水力学(闻德荪)习题答案第四章

合集下载

水力学习题与答案

水力学习题与答案

水力学习题与答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1.圆管突然扩大的局部水头损失等于()的速度水头。

A、断面变化前流速B、断面变化前后流速和C、断面变化前后流速差D、断面变化后流速正确答案:C2.明渠的实际底坡大于临界底坡,可判定其上的明渠均匀流为()。

A、层流B、急流C、临界流D、缓流正确答案:B3.急变流过水断面上的动水压强可能比静水压强大,也可能比静水压强小,取决于流线弯曲的()。

A、程度B、方向C、曲率半径D、圆心角正确答案:B4.平顶堰上闸孔出流,闸后发生(),闸孔为淹没出流。

A、临界水跃B、淹没水跃C、稳定水跃D、远驱水跃正确答案:B5.紊流阻力平方区时的水力阻力以()为主。

A、粘滞切应力B、正应力C、附加切应力D、剪应力正确答案:C6.紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与()无关,仅与相对光滑度有关。

A、相对光滑度B、雷诺数C、谢才系数D、相对粗糙度正确答案:B7.临界流时,矩形断面的断面比能等于临界水深的()倍。

A、0.5B、1C、2D、1.5正确答案:D8.()是某一瞬时在流场中绘出的曲线,该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。

A、迹线B、等速线C、流线D、等势线正确答案:C9.水利工程中的水流绝大多数处于紊流(),谢才系数可用曼宁公式计算。

A、光滑区B、过渡粗糙区C、粗糙区D、过渡区正确答案:C10.明渠均匀流中,水流在一定距离上因渠底高程降落而引起的势能减小值恰好用于克服水头损失,从而保证了()沿程不变。

A、势能B、动能C、总机械能D、位能正确答案:B11.管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。

A、0B、0.4PaC、0.2PaD、0.3Pa正确答案:A12.消能坎式消能池的消能坎为(),则不需要设置第二道消能坎。

A、无侧收缩堰B、淹没堰C、有侧收缩堰D、非淹没堰正确答案:B13.从一点分开而不在另一点汇合的管道称为()。

A、并联管道B、串联管道C、分叉管道D、管网正确答案:C14.尼古拉兹图全面反映了不同相对光滑度时沿程阻力系数λ与()之间的关系。

20120503水力学第四章第二部分

20120503水力学第四章第二部分
水力学
山东交通学院
复习
1、何谓短管和长管?这种分类有何实际意义? 答:长管:指管道中以沿程水头损失为主,局部水头损 失和流速水头所占比重小于(5%-10%)的沿程水头损失, 可予以忽略的管道。 短管:局部水头损失和流速水头不能忽略的管道需要同 时计算hf、hj、αv2/2g的管道。
2、当边界条件相同时,简单管路自由出流与淹没出流的流 量计算式中,其流量系数值是否相等?为什么?
小孔口出流:若孔径d(或孔高e)< H/10, 称小孔口出流。
大孔口出流:若孔径d(或孔高e)≥ H/10,称大孔口出流。 2、按孔口作用水头(或压力)的稳定与否分 恒定孔口出流:出流水头不变 非恒定孔口出流:出流水头变化
4.5 孔口出流水力计算
3、按出口出流后的周围介质分
自由出流:若液体经孔口流入大气,称自由出流。 淹没出流:液体经孔流入充满液体的空间,称淹没出流。
vc
3~4D
v
4.6 管嘴出流水力计算 列1-1和2-2断面的伯努利方程,以管嘴中心线 为基准线。 2 2 2
H
1v1
2g

2v2
2g

v2 2g
令 H0 H
1v12
2g
,代入上式,整理得管嘴出流流速为
1 v2 2
2 gH 0 n 2 gH 0
4.6 管嘴出流水力计算
C、孔口上、下游水面差; D、孔口壁厚。 问题2:请写出下图中两个孔口Q1和Q2的流量关系式(A1
=A2)。(填>、< 或=)
图1 图1:Q1<Q2;
图2 图2:Q1=Q2。
4.5 孔口出流水力计算
三、薄壁大孔口恒定出流
由于大孔口的高度e与其形心处水深H相比较大,应考虑

