【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第四章

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广东工业大学2019年硕士研究生招生考试自命题科目参考书目

广东工业大学2019年硕士研究生招生考试自命题科目参考书目

4.艺术概论,王宏建,文化艺术出版社,2010
55
(850)专业设计 (一)
不提供参考书目
56
(851)设计学专 1.设计方法论,柳冠中,中国高教出版社,2011
业理论
2.设计学概论,尹定邦,邵宏编,湖南科技出版社,2016
57
(861)装饰艺术 不提供参考书目
58
(863)专业设计 (二)
不提供参考书目
1.杨茀康,李家宝主编,结构力学(上、下册),第四版。北京:高等教育出
版社,1998
19
(821)结构力学
2.龙驭球,包世华主编,结构力学(上、下册),第二版。北京:高等教育出
版社,1996
20
(822)工程流体 力学
1.水力学,肖明葵,重庆大学出版社,2010 2.工程流体力学(水力学),禹华谦,西南交通大学出版社,2007 3.水力学,于布,华南理工大学出版社,2006
广东工业大学 2019 年硕士研究生招生考试 自命题科目参考书目
序号 学院
考试科目名称
参考书目
1
(801)机械设计 1.孙桓,陈作模,葛文杰. 机械原理(第八版),高等教育出版社,2013 年
基础
2.濮良贵,陈国定,吴立言. 机械设计(第九版),高等教育出版社,2013 年
1.谭浩强,《C 程序设计(第四版)》,清华大学出版社,2010 年 6 月第 4 版
17
学院 (837)信号与系 1.吴大正等,《信号与线性系统分析》,高等教育出版社(第四版),2005
统(信息工程学
院)
(858)电子技术 1.童诗白、华成英,《模拟电子技术基础》(第五版),高等教育出版社,2011
18
基础(模拟和数

水力学课后习题(部分)

水力学课后习题(部分)

