书的哪个答案... 水力学课后习题答案（三）:第一章课后习题的所有答案1节一. 3.(1)略(2)略(3)2 4.(1)白色黑色(2)性状分离白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会出现性状分离现象2节一. 1(1)×(2)×二,(1)YyRr yyRr (2)黄色皱粒、绿色皱粒1:1 1/4 (3)YyRR、YyRr 2或4 如果是YyRr与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=1:1:1:1;如果是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒=1:1自我检测一.1.× 2.× 3.×这是我参考书上的答案. 水力学课后习题答案（四）: 课后第3题答案水力学课后习题答案“斩钉截铁”形容说话办事果断,毫不犹豫.说明在生与死的考验面前,马宝玉丝毫没有犹豫,表现出五壮士坚定不移和不畏牺牲的精神.“石头想雹子一样”形容石头非常密集,想雹子一样迅猛,有力.充分表现出五壮士英勇杀敌的决心和与敌人奋战到底的英雄气概. 水力学课后习题答案（五）:课后练习第三题答案.具体些答：1．（1）多了一个别名；开始建筑时间,建成时间,重修时间；损毁原因；历史意义；石狮数量；有汉白玉石碑；是燕京八景之一；77事变由这里开始；是我国重点保护单位．（2）不是,因为课文重点主要是介绍桥,所以其它可以不写．2．（1）写作者在卢沟桥旁寄宿的事（2）它是从作者的第一人称的角度写的,而课文中的是从客观的角度写的．水力学课后习题答案（六）:课后题答案,全要,标清题号水力学课后习题答案一、反复阅读课文,找出文中表达作者观点的关键语句.思考一下,作者为什么提出要“敬畏自然”?为什么说“敬畏自然”就是“敬畏我们自己”?表达作者观点的关键语句是：“我们再也不应该把宇宙的其他部分看做只是我们征服的对象,再也不应该把其他生物仅仅看做我们的美味佳肴,而首先应该把它们看做是与我们平等的生命,看做是宇宙智慧的创造物,看做是宇宙之美的展示者,首先应该敬畏它们,就像敬畏我们自己一样.敬畏它们,就是敬畏宇宙,敬畏自然,就是敬畏我们自己.”作者之所以提出要“敬畏自然”,是因为人们常常把人与自然对立起来,宣称要征服自然,这种观点有其合理的一面,但走到极端往往违背自然规律,破坏自然,导致自然界的惩罚.只有认识自然的伟大,爱护自然,人类才能求得与自然的和谐发展.“敬畏自然”之所以就是“敬畏我们自己”,是因为人类与自然都是宇宙智慧的创造物,都是宇宙生命的组成部分,尽管生命的存在形式不同,生命形态有高低之别,但都是平等的生命,都是兄弟,所以敬畏自然,就是敬畏智慧,敬畏生命,就是敬畏我们自己.再则,敬畏自然,就是爱护自然,爱护人类生存的家园,就是爱护我们自己.二、本文许多语句富有哲理,请仔细体会下面几句话的含义,并与同学交流看法.1.人类为自己取得的这些成就而喜形于色,然而,谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?2.宇宙之所以创造智慧生物是为了进行自我认识,为了欣赏她自己壮丽无比的美.3.人类并不孤独,在宇宙中处处是我们的弟兄.本题意在引导学生揣摩课文中富有哲理的语句,加深对课文主旨的理解.1.掉入陷阱,就是危机.这句话的意思是,人类开采煤炭、石油、天然气以及其他各种矿物,留下了无数矿坑,相当于人类给自己“挖坑”,在未来很可能酿成严重后果,危及人类自身.2.这句话的意思是,宇宙创造了人类这种智慧生物,等于宇宙长出了大脑,有了自我认识的工具,人类对宇宙的认识即是宇宙对自己的认识.这句话是把宇宙拟人化,把人类的出现,说成是宇宙有目的的创造.3.宇宙的一切,包括人类,都是宇宙生命的构成部分,人类之外的一切,也是生命的种种存在形式,所以它们与我们是平等的生命,是我们的弟兄.三、本文多处运用反问句.反问是一种用疑问句式来表达确定意思的修辞方法.用否定句来反问,表达的是肯定的意思;用肯定句来反问,表达的是否定的意思.反问的作用是加强语气,加重语言的力量,激发读者的感情,给读者造成深刻的印象.