水力学(闻德荪)习题答案第四章

水力学(闻德荪)习题答案第四章

选择题(单选题)等直径水管,A-A 为过流断面,B-B 为水平面,1、2、3、4为面上各点,各点的流动参数有以下关系:(c )(a )1p =2p ;(b )3p =4p ;(c )1z +1p g ρ=2z +2p g ρ;(d )3z +3p g ρ=4z +4pgρ。

伯努利方程中z +p g ρ+22v gα表示:(a )(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 )通过过流断面流体的总机械能。

水平放置的渐扩管,如忽略水头损失,断面形心点的压强,有以下关系:(c )p p 2(a )1p >2p ;(b )1p =2p ;(c )1p <2p ;(d )不定。

黏性流体总水头线沿程的变化是:(a ) (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。

黏性流体测压管水头线的沿程变化是:(d ) (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。

平面流动具有流函数的条件是:(d ) 无黏性流体;(b )无旋流动;(c )具有速度势;(d )满足连续性。

4.7一变直径的管段AB ,直径A d =0.2m ,B d =0.4m ,高差h ∆=1.5m ,今测得A p =302/m kN ,B p =402/m kN , B 处断面平均流速B v =1.5s m /.。

试判断水在管中的流动方向。

解: 以过A 的水平面为基准面,则A 、B 点单位重量断面平均总机械能为:42323010 1.0 1.50.40 4.89210009.80729.8070.2A A A A A p v H z g g αρ⨯⨯⎛⎫=++=++⨯= ⎪⨯⨯⎝⎭(m )2324010 1.0 1.51.5 5.69210009.80729.807B B B B B p v H z g g αρ⨯⨯=++=++=⨯⨯(m )∴水流从B 点向A 点流动。

工程流体水力学第四章习题答案

工程流体水力学第四章习题答案

第四章 理想流体动力学和平面势流答案4-1 设有一理想流体的恒定有压管流,如图所示。

已知管径1212d d =,212d D =,过流断面1-1处压强p 1>大气压强p a 。

试按大致比例定性绘出过流断面1-1、2-2间的总水头线和测压管水头线。

解:总水头线、测压管水头线,分别如图中实线、虚线所示。

4-2 设用一附有液体压差计的皮托管测定某风管中的空气流速,如图所示。

已知压差计的读数h =150mmH 2O ,空气的密度ρa =1.20kg/m 3,水的密度ρ =1000kg/m 3。

若不计能量损失,即皮托管校正系数c =1,试求空气流速u 0。

解:由伯努利方程得2002s a a p u p g g gρρ+= 00a 2()s p p u g gρ-=(1) 式中s p 为驻点压强。

由压差计得 0s p gh p ρ+=0s p p gh ρ-= (2)联立解(1)(2)两式得0a a 10002229.80.15m/s 49.5m/s 1.2gh h u gg g ρρρρ===⨯⨯⨯= 4-3 设用一装有液体(密度ρs =820kg/m 3)的压差计测定宽渠道水流中A 点和B 点的流速,如图所示。

已知h 1 =1m ,h 2 =0.6m ,不计能量损失,试求A 点流速u A 和B 点流速u B 。

水的密度ρ =1000kg/m 3。

解:(1)1229.81m/s 4.427m/s A u gh ==⨯⨯= (2)由伯努利方程可得22A AA u p h g gρ+= (1)22B BB u p h g gρ+= (2)式中A h 、A p 和B h 、B p 分别为A 点和B 点处的水深和驻点压强。

由(1)、(2)式可得2222A B A BA B p p u u h h g g gρ-=+-- (3) 由压差计得,22ρρρρ--++=A A s B B p gh gh gh gh p ,所以220.82A BA B p p h h h h gρ-=+-- (4) 由(3)式、(4)式得2222 4.427(10.82)0.6(10.82)0.8922229.8B A u u h g g =--=--=⨯ 29.80.892m/s 4.18m/s B u =⨯⨯=。