水力学课后习题详解2-1 解:(1)p A+γ水·ΔH=γH·Δh;所以p A=γH·Δh-γ水·ΔH=38.02kP a(γH=13.6γ水)(2)测压管长度:p A=γ水·h 所以h= p A/γ水=38.02×103/9.8×103=3.88m2-3解:PA-γh=pB-γ(h1+h2+h)+γHh1所以,pA-pB=γHh1-γ(h1+h2)=13.6×9.8×0.53-9.8×(0.53+1.2) =53.68kPa2-6解:pA=γH(h1+h2)-γ(h1+h2)=13.6××9.8××0.53-9.8×(0.53+1.2)=53.68kpa2-7解:(1)左支:绝对:pc'=p0'+γh0=86.5+9.8×2=106.1kPa(2)右支:pc'=pa+γ水h; h=(pc'-pa)/γ水=(106.1-9.8)/9.8=0.827m 2-8 解:pA=0.6pa=0.6×98=58.8kpa(1)左支:pA=γh1 h1=pA/γ=58.8/9.8=6m(2)右支:pA+γh=γHh2 h2=(pA+γh)/γH=0.456m2-10解:设管嘴内的绝对压强为p',则p'+γh= paPv=pa- p'=γh=9.8×0.6=5.886kpa2-12解:(1)设容器底部面积为S,相对压强为P,对容器底部进行受力分析:由牛顿第二定律:ΣF=m·a;-(P+G)=-m·a 所以得出p·s+γ·s·h=ρ·s·h·ap=ρ·h·a -γh=γh/g·a-γh=γh(a/g-1)p=9.8×2(4.9/9.8-1)=-9.8kN/㎡(2)相对压强为0 p=γh(1-a/g)=0 由式可知 a/g-1=0a=g=9.8m/s2时,p=02-142-16解:下游无水时,h1=1.2m,h2=1.85m,b=3m求静水总压力P方法10:P=Ωb=1/2[γh1+γ(h1+h2)]×AB×b=1/2×9.8×(2×1.2+ 1.85)×2.14×3=133.7kN方法20 :P=γhcA=γ(h1+h2/2)×AB×b=133.7kN(2)计算P的作用点D的位置:e=l/3·(2h1+h2ˊ)/(h1+h2ˊ)=0.915m(其中hˊ=h1+h2)(3)计算T:因为ΣMa=0 则:P·AC+G·AO·cos600 其中:AC=AB-e=2.14-0.915=AO=AB/2133.7×(2.14-0.915)+9.8×2.14/2×1/2=T×2.14×1/2所以 T=158kN下游有水时,AB=2.14,b=3m,pA=γh1=9.8×1.2=11.76kPa,pA=pB1静水总压力P左=γ·hc1A1=9.8×(h1+h2/2)×AB×b=P1=133.7kN(其中hc1=h1+h2/2 A1=AB×b) e1=0.915mP右=γ·hc2A2=9.8×h2/2×AB×b=P2=58.2kN(其中hc2=h2/2)e2=l/3=2.14/3=0.71m2因为ΣMa=0P1×(AB-e1)+G×AO×cos600=T×AB×cos600+P2×(AB-e2)T=80.2kN2.18已知:H=3m,b=5m,R=4.3m,θ=450 求P 及作用点H=Rsin450=4.3×22=3m1水平分力:Px=γheAx=9.8×1.5×3×5=220.5(KN) 2铅垂分力:Pz=γv=γΩ×b=9.8×1.143×5=56.01(KN) 其中:Ω=S 梯OABC —S 扇OAC=8.4-7.257=1.143㎡ S 梯OABC=0.5×[4.3+(4.3-3)]×3=8.4㎡S 扇OAC=3604500πR2=36045×3.14×4.32=7.257㎡3 p=PPzx22+=01.565.22022+=227.5(KN )5 p 与水平面的夹角α:α=arctan PPx z=arctan 5.22001.56=14.250=14015`2-192-20解:已知b=10m,k=8m1夹角计算:Sinβ1=(173-170)/8=3/8=0.375(cosβ1=550.5/8)β1=22.020Sinβ2=(170-165)/8=5/8=0.625(cosβ2=0.781)β2=38.6802水平方向水压力Px:(闸门宽b=10m)公式:Px=γhcAx=9.8×4×8×10=3136kN(另法:Px=1/2×9.8×8×8×10=31363136kN)3垂直方向水压力Pz=γV关键计算压力体体积V=[三角形ofc(11.12㎡)+扇形ocd(33.88㎡)-梯形ofed(34.36)]×b所以 V=(11.12+33.86-34.36)×10=10.636×10=106.36m³Pz=γV=9.8×106.36=1042.33kN1总压力P:P=(Px2+Pz2)=3304.7kN作用方向α=arctan1042.3/3304.7=17.510P与水平面夹角17.510,且过o点。

水力学课后题解析

水力学课后题解析

目录1 (1)(4) (1)(6) (2)3.1 (3)(2) (3)3.2 (3)(2) (3)1(4)一半球体,其半径为R,它绕竖直轴旋转的角速度为ω,半球体与凹槽之间隙为δ,如图所示,槽面涂有润滑油,其动力粘性系数为μ。

则半球体旋转时,所需的旋转力矩为()πR rμωδ- 未答复4/311/21/3[explanation]【知识点】牛顿内摩擦定律。

【解析】显然球面上任意点到转轴的距离为Rsinθ,该点的切应力为τ=μωRsinθΔ,则旋转力矩为M=∬AτRsinθd A=∫π/20τRsinθ⋅2πRsinθ=43πR4μωδ。

[explanation](6)如图所示,有一很窄的缝隙,高为h,其间被一平板隔开,平板向右拖动速度为u,平板一边液体的动力粘性系数为,另一边液体动力粘滞系数为。

则要使拖动平板的阻力最小,平板放置的位置y应为()A.y=h2B.y=μ2hμ1+μ2C.y=μ1hμ1+μ2D.y=h1+μ1μ2√A. B. C. D. D. - 正确[explanation]【知识点】牛顿内摩擦定律。

