水力学第二版答案

水力学习题答案
1 绪 论
1.1 ρ=1.359×104 kg/m 3=13590 kg/m 3 ，γ=133.2kPa=1.332×105kN/m 3
1.2 ν=1.003×10-6m 2/s
1.3 dp=
2.18×107N/m 2
1.4 F=184N
1.5 u=3.79m/s
1.7 μ=0.0721～0.07318N•s/m 2或Pa.s(按内筒半径计算) 2 水静力学
2.1 p=38.024kN/m 2 ，h=
3.88m
2.2 取石油与甘油交界面为等压面，压力表读数为pG （相对压强），则有 122(73)(93)
12.5668.17440.82/G G p p K N m γγ+-=-=⨯-⨯=
2.3 Pa
p p A B 68.53=- 2.3 煤气密度=m ρ 1.3kg/m 3，（第二版）
2.5 液面相对压强：22.932kPa ，绝对压强：120.932 kPa
2.6 A 点相对压强:p=97.784kPa ；（h 2=0.1m ，h 3=0.5m ）
2.7 p c =106.1kN/m 2 ，h=0.827m
2.8 m 6h 1=，m 456.0h 2=
2.9 D=18cm
2.10 pv=5.88kPa
2.11 (1) ω=18.67 rad/s ， (2) ω=20.87 rad/s ， V=0.00353m 3
2.15 h=0.6874m
2.16 当下游无水，T=157.73kN ；当下游有水，T=80.26kN
2.17 门轴高度e=0.833m=5
6m
2.18 P z =630.98kN ，压力体面积：9.198m 2，P x =857.5kN ，P=1064.6kN ，α=36.35°。

2.14
2.24 P=98kN，静水总压力作用线过圆心。

2.20
3 水动力学基础
3.1 v =0.5u max
3.2 （1）从A 断面流向B 断面 （2）hw=1.79m (3) Q =0.106 m 3/s 3.3 .2p m γ=064,.22p z m γ
+=264 3.4 Q =12.130 m 3/s
3.5 p v =56.589kPa
3.7
2d d =3.10 30.0313/Q m s = ，0.965μ=
3.13 H=1.5m
3.14
76.264R =kN 3.15
3.976K N , 3.04K N , 5.005K N x y R R R ===，（Q=0.1m3/s ） 3.16 38
4.01R =kN ，当考虑水头损失时轴向推力会变大
3.17 ， 4 液流形态及水头损失
3
11c o s 2Q Q α+=211c o s 2
Q Q
α-=
4.1 层流
4.2
025.9308N τ=/m 2 4.3 00.095δ=cm
4.4 τ0=14.7N/m2
4.7 0.04λ
= 4.8 m h f 033.0038.0==，λ
4.9 计算法：λ=0.0223，hf=6.64×10-3m
4.10 ζ=0 0.317
4.11
0.025n = 4.12 3.91f h =m
5 有压管道中的恒定流
5.1 s m Q /027.03=。

5.2 Q=
6.25 m 3/s
5.3 Q=0.678 m 3/s
5.4 Q=0.0269 m 3/s Δz=0.709m
5.5 水泵扬程H=29.986m
5.6 s m Q /471.03=,.v h m =526，(n=0.012，ξ进口=2.5，ξ弯管=0.3，ξ出口=1.0)
5.8 A 点压强水头：21.172 m
6 明渠恒定均匀流
6.1 Q=1
7.683m 3/s ，v =0.803m/s
6.2 s m Q s m v /65.6,/32.13==
6.3 Q=241.1m 3/s
6.4 Q=20.28 m 3/s
6.5 m b m h 66.0,1.1==
6.6 n=0.02，v =1.252m/s
6.7 i =2.6×10-3，Δz=0.3m 出口槽底高程51.76m
6.8
00116.0=i 6.10 m
h 491.1= 6.13 i =3.34×10-4，流速满足通航要求
6.14 （流量为6.7m3/s ，糙率取n=0.03）(1) h0=2.11m ，(2) h0=2.7m 时，Q=11.06m3/s ，能供给工业用水为4.36 m3/s ，(3) h0=1.5m 时，Q=3.415m3/s ，v=0.4029m/s<v 不淤
=0.5m/s 。

7 明渠恒定非均匀流
7.1 ω= 4.16s m /，r F = 0.22
7.2 缓流
7.3 v = 3.48s m / ，ω= 4.5s m
/，缓流 7.5 0027.0=k i ，陡坡
7.6 h 1= 0.307m
7.7 h 1= 0.31m ，
7.8 L j =6.72m ， h 2=1.698m
7.9 流量修改为Q=0.8m 3/s ，h 2=0.822m ，A 1=0.1981m 2，hc 1=0.1237m ，J(h 1)=0.354m 4。

8 堰流、闸孔出流和桥涵过流的水力计算
8.1
Q = 0.2436 s m /3 8.3 Q = 0.069 s m /3
8.4 （1）h =250.44m
（2）上游高程为267.0m ，Q = 6386.57s
m /3； 上游高程为269.0m ，Q = 7553.93s
m
/3 8.5 b =30.274m
8.6 m a x ∇= 49.36 m
8.9 （1）下游水位高程17.75m ，s m Q
/23.4193= （2）下游水位高程16.70m ，
s m Q /56.7103= 8.11 宽顶堰， Q=86.671s m
/3 8.14 （1）s m Q
/997.1463=
（2）s m Q /41.5553=
8.15 H = 4.1m
8.16 Q = 202.43 s m /3
8.17 b=4.98m
8.18 e=1.077m
9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能
9-1 .c
h m =0679；''.c h m =406 9-2
''c h =5.22m ；下游为远驱式水跃衔接 9-3 d =0.908m ；取设计池深为0.9m ，.c h m =106108；''.c h m =433；.T h m =4545；
=.j L m 2565；..B L m =17952052 ；取设计池长L B =20m。