水力学课后答案

水力学课后答案

答案说明以下答案是由老师自己做出来的,其中的每一题的画图都省略了,希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。

在答案电子话过程中可能会有一些错误,希望同学们可多提宝贵意见。

第二章作业答案2-9 10(1.5 1.0)53.9a p p g p kpa ρ=+--=11151.9abs a p p p kpa =+= 20(1.50.5)58.8a p p g p kpa ρ=+--=22156.8abs a p p p kpa =+=1212 6.5p pZ Z m g gρρ+=+= 2-11 略2-120(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0Hg Hg p g g g g ρρρρ+---+---=0265p kpa =2-14 受压面为矩形平面 76.38c P gh kN ρω==34112c b a J m ⋅==289c D c c J y y y ω=+= 所以,作用点至A 点的距离 10'29D y y '=-= 根据合力矩守恒2cos 60'84.9o T P y T kN⋅=⋅=2-18 c P gh ρω=(sin 60)2146.5o ag H abkNρ=-⋅= sin 60(cos 60)o o T G G P f =⋅++⋅45.9T kN =闸门的静水压强分布图为梯形,根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式12122()3h h a e h h +=+ 21sin h H h H a θ==-1.13e m =2-21 仅考虑左侧水:11144.1x c x P gh kN ρω== (→) 1134.6z P gV kN ρ== (↑)仅考虑右侧水22211.03x c x P gh kN ρω== (←)2217.32z P gV kN ρ== (↓)综合两侧水1233.08x x x P P P kN =-= (→)1217.32z z z P P P kN =-= (↑) 总压力37.34P kN ==tan ZxP P θ=2-23 分析上半球0x P =232[()]3ZP gVT n n g R H R R n ρρππ===+-第三章作业答案3-32max 000.0342max max 00[(1())]1/20.212/rrQ ud u d r u u r r L sωωωωπ==-=-⋅⋅=⎰⎰0.075/Qv m s ω==3-6 根据连续性方程123Q Q Q =+34/v m s =3-7根据连续性方程123Q Q Q =+234ωω= 22231482.3370.58m mωω==3-11建立能量方程22111222121222122122()2.252hg p p v p v z z g g g gz z p p v v h m g g ααρρρρρρ++=++=---===油油油油油51.1/Q L s μ==3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p v p v z z g g g gz z p ααρρ++=++==联立连续性方程 1122v v ωω= 2 4.9/v m s = 在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232v H m g== 3-18 建立能量方程22111222121212221.8 1.680p v p v z z g g g gz m z mp p ααρρ++=++====连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v ⋅=--⋅=⋅13111.23/5.98/v m s Q v m sω===3-20建立的坐标系比较特别,X 轴沿着1Q 方向,Y 轴与X 轴垂直 根据能量方程可知1268.1/v v v m s ===建立动量方程,沿X 轴方向:11221212cos 600cos 60o oQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Qρρρ--=-=+=连续性方程12(1cos 60)2(1cos 60)2o o QQ QQ =+=-313225.05/8.35/Q m s Q m s==建立动量方程,沿Y 轴方向:0(sin60)1969o y R Q v N ρ=--=3-23 在A-A ,B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A b v m s v m s==221112221212222175.7p v p v z z g g g gz z p kNααρρ++=++==在A-A ,B-B 断面间建立动量方程沿X 轴方向:1cos 60(cos 60)sin 60sin 60o o A A B B x B ooB B y B p v p v R Q v v p v R Qv ρρ--=-+=-54555984y x R N R N==3-24 (1)建立能量方程2212120022v v h h g g++=++连续性方程1122h v h v =3228.9215)998(v v +⨯⨯=+ 0294107232=+-v v s m v /512.82= m h v v h 762.15512.831212=⨯==(2)以1-1断面和2-2断面之间的水体为控制体,并假设整个坝面对水体的水平反力为F '。