【解析】由牛顿内摩擦定律可写出τ1=μ1uh−y,τ2=μ2uy,总切应力τ=μ1uh−y+μ2uy,由极值原理dτdy=0即可得出结果。

3.13.2(2)渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。

()对对- 正确错3.3(1)液体作有势运动时()作用于液体的力必须是有势的液体的角变形速度为零液体的旋转角速度为零液体沿流向的压强梯度为零液体沿流向的压强梯度为零- 不正确(2)一壁面附近的均匀流的速度分布为u y=u z=0,u x=0,则流动是()恒定流, 有旋流, - 正确恒定流非恒定流有旋流有势流[explanation]【知识点】恒定流与非恒定流,有旋流与无旋流。

【解析】流动要素与时间t无关,是恒定流。

∂u y/∂x≠∂u x/∂y,是有旋流。

(3)已知圆管层流流速分布为{u x=γJ4μ[r20−(z2+y2)] ,u y=0 ,y z=0(y、z 轴垂直管轴),则()流动无线变形,无角变形,是无旋流流动有线变形,无角变形,是有势流流动无线变形,有角变形,是有旋流流动无线变形,有角变形,是有旋流- 正确流动有线变形,有角变形,是有旋流(4)流体微团旋转角速度与流速场无关。

【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章(精)

【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章(精)

2.25 一密闭盛水容器,已知 h1 0.6m , h2 1m , 水银测压计读数 hP 0.25m 。试求半径 R 0.5m 的球形盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。 解: Px pc Az

[13600 9.8 0.25 9.8 (1 0.6)] 0.5 0.5 29.24kN , 水平向左 p
2
N
h
A
P (kN / m ) Abs P a P A 98 9.8 107.8
N
A点绝对压强用水柱表示 PAbs 题2.3图 h水 11m水柱 水 g Pabs 107.8 808.8 (mm汞柱) 用mm汞柱表示为 h汞 汞 g 13600 9.8
A点相对压:用水柱表示为
FT 28.0kN
FT a
B C E D
当下游水面与门顶同高时,在E处 将闸门吊起所需要的拉力
hD hC
FP
θ
FT 28.0kN
G d
题2.20图
2.22
高度H=3m,宽度b=1m,的密闭高压水箱,在水箱
底部连接一水银测压计如图所示,测得水银柱高h2=1m,水柱
高h1=2m,矩形闸门AB与水平方向成45°角,转轴在A点。试 求为使闸门关闭所需施加在转轴上的锁紧力矩。 解:(1)求高压水箱底部压强 如图取等压面N-N,则:
由(1)、(2)两式可得:
3 13.65cm
2.3 用图示U形管量测密闭盛水容器中A点压强,管右端开口通 大气,如果h1=1m ,求A点的绝对压强和相对压强,并分别用 国际单位(N/m2) ,水柱高度(m),水银柱高度(mm)表示。 解:取等压面N-N,A点相对压强: PA 水 gh 1000 9.81 9.8 (kN / m2) A点的绝对压强:

[理学]【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章_OK

[理学]【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章_OK
2.2 如题2.2图所示封闭水箱两测压管的液面高程为▽1=100cm,
▽2=20cm,箱内液面高程为
▽4=60cm。问▽3为多少?
1
解:在▽4 标高等压面有:
4
p
0
P0 g(14) (1)
ρ
2
在▽3标高等压面有:
3 ρp
P0 +g(4 3)=Pg(2 3) (2)
由(1)、(2)两式可得:
3 13.65cm
得z2 0.68m
题2.17图
6
2.19 设一受两种液压的平板AB如图所示其倾角, 60
上部油的深度 h1 1.0m ,下部水的深度 h2 2.0m ,油 的密度 油 816.33kg / m3 ,求作用在AB板上(单宽)的
静水总压力及其作用点的位置。
解:解析法求解,由于AB板浸在两种不同的液体中,计算
矩形部分压力F1,作用点为C,三角形部分提供的压力为
F2,作用点为D,
AC 2.12m F1 pA ABb 357.35kN
A
1
F2 2 ( pB pA ) AB b
H
62.328kN
p
A
C
D
F1
B
AD 2.83m
h2
h1F2
p
B
(4)由静水压力施加的绕A 轴的力矩
ρp
题2.22图
9.8 133.28
73.6mm汞柱
2
2.10 图示容器中盛有三种不相混合的液体,其密度分别为
1 700kg / m3 2 1000kg / m3 3 1600kg / m3
,在容器右侧壁上安装三根测管E、F、G,左侧壁上安装有 U形水银测压计,容器上部压力表的读数为17200pa