例如“谁说宇宙是没有生命的”?这比用一般判断句“宇宙是有生命的”语气更强烈,意思更肯定.试从课文中找出几个反问句,并把它们变换成一般陈述句,然后比较一下,这两种句式的表达效果有什么不同.本题结合课文学习反问这种修辞手法,体会反问的表达效果.反问句：我们有什么理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明呢?陈述句：我们没有理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明.反问句更有力地强调嘲笑古人、在大自然面前卖弄小聪明是毫无理由、毫无资格的.反问句：谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?陈述句：谁也不能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱.反问句语气更强烈,更发人深省.反问句：那永恒的运动、那演化的过程,不正是她生命力的体现吗?陈述句：那永恒的运动、那演化的过程,正是她生命力的体现.反问句更能激发读者的思考,语气也更强烈.反问句：你难道没有听到石头里也有生命的呐喊吗?陈述句：你曾听到石头里也有生命的呐喊.反问句语气更强烈,且有催人深思的效果.四、长期以来,人类宣称自己是“万物之灵”,这篇课文的作者却提出人类“只是大自然机体上普通的一部分”,其他生物都是与人类平等的生命.对这个问题,你有什么看法,根据是什么?有兴趣的同学可以组成小组,搜集资料,并出一期“人与宇宙之谜”的专刊.本题旨在培养独立思考精神,培养实事求是、崇尚真知的科学态度,鼓励学生发表自己的看法,鼓励学生与作者平等对话.学生不仅要发表看法,而且应尽量说出根据来.教师应该引导学生搜集资料,根据事实来思考问题,形成自己的看法水力学课后习题答案（七）:水力学习题水头损失一章预应力混凝土输水管直径为D=300mm,长度l=500m,沿程水头损失hf=1m.试用谢才公式和海曾威廉公式分别求解管道中的流速.用谢才公式：水力半径R=D/4=/4= ,水力坡度J=hf/l=1/500=糙率n=谢才系数C=R^(1/6)/n=^(1/6)/=50管道中的流速V=C(RJ)^(1/2)=50*(*)^=/s用海森威廉公式：由海森威廉公式D=(^/C^/hf)^(1/)得：V=^^取系数C=100,得V=*100*^*^=/s 水力学课后习题答案（八）: 水力学习题盛水容器的形状如图所示,已知各水面的高程△1=,△2=,△3=,△4=,求1,2,3,4点的相对压强?不好意思图形我不会画,是上底长下底短,哪位高手帮忙能解决吗?各点的正常压强求出来后，以其中某一点作为零点其余的各点压强同时减去这点的压强，就是其他点相对与这点的压强水力学课后习题答案（九）:求理论力学第七版课后习题答案1、很高兴为您回答,但我没有题目内容啊!2、自己亲自做吧.网上（如：百度文库）可能查找到一些答案,一般不全.对搞不懂的题目,可以上传题目内容,以方便为你回答.。
水力学 (张耀先 著) 黄河水利出版 第3章 课后答案
２ ２ 得ｐ ３ ０ｋ Ｎ／ ｍ ， ｐ ４ ０ｋ Ｎ／ ｍ ， Ｂ点处断面平均流速 Ａ＝ Ｂ＝
ｖ １ ． ５ｍ／ ｓ ， 求Ａ 、 Ｂ两断面的总水头差及管中水流流动 Ｂ＝ 方向。 解： 由连续方程 ｖ Ａ ｖ Ａ Ａ Ａ＝ Ｂ Ｂ 从而得出 ｖ ６ｍ／ ｓ Ａ＝ Ａ 、 Ｂ两断面总水头差为（ 以 Ａ点所在水平面为基准面） ：
２ ２ ｄ ｄ π １ ２ Ｑ Ｋ槡 １ ２ ． ６ × ｈ＝ ２ ｇ槡 １ ２ ． ６ × ｈ Δ Δ 理论值 ＝ 槡 ４ ４ ４ ｄ ｄ １－ ２ 槡
图３ ５ ２
＝ ０ ． ０ ６ １５ ９ （ ｍ／ ｓ ） ０ ． ０ ６ ＝ ０ ． ９ ７ ４ μ＝ ０ ６ １５ ９ ０ ． ３ ２ ３ 一引水管的渐缩弯段（ 见图 ３ ５ ３ ） ， 已知入口直径 ｄ ２ ５ ０ｍ ｍ ， 出口直径 ｄ １＝ ２＝