水力学答案——精选推荐

水力学答案——精选推荐

第四章 思考题:4-1:N-S 方程的物理意义是什么?适用条件是什么?物理意义:N-S 方程的精确解虽然不多,但能揭示实际液体流动的本质特征,同时也作为检验和校核其他近似方程的依据,探讨复杂问题和新的理论问题的参考点和出发点。

适用条件:不可压缩均质实际液体流动。

4-2 何为有势流?有势流与有旋流有何区别?答:从静止开始的理想液体的运动是有势流. 有势流无自身旋转,不存在使其运动的力矩.4—3 有势流的特点是什么?研究平面势流有何意义?有势流是无旋流,旋转角速度为零。

研究平面势流可以简化水力学模型,使问题变得简单且于实际问题相符,通过研究平面势流可以为我们分析复杂的水力学问题。

4-4.流速势函数存在的充分必要条件是流动无旋,即xu y u yx∂∂=∂∂时存在势函数,存在势函数时无旋。

流函数存在的充分必要条件是平面不可压缩液体的连续性方程,即就是0=∂∂+∂∂yu x u yx存在流函数。

4—5何为流网,其特征是什么?绘制流网的原理是什么 ?流网:等势线(流速势函数的等值线)和流线(流函数的等值线)相互正交所形成的网格 流网特征:(1)流网是正交网格(2)流网中的每一网格边长之比,等于流速势函数与流函数增值之比。

(3)流网中的每个网格均为曲线正方形 原理:自由表面是一条流线,而等势线垂直于流线。

根据入流断面何处流断面的已知条件来确定断面上 流线的位置。

4-6.利用流网可以进行哪些水力计算?如何计算?解:可以计算速度和压强。

计算如下:流场中任意相邻之间的单宽流量∆q 是一常数。

在流场中任取1、2两点,设流速为,,两端面处流线间距为∆m1,∆。

则∆q=∆m1=∆,在流网中,各点处网格的∆m 值可以直接量出来,根据上式就可以得出速度的相对变化关系。

如果流畅中某点速度已知,就可以其他各点的速度。

流畅中的压强分布,可应用能量方程求得。

z1++=++当两点位置高度z1和为已知,速度,u2已通过流亡求出时,则两点的压强差为-=-+-如果流畅中某一点压强已知,则其他个点压强均可求得4.7利用流网计算平面势流的依据是什么?(参考4.6的解释)4-8流网的形状与哪些因素有关?网格的疏密取决于什么因素?答:流网由等势线和流线构成,流网的形状与流函数φ(x,y)和流速势函数ψ(x,y)有关;由∆q=∆ψ=常数,∆q=u1∆m1=常数,得两条流线的间距愈大,则速度愈小,若间距愈小,则速度愈大。

智慧树知到《水力学(四川大学版)》章节测试答案

智慧树知到《水力学(四川大学版)》章节测试答案

第1章单元测试1、水的粘性随温度升高而()答案:减小2、水力学中单位质量力是( )。

答案:作用在单位质量液体上的质量力3、下面哪种力可以归为质量力。

答案:重力4、液体与气体的粘度,随着温度的升高,分别( )。

答案:减小,增大5、气体的粘性随温度升高而( )。

答案:增大6、理想液体的特征是( )。

答案:无粘性7、以下哪几种液体属于非牛顿流体。

答案:血液8、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。

答案:对9、作用于液体的质量力只有重力。

答案:错第2章单元测试1、液体某点的绝对压强是55KN/m2,若一个大气压为98KN/m2,则该点的相对压强为( )。

答案:-43KN/m22、静止液体中存在( )。

答案:压应力3、压力中心是( )。

答案:总压力的作用点4、平衡液体中的等压面必为()答案:与质量力相正交的面5、相对压强必为正值。

答案:错6、静水压强的大小与受压面的方位无关答案:正确7、若干连通容器盛有不同的液体,则其任意水平面为等压面。

答案:错8、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。

答案:错第3章单元测试1、水流的流线稀疏,说明水流的流速()。

答案:小2、黏性流体总水头线沿程的变化是()。

答案:沿程下降3、在恒定流中()。

答案:同一点处不同时刻的动水压强相等4、均匀流特征不包括()。

答案:流速缓慢5、毕托管可以用来测()。

答案:时均流速6、均匀流的总水头线和测压管水头线的关系是()。

答案:互相平行的直线7、液体运动总是()。

答案:单位总机械能大处向单位总机械能小处流动8、恒定流是()答案:流场中任意空间点的运动要素不随时间变化9、均匀流是()答案:迁移加速度为零10、渐变流与急变流均属非均匀流。