【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第四章解析

【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第四章解析
l 1 1 2 2
Hale Waihona Puke v v1 v2 Q 1 2 d 4
h
7.7 4 27.23cm / s 2 0.6
题4.11图
2 p1 1v12 p2 2v2 0 0 h f 12 g 2g g 2g
p1 p2 汞 g 油 g 9.8 13600 9.8 843 h 0.15 2.222m g g 油 g 9.8 843
已知液体的运动粘滞系数ν为0.015cm2/s。试求Q为5000cm3/s、
4000cm3/s、2000cm3/s时,管道的沿程阻力系数λ各为若干? 解:由于 Re vd 4Q

d
2000 Re1 105
4 5000 Re1 21221.29, 3.1415 20 0.015
H
选取1-1、2-2两渐变流过水 断面分别在两水池液面上, 并取2-2断面为基准面0-0, 则写1-2的伯诺里方程有:
题4.25图
l v2 v2 H 00 000 (进 3弯 阀 出 ) d 2g 2g
l v2 v2 H (进 3弯 阀 出 ) d 2g 2g
v1d1 4v2 d 2 / 2 v2 d 2 Re1 2 2 Re 2 v v v Re1 2 所以小管径对应的断面雷诺数大, Re 2
4.4
圆管内径d =6 mm,有重油通过,密度
ρ=870.0kg/m3,运动粘性系数为ν=2.2×10–6 m2/s,管中 流量Q=0.02×10-3m3/s。试判别其流态。
o A l1 d1 B d2 o 1 h1 1 2 h2 H 2
伯诺里方程,
C
题4.27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)(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.。

重庆大学出版社肖明葵版水力学习题评讲第五章.ppt

重庆大学出版社肖明葵版水力学习题评讲第五章.ppt
孔口出流为全部完善收缩的自由出流,求孔口出流量Q。
解:对薄壁小孔口的全部完善收缩的自由出流有:
流量系数 0.62 ,作用水头
pa
H0
H1
0v02
2g
H
1 0.52
5
5.0128m
2 9.8
题5.3图
Q
2gH0
0.62
0.22 4
29.85.0128 0.193m3 / s
5.6 两敞口水箱用一直径为d1=40mm的薄壁孔口连通,如图 所示。右侧水箱的底部接一直径为d2=30mm的圆柱形管嘴, 长l=0.1m,孔口的上游水深H1=3m, ,水流保持恒定,求管嘴 流量Q2和下游水深H2。 解:孔口出流和管嘴出流的流量系数分别为: 0.62 n 0.82
集水井
以2-2断面为基准面,写出1-1、2-2间液体的伯努力方程:
H 0 0 0 0 0 hw
hw
hf
hj
l d
v2 2g
0.5 v2 2g
0.5 v2 2g
0.5 v2 2g
v2 2g
1
(0.0333 60 / 0.2 0.5 3 1) v2 0.64v2 19.6
(2)此种属于薄壁孔口的恒定淹没出流,v1, v2 分别为上游,
下游的渐变流过水断面1-1、2-2的断面平均流速,依题意取,
v1 v22
2g
1m
Q 2gH0 0.025m3 / s
1
H1
A
B d
1C
2
H2
(3)以孔口型心所在水平面为基准面,
v12 2g
(2 1
-1)2 出
v12 2g
l2 d2
v22 2g