３ ２ ２ 有 一 文 德 里 管 路 （ 见图 ３ ５ ２ ） ， 已知管径 ｄ １ ５ｃ ｍ ， 文德里管喉部直径 ｄ １ ０ｃ ｍ ， 水银压差计 １＝ ２＝ 高差 Δ ｈ ＝ ２ ０ｃ ｍ ， 实测管中流量 Ｑ＝ ６ ０Ｌ ／ ｓ ， 试求文德 里流量计的流量系数 μ 。 Ｑ 实测 解： 流量系数 μ＝ Ｑ 理论值
３ Ｑ＝ Ａ ｖ ０ ． ０ １ ５７ （ ｍ ／ ｓ ） ３ ３＝
图３ ４ ５
３ １ ６ 如图 ３ ４ ６所示， 某主河道的总流量
３ Ｑ １８ ９ ０ｍ ／ ｓ ， 上游两个支流的断面平均流 １＝
速为 ｖ １ ． ３ ０ｍ／ ｓ ， ｖ ０ ． ９ ５ｍ／ ｓ 。若两个支 ３＝ ２＝ 流过水断面面积之比为 Ａ Ａ ４ ， 求两个支流 ２／ ３＝ 的断面面积 Ａ 。 ２及 Ａ ３ 解： 根据连续性方程： Ｑ Ｑ Ｑ 图３ ４ ６ ２＋ ３＝ １ Ｑ ＝ Ａ ｖ ２ ２２ ２ ２ １４ ８ ２ ． ３ ５ （ ｍ ） Ａ ３ ７ ０ ． ５ ９ （ ｍ ） Ｑ Ａ ｖ ２＝ ３＝ 联立解得 Ａ ３＝ ３ ３ Ａ ２ ＝ ４ Ａ ３ ０ ． ２ｍ ， ｄ ０ ． ４ｍ ， 高差 Δ ｚ ＝ １ ． ５ｍ ， 今测 ３ １ ７ 一变直径的管段 Ａ Ｂ （ 见图 ３ ４ ７ ） ， ｄ Ａ＝ Ｂ＝ ·７ ·
水力学1(14)
【例4-2】某管径d=20mm的有压管流，断面平均流速v =18cm/s， 某管径d=20mm的有压管流，断面平均流速 =18cm/s， d=20mm的有压管流 水温t=16℃试确定（ 水温t=16℃试确定（1）管中水流的流动型态；（2）水流流动型 t=16℃试确定 管中水流的流动型态；（2 ；（ 态转变时的临界流速v和临界水温 态转变时的临界流速 和临界水温tc 和界水温 【解】（1）确定流动型态 查表，水温t=16℃时 查表，水温t=16℃时， ν = 1.112 × 10 −6 t=16℃
8
（1）最大流速umax发生在管轴上，并由 最大流速u 发生在管轴上，并由r=0代入上式得 代入上式得
umax = ρgJ 2 ρgJ 2 r0 = d 4µ 16µ
（2）断面平均流速为 ∫AudA = 1 r ρgJ (r 2 − r 2 )2π ⋅ rdr = ρgJ r 2 = ρgJ d 2 v= 0 0 2 ∫0 A πr0 4µ 8µ 32 µ 即
3
vd Re = ≤ Re c = 2300 ν vd Re = > Re c = 2300 ν
为层流 为湍流
对于明渠流和非圆形断面的有压流，其雷诺数Re中的长度量d 对于明渠流和非圆形断面的有压流，其雷诺数Re中的长度量d Re中的长度量 一般采用水力半径R代替。试验表明，这时的Re一般为 一般采用水力半径R代替。试验表明，这时的Re一般为500~600。 Re一般为 。 例如，明渠流的Rec可取575。天然条件下的明渠流，其雷诺数一 例如，明渠流的Re 可取575。天然条件下的明渠流， 575 般都相当大，多属于湍流，因此很少进行流动型态的判别。 般都相当大，多属于湍流，因此很少进行流动型态的判别。 若有压圆管流中的长度量d也用水力半径R来代替，则其临界 若有压圆管流中的长度量d也用水力半径R来代替， 雷诺数值为575。 雷诺数值为575。 575
【重庆大学出版社·肖明葵】版-水力学课后习题讲解第三章
解: 以管轴线0-0为基准线，
写A→B的伯方程:
hp
pA
u
2 A
0
pa
0
0 uA A
0
g 2g
g
d
u
2 A
pa pA
2g g
(1)
题3.11图
又由水银压差计公式:
(zB
pB
g
)
(
z
A
pA )
g
pg g
g
h
在本题中: zA=zB=0，故知: pB pA p g g h
(2)
将(2)代入(1)中得:
又由连续性方程：Q1=Q2 或 v1A1=v2A2 得：
v2
A1 A2
v1
d12 d22
0.795
0.22 0.12
0.795
3.18m /
s
3.8 题3.8图所示输送海水的管道，管径d＝0.2m，进口断面
平均流速v=1m/s，若从此管中分出流量 Q1 0.012 m3 / s ，问
管中。 尚余流量Q2等于多少？设海水密度为1.02×103kg/m3，求