答案:对11、恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。

答案:错12、测压管水头线可高于总水头线。

答案:错13、一元流是运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。

答案:对第4章单元测试1、湍流的流速分布规律按()。

水力学各章习题..

水力学各章习题..

第1章绪论一、选择题1.按连续介质的概念,流体质点是指()A .流体的分子; B. 流体内的固体颗粒;C . 无大小的几何点;D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。

2.作用在流体的质量力包括()A. 压力;B. 摩擦力;C. 重力;D. 惯性力。

3.单位质量力的国际单位是:()A . N ;B. m/s;C. N/kg;D. m/s2。

4.与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是()A. 切应力和压强; B. 切应力和剪切变形速率;C. 切应力和剪切变形。

5.水的粘性随温度的升高而()A . 增大;B. 减小;C. 不变;D,无关。

6.气体的粘性随温度的升高而()A. 增大;B. 减小;C. 不变;D,无关。

7.流体的运动粘度υ的国际单位是()A. m2/s ;B. N/m2;C. kg/m ;D. N·s/m28.理想流体的特征是()A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT。

9.当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为()A. 200001;B. 100001;C. 40001。

10.水力学中,单位质量力是指作用在()A. 单位面积液体上的质量力;B. 单位体积液体上的质量力;C. 单位质量液体上的质量力;D. 单位重量液体上的质量力。

11.以下关于流体粘性的说法中不正确的是()A. 粘性是流体的固有属性;B. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度C. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用;D. 流体的粘性随温度的升高而增大。

12.已知液体中的流速分布µ-y A.τ=0;B.τ=常数; C. τ=ky 13 A. 液体微团比液体质点大;B. C. 14.液体的汽化压强随温度升高而( A. 增大; B. 减小;C. 不变;15.水力学研究中,为简化分析推理, A. 牛顿液体模型; B. 体模型;E. 连续介质模型。

(完整版)水力学答案

(完整版)水力学答案

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(-+==Θ原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμΘ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-=Θ)(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yuATmgddsinμθ==001.0145.04.062.22sin8.95sin⨯⨯⨯⨯==δθμuAmgsPa1047.0⋅=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yuddμτ=,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=0.02Pa.s。

工程流体力学水力学闻德实际流体动力学基础课后答案教材

工程流体力学水力学闻德实际流体动力学基础课后答案教材

工程流体力学闻德课后习题答案第五章 实际流体动力学基础5— 1设在流场中的速度分布为 u x =2ax , u y =- 2ay , a 为实数,且 a >0。

试求切应力 τxy 、τyx 和附加压应力 p ′x 、 p ′y 以及压应力 p x 、p y 。

当 dp 0 时, u yv ,速度 u为直线分布, 这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或 dx h 简单剪切流动。

它只是由于平板运动,由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。

当 dp0 时,即为一般的柯埃梯流动, 它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成, dx 速度分布为当 p >0时, 沿着流动方向压强减小, 速度在整个断面上的分布均为正值; 当 p <0时, 沿流动方向压强增加,则可能在静止壁面附近产生倒流,这主要发生 p <-1的情况.5- 3 设明渠二维均匀(层流)流动,如图所示。

若忽略空气阻力,试用纳维 — 斯托克斯方程和连续性方程,证明过流断面上的速度分布为 u x = r gsinq (2zh- z 2) ,单宽流量解: xyyxuyu x xyu xuyp x2 4a ,p y 2 4a ,x yp p p p 4a p p p p 4a 5-2 设例5- 1 中的下平板固定不动, 上平板以速度 v 沿 x 轴方向作等速运动 (如图所示) ,由于上平板运动而 引起的这种流动,称柯埃梯( Couette )流动。