【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第四章

【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第四章

解:雷诺数为
Qd 0.02 103 0.006 Re 1929 2000 2 6 A 0.25 (0.006) 2.2 10 vd
故管内为层流。
4.8 为了确定某圆管内径,在管中通水,温度为15℃,实测
流量为Q = 10cm3/s,长6m,水头损失hf=0.22m水柱,试求: 圆管的直径d。
A A (b mh0 )h0 R x A b mh0 h0
x b 2h0 1 m 2
A m h v i b (a) A (b)A-A断面 1 h θ
题4.22图
(b mh0 )h0 A (2 1.5 1.5) 1.57 R 0.8605m 2 2 x b 2h0 1 m 2 2 1.5 1 1.5
如图所示A、B、C三个水箱由两段普通钢管相连接,
经过调节,管中为恒定流动。已知:A、C箱水面差H=10m,
l1=50m,l2 = 40 m,d1 =250mm,d2 =200mm,ζb= 0.25,
假设流动流态在阻力平方区,管壁的当量粗糙度Δ=0.2 mm, 试求:(1)管中流量Q;(2)图中h1及h2。 解:以2-2断面为 基准面,写0-2的
0.2mm 0.4 L 1.70mm
0.316 0.316 3 1/ 4 4 0.0277 Re 16977.03
4 2000 Re2 8488.51 3.1415 20 0.015
L
32.8d 32.8 200 4.26mm Re 8488.51 0.0329
0.316 0.316 1 1/ 4 4 0.0262 Re 21221.29
32.8d 32.8 200 L 1.91mm Re 21221.29 0.02

【重庆大学出版社·肖明葵】版-水力学课后习题讲解第三章

【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,

水力学第四版课后答案

水力学第四版课后答案

⽔⼒学第四版课后答案第⼀章绪论1-2. 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1V12V2⼜20℃时,⽔的密度80℃时,⽔的密度1998.23kg / m3 2971.83kg / m3V21V1 2.5679m32则增加的体积为VV2V10.0679m31-4.⼀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:f x f y0; f z g⾃由下落时:f x f y0; f zg g 0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 ]p0p a ghp e p0p a gh 1000 9.807 1.514.7kPa2-3.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 ] p A p表0.5gp0p A 1.5g p表g 4900 1000 9.8 4900Pap0p0p a490098000 93100Pa2.8 绘制题图中AB⾯上的压强分布图。

A A Ah1h2h2hh1B B B 解:Aρgh1ρgh1ρgh1ρgh2BAρg(h2-h1)ρg(h2-h1)BABρgh2-14.矩形平板闸门 AB ⼀侧挡⽔。

已知长 l=2m,宽 b=1m,形⼼点⽔深 h c=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。

[ 解 ] 作⽤在闸门上的总压⼒:P p c A gh c A10009.822 1 39200NJ c21123作⽤点位置:yD y c12m y c A sin 452 2.94621sin 45y Ah c l22sin2sin 451.828m2 T l cos45 P( y D y A )P( y D y A )39200 (2.946 1.828)l cos 45 2 cos452-15.平⾯闸门 AB 倾斜放置,已知α=45°,门宽b=1m,⽔深H1=3m,H2=2m,求闸门所受⽔静压⼒的⼤⼩及作⽤点。

水力学课后习题详解

水力学课后习题详解

水力学课后习题详解在学习水力学的过程中,课后习题是巩固知识、加深理解的重要环节。

通过对这些习题的认真解答和深入分析,我们能够更好地掌握水力学的基本原理和应用方法。

下面,让我们一起来详细探讨一些常见的水力学课后习题。

首先,来看一道关于静水压力的题目。

题目:一矩形平板闸门,宽 b = 2m,高 h = 3m,垂直放置在水中,顶边与水面齐平。

求闸门所受的静水压力及其作用点。

解题思路:首先,我们需要知道静水压力的计算公式为 P =γh c A,其中γ 为水的容重,h c 为压力中心到水面的距离,A 为受压面积。

对于这个矩形平板闸门,受压面积 A = bh,h c = h / 2。

先计算受压面积 A = 2 × 3 = 6(m²),水的容重γ 通常取 9800N/m³,h c = 3 / 2 = 15 m。

则静水压力 P = 9800 × 15 × 6 = 88200 N。

接下来求压力中心的位置。

对于矩形平板,压力中心到闸门底边的距离为 y D = I G / y C A + y C ,其中 I G 为面积对通过形心的水平轴的惯性矩,y C 为形心到水面的距离,A 为面积。