3.17 题图示一文丘里流量计，水银压差计读数为360mm， 若不计A.B 两点间的水头损失，试求管道中的流量。已知 管道直径d1=300mm，喉段直径d2＝150mm，渐变段AB长为 750mm。
解: 以1-1水平面为基准面， 写1-1到2-2断面的能量方程 d2=150mm
p1 1v12 0.75 p2 2v22
p1 p2 5.3m水柱
g
又令1 2 1,
代入能量方程中得:
d2=150mm
2
B2
5.3 v22 1 v22 0.75,
水力学第三章课后习题答案
2.23 已知速度场x u =2t +2x +2y ，y u =t -y +z ，z u =t +x -z 。
试求点（2，2，1）在t =3时的加速度。
解：x x x x x x y z u u u ua u u u t x y z∂∂∂∂=+++∂∂∂∂ ()()2222220t x y t y z =+++⋅+-+⋅+26422t x y z =++++()2321t x y z =++++ y y y y y xyzu u u u a u u u t x y z∂∂∂∂=+++∂∂∂∂()()101t y z t x z =+--+++-⋅12x y z =++-z z z z z x y z u u u ua u u u t x y z∂∂∂∂=+++∂∂∂∂ ()()12220t x y t x z =++++-+-12t x y z =++++()()3,2,2,12332221134x a =⨯⨯+⨯+++=（m/s 2） ()3,2,2,112223y a =++-=（m/s 2） ()3,2,2,11324111z a =++++=（m/s 2）35.86a ===（m/s 2）答：点（2，2，1）在t =3时的加速度35.86a =m/s 2。
3.8已知速度场x u =2xy ，y u =–331y ，z u =xy 。
试求：（1）点（1，2，3）的加速度；（2）是几维流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流。
解：（1）44421033x x x x x x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ∂∂∂∂=+++=-+=∂∂∂∂551100033y y y y y xyzu u u u a u u u y y txyz∂∂∂∂=+++=+++=∂∂∂∂ 33312033z z z z z x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ∂∂∂∂=+++=+-=∂∂∂∂ ()41161,2,31233x a =⨯⨯=（m/s 2）()51321,2,3233y a =⨯=（m/s 2）()32161,2,31233x a =⨯⨯=（m/s 2）13.06a ==（m/s 2）（2）二维运动，空间点的运动仅与x 、y 坐标有关； （3）为恒定流动，运动要素与t 无关； （4）非均匀流动。
《水力学》吴持恭课后习题答案
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 321125679.2m 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 dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0。
5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．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yud 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。
武汉大学水力学教材答案第三章
()