试求在这种 流动情况下,两平板间的速度分布。

(请将 dp0 时的这 dx 一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较) 解:将坐标系 ox 轴移至下平板,则边界条件为y =0, u X u 0 ; y h , u v 。

由例5- 1 中的( 11)式可得 y h 2dp y vh 2 dx h (1 h y )h1)uv hy p h y (1 h y)式中2vdp)dx )2) 3)x 2mq= r gh3 sinq 。

水力学练习题第四章

水力学练习题第四章

第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失1、紊流光滑区的沿程水头损失系数 λ 仅与雷诺数有关,而与相对粗糙度无关。

( )2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。

( )3、紊流中存在各种大小不同的涡体。

( )4、紊流运动要素随时间不断地变化,所以紊流不能按恒定流来处理。

( )5、谢才公式既适用于有压流,也适用于无压流。

( )6、''yu x u ρτ-=只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。

( )7、临界雷诺数随管径增大而增大。

( ) 8、在紊流粗糙区中,对同一材料的管道,管径越小,则沿程水头损失系数越大。

( ) 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。

( ) 10、管道突然扩大的局部水头损失系数 ζ 的公式是在没有任何假设的情况下导出的。

( ) 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。

( ) 11、不论是均匀层流或均匀紊流,其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。

( ) 12、公式gRJ ρτ= 即适用于管流,也适用于明渠水流。

( ) 13、在逐渐收缩的管道中,雷诺数沿程减小。

( ) 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。

( ) 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。

( ) 16、恒定均匀流中,沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。

( ) 17、粘性底层的厚度沿流程增大。

( ) 18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ 与断面平均流速 v 的平方成正比。

( ) 19、当管径和流量一定时,粘度越小,越容易从层流转变为紊流。

( ) 20、紊流的脉动流速必为正值。

( ) 21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。

( ) 22、有一管流,属于紊流粗糙区,其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。

( ) 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时,管中水流为层流。

( ) 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。

水力学习题及答案

水力学习题及答案

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。

(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

(√)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。

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.。

《水力学》作业题参考答案 ppt课件

《水力学》作业题参考答案 ppt课件
a y u ty u x u x y u y u y y u z u z y 0 0 1 3 y 5 0 1 3 y 5
a z u tz u x u x z u y u y z u z u z z 0 x y 3 1 3 x y 3 2 3 x y 3
ax1,2,31 31241 3 6 ( m /s2) ay1,2,31 325332 ( m/s2)
1 hp
d12 2g 0.22 2 9.807
其中: 0.95; K
4
d1 d2
4
1
4
0.2 0.1
4
1
0.0359
hp 0.15 (m)
d1
d2
hp
Q K
Hg 油
1 hp
K
Hg 水
水 油
1 hp
0.95 0.0359
13.6
1000 850
1
0.15
-8-
《水力学》作业题参考答案
1、密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa。压力 表中心比A点高0.4m,A点在液面下1.5m。求液 面绝对压强。
解:p0 pa p1.1g
pa 49001.110009.81 pa 5.89 (kPa)
相对压强为: -5.89(kPa)
绝对压强为: 98-5.89=92.11(kPa)
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, 水流动,此时,从1-1到2-2列能量方程
z1p 12 v1 g 2 z2p 22 v2 g 2 hw12
式中 z1p9.2 81 072.14m ,p10,2 v1 g 20

水力学课后答案详解

水力学课后答案详解

答案说明以下答案是由老师自己做出来的,其中的每一题的画图都省略了,希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。