对于矩形,I G = bh³/ 12 ,y C = h / 2 。

计算可得 I G = 2 × 3³/ 12 = 45 m⁴,y C = 15 m。

代入计算可得 y D = 45 /(15 × 6) +15 = 2 m ,即压力中心在距闸门底边 2m 处。

再来看一道关于水流能量方程的题目。

题目:有一管道,直径 d = 02m,通过流量 Q = 005 m³/s,管道起点和终点的高差 z = 5m,起点压强 p 1 = 100kPa,终点压强 p 2 =80kPa,沿程水头损失 h f = 3m ,局部水头损失忽略不计。

求水流的流速 v 和起点到终点的水头损失 h w 。

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g g
油g
9.8843

hf 12

2.222

64 Re

l d

v2 2g
l
1
2
求得 Re 36.32
又因为 Re vd 36.32
27.32*0.6 0.4498cm2 / s
36.32
1
2
h 题4.11图
4.15 有一水管,直径d为20cm,管壁绝对粗糙度Δ=0.2mm,
解:管内水流流速
v

Q A

0.015
0.25 0.12
1.91m / s
雷诺数为
Re

vd


1.91 0.1 0.01010104
1.9 105
相对粗糙度
1 1103 2 4 103 3 3102
d
d
d
查莫迪图可得
1 0.021 2 0.0286 3 15cm2/s。试求Q为5000cm3/s、
4000cm3/s、2000cm3/s时,管道的沿程阻力系数λ各为若干?
解:由于 Re vd 4Q
d
4 5000 Re1 3.1415 20 0.015 21221.29,
2000 Re1 105
解:如图所示:1-1、2-2为 渐变流过水断面,依题意: 断面平均流速
v

v1

v2

Q
1d2
4
7.7 4
0.62 27.23cm / s
l
1
2
1
2
h 题4.11图
0
p1
g
1v12
2g
0
p2
g
2v22
2g
hf 12
p1 p2 汞g 油g h 9.813600 9.8843 0.15 2.222m
测得实验数据:(1)A、B两测压管的水头差为0.8 m;
(2)经90 s钟流过的水量为0.247 m3,试求该管段的沿程阻力 系数λ的值,并用曼宁公式求其粗糙系数n。
解:流量
Q 0.247 2.744 103m3 / s 90
流速
Q 2.744 103
v
1.3977 m / s
解:(1)水力半径:
R A x
A (b mh0 )h0
b

A h0

mh0
x b 2h0 1 m2
hv i
(a)
A
m 1h θ
A 题4.22图
b (b)A-A断面
R A (b mh0 )h0 (2 1.51.5)1.57 0.8605m x b 2h0 1 m2 2 21.5 11.52
)
v2 2g
式中:进 0.5,弯 0.8,阀 0.26,出 1.0
故,
H 0.042 20 8.3762 (0.5 0.8 3 0.26 1.0) 8.2762 43.89m
0.1 29.8
2 9.8
H

题4.25图
4.27 如图所示A、B、C三个水箱由两段普通钢管相连接, 经过调节,管中为恒定流动。已知:A、C箱水面差H=10m, l1=50m,l2 = 40 m,d1 =250mm,d2 =200mm,ζb= 0.25, 假设流动流态在阻力平方区,管壁的当量粗糙度Δ=0.2 mm, 试求:(1)管中流量Q;(2)图中h1及h2。
由沿程水头损失公式
可得
hf

l d
v2 2g
hf 1 39.08m h f 2 53.23m hf 3 107 .95m
4.18 一压力钢管的当量粗糙度Δ=0.19 mm,水温t =10℃,
试求下列各种情况下的流态及沿程水头损失 h f :
(1)管长l=5m,管径d=25mm,流量 Q 0.15103m3 / s 时; (2)其他条件不变,如果管径改为d=75 mm时;
把(3)(2)两式及ν值代入(1)式有:
hf