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 v 1A1 = v 2A2 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。
（H
G sin ）
2
gd 2
44、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上 ( 取毕托管流速系数μ＝ 1)
A、 B 两点的流速 ( 如图 ) 。已知油的重度 ρg＝8000N／ m3。求 uA 及 uB。 （ uA 2.42m / s,u B 2.27m / s ）
45、一圆管的直径 d1=10cm，出口流速 v=7m／s，水流以α＝ 60°的倾角向上射出 ( 如图 ) 。不计水头损失。求水 流
喷射最大高度 H 及该处水股直径 d2。 ( 动能校正系数为 1)
（ H 1.875m ； d2 = 14.14cm ）
46、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接一直径为 d，长度为 L 的管道 ( 如图 ) 。贮液容器的面积甚大，液面距离管道进 口的高度为 h 保持恒定。已知液体容重为ρ g，沿程水头损失系数为 不计铅直管道进口的水头损失。求每只螺钉所
22ghpgpgvvgzz式中各项代表218恒定总流的能量方程12112w1动水压强随抽水机安装高度19图示抽水机吸水管断面不定hh的关系为则两测压管高度在明渠恒定均匀流过水断面两点安装两根测压管如图所示221hhhhhh无法确定测压管水头线总是与总水头线相平行1测压管水头线可以上升也可以下降水头线不可能低于管轴线4测压管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非恒定非均匀恒定非均匀流123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24均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是互不平行的曲线
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3.11
图1为射流泵的工作原理。工作流体Q0从 喷嘴高速喷出时,在喉管入口处因周围的 空气被射流卷走而形成真空,被输送的流 体Qs即被吸入。两股流体在喉管中混合并 进行动量交换，使被输送流体的动能增加 ，最后通过扩散管将大部分动能转换为压 力能。
射流泥浆泵用于河道疏浚、水下开挖和井 下排泥。射流泵没有运动的工作元件，结 构简单,工作可靠，无泄漏，也不需要专 门人员看管,因此很适合在水下和危险的 特殊场合使用。
例：
2 2 p1 1v1 p2 2v2 Z1 Z2 hw 应用能量方程式的条件： g 2g g 2g
（1）水流必需是恒定流； （2）作用于液体上的质量力只有重力；
（3）在所选取的两个过水断面上，水流应符合渐变流的条件，但 所取的两个断面之间，水流可以不是渐变流；
（4）在所取的两个过水断面之间，流量保持不变，其间没有流量 加入或分出。若有分支，则应对第一支水流建立能量方程式，例 1 如图示有支流的情况下,能量方程为：
p3 v p1 v Z1 Z3 hw13 g 2g g 2g
2 1 1 2 3 3
3
Q1
1 2
Q3 Q2
解：渐变进口段：
D 2 A 1 1.77m2 4
V1 Q 1.02m / s A1
1v12 0.05 m 2g
1v12 p 30.65m 2g
p1 A1 531KN
渐变出口段：
d2 A 2 0.785 m2 4
2
v2
Q 2.92 A2
v2 0.87
3
2
2 p3 3v32 p2 2v2 Z2 Z3 hw23 g 2g g 2g
例：
例：水平放置的压力管，渐变段起点的相对压强 p1 300kPa
进口管径流量 Q 1.8 m3 / s
D 1.50 m
d 1m
不计水头损失，求镇墩所受的轴向推力为多少。
2 由能量方程： 1v1
p1 2 v2 p2 2g 2g
由动量方程：p
1 1
A p2 A2 R Q( 2V2 1V1 )