64 0.01141 600
(
40
d2
)2
40
d2

d
d 29.8100
22cm
检验流态:d 0.6cm
v


40 0.62
35.4cm / s
Re vd 35.4 0.6 / 0.01141 1859.8 2300 v
H
= 10 =(0.15+1+0.25)+(0.5+1)+ λ1
l1 d1
v12 2g
+ λ2
l2 d2
v22 2g
H
= 10 = 2.9+ λ1
l1 d1
v12 2g
+
λ2
l2 d2
v22 2g
因为流态为阻尼平方区,由 / d 查表得: 1 0.0186, 2 0.0196
考虑 v1 A1 = v2 A2 得

8g
c
2 2

8 * 9.8 46.692

0.0360
o
o
A
1
h1 1
l1
d1 B
2 d2
题4.27图
h j出口1

v12 2g
, hj弯

0.25
v12 2g
, j进口2

0.5
v22 2g

j出口2

v22 2g
H h2
2
C
H hw02 hj进口1 hf 1 hj出口1 hj进口 hf2 hj出口 hj弯
0.0345m
(2) Re 4Q
4 150
1943.93 2000 流态为层流,
dv 3.1415 7.5 0.0131 64 64 /1943.93 0.0329
Re
v

4Q
d2

4 150 3.1415 7.52
3.395cm / s
5 0.0342
8.276m / s
H
选取1-1、2-2两渐变流过水 断面分别在两水池液面上, 并取2-2断面为基准面0-0, 则写1-2的伯诺里方程有:
题4.25图
H
00
000
l d
v2 2g
(进
3弯



)
v2 2g
H

l d
v2 2g
(进
3弯




4 4000 3.1415 20 0.015
16977.03
L

32.8d
Re
32.8* 200 16977.03* 0.0277
2.32mm
0.2mm 0.4L 0.4 2.32 0.93mm
4.16 有三根直径相同的输水管,直径d=10cm,通过的 流量Q=0.015m3/s,管长为l=1000 m,各管的当量粗糙 度分别为Δ1=0.1 mm,Δ2=0.4 mm,Δ3=3 mm,水温为 20℃,试求:各管中的沿程水头损失。
4.3 水流经变断面管道,已知小管径为d1,大管径为d2,
d2/d1=2。试问:哪个断面的雷诺数大? 两个断面雷诺数
的比值Re1/ Re2 是多少?
解:依题意有:
Q

v1


d12 4

v2


d22 4
即两断面平均流速之比:v1 ( d2 )2 4
v2 d1
设此时水的运动粘性系数为ν ,则:
Re2

v2d2 v
Re1

v1d1 v

4v2 d2 v
/2

2 v2d2 v
2 Re2
所以小管径对应的断面雷诺数大, Re1 2
Re2
4.4 圆管内径d =6 mm,有重油通过,密度 ρ=870.0kg/m3,运动粘性系数为ν=2.2×10–6 m2/s,管中 流量Q=0.02×10-3m3/s。试判别其流态。
4.25 两水池水位恒定,已知管道直径d =10cm,管长l=20m,沿
程阻力l 系数λ=0.042,局部水头损失系数 弯 =0.8,闸 =0.26,通
过流量Q 0.065m3 / s ,试求水池水面高差H。 解:管道断面平均流速
v

4Q
d2

65103 4
(10 102 )2
故为层流,所采用的计算公式正确。
4.11 油的流量Q = 7.7 cm3/s,通过直径d=6mm的细管,
在l=2m长的管段两端接水银差压计,差压计读数h=15cm,
水银密度 汞 13600kg / m3 ,油的密度 油 860kg / m3
,试求:油的运动粘性系数。(管中油的流动为层流)
2

0.316 Re1/ 4

4
0.316 8488.51

0.0329
L

32.8d
Re
32.8 200 8488.51 0.0329
4.26mm
0.2mm 0.4L 1.70mm
3

0.316 Re1/ 4

0.316 4 16977.03

0.0277
Re3
11.32cm / s
0.037
hf
l
d
v2 2g
0.0370 5 11.322 0.075 2 9.8
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