在答案电子话过程中可能会有一些错误,希望同学们可多提宝贵意见。

第二章作业答案2-91(1.5 1.0)53.9ap p g p kpa 11151.9absap p p kpa 20(1.50.5)58.8ap p g p kpa22156.8abs a p p p kpa 12126.5p p Z Z mg g2-11 略2-12(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0HgHgp g g g g 0265p kpa2-14 受压面为矩形平面76.38c Pgh kN34112cb a J m 289cDccJ y y y 所以,作用点至A 点的距离10'29Dy y 根据合力矩守恒2cos 60'84.9oT P y TkN2-18cP gh (sin60)2146.5oa g H ab kNsin 60(cos60)ooTG G P f45.9T kN闸门的静水压强分布图为梯形,根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式12122()3h h a eh h 21sinh H h Ha 1.13e m2-21仅考虑左侧水:11144.1x c x P gh kN ()1134.6z P gV kN()仅考虑右侧水22211.03x c x P gh kN ()2217.32z P gV kN ()综合两侧水1233.08x x x P P P kN () 1217.32zz z P P P kN ()总压力22()37.34xyPP P kNtanZ xP P 2-23分析上半球xP 232[()]3ZP gVTn n g R H R R n第三章作业答案3-32max 00.0342max max00[(1())]1/20.212/rrQ udu d r u u r rL s0.075/Qvm s3-6根据连续性方程123Q Q Q 34/v m s3-7根据连续性方程123Q Q Q 23422231482.3370.58mm3-11 建立能量方程22111222121222122122()2.252hgpp v p v z z g gggz z p p vv h mgg油油油油油2.2551.1/Q K L s3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p vp vz z g gggz z p 联立连续性方程1122v v 24.9/v m s在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232vHmg3-18建立能量方程22111222121212221.8 1.680p vp vz z g g ggz m z mp p 连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v 13111.23/5.98/v m s Qv m s3-20建立的坐标系比较特别,X 轴沿着1Q 方向,Y 轴与X 轴垂直根据能量方程可知1268.1/vv v m s建立动量方程,沿X 轴方向:11221212cos600cos60ooQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Q连续性方程12(1cos60)2(1cos60)2ooQ Q Q Q 313225.05/8.35/Q m s Q m s建立动量方程,沿Y 轴方向:(sin60)1969oyR Q v N3-23在A-A ,B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A bv m s v m s221112221212222175.7p vp vz z g gggz z p kN在A-A ,B-B 断面间建立动量方程沿X 轴方向:1cos60(cos 60)sin 60sin 60ooA AB B x B ooB B y B p v p v R Q v v p v R Qv 54555984y xR N R N3-24 (1)建立能量方程22121222vvh h gg连续性方程1122h v h v 3228.9215)998(vv 0294107232v vs m v /512.82mh v v h 762.15512.831212(2)以1-1断面和2-2断面之间的水体为控制体,并假设整个坝面对水体的水平反力为F 。

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。

水力学课后计算题及答案解析

水力学课后计算题及答案解析

水力学课后计算题及答案第一章 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yuAT 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 第四章课后题答案

水力学 第四章课后题答案

4.7 水平突然扩大管路,如图所示,已知:直径 d1=5cm,直径d2=10cm,管中流量Q=20l/s,试 求:U形水银比压计中的压差读数Δh。
解:以管轴中心线为基准面,写1-1,2-2断面
的能量方程
p1
g
1v12
2g
p2
g
2v22
2g
hj
p1 p2 v22 v12 (v1 v2 )2
(2)经2分钟流入量水箱的水量为0.329m3。试 求弯管的局部水头损失系数ζ值。
解:流量 Q V 0.329 0.00274m3 / s
T 120
v Q 1.4m / s
A
hf
l d
v2 2g
0.6m
hj hw hf 0.629 0.6 0.029m
hj
v2 2g
2ghj v2
4.1 雷诺数的物理意义?为什么可以判别流态?说明由层流到湍流的物理过程。
答:在流体运动中惯性力对黏滞力比值的无量纲数。Re=UL/ν .其中U为速度特 征尺度,L为长度特征尺度,ν为运动学黏性系数.
P116.P118 4.2 层流有什么特点?如何判别? 答:P116,雷诺数判别 4.3 何谓粘性底层?它的厚度对沿程水头损失有何影响? 答:在湍流中,紧靠固体边界附近的地方,因脉动流速很小,由脉动流速产生 的附加切应力也很小,而流速梯度却很大,所以粘滞切应力起主导作用,其流态 基本上属于层流。因此湍流中不是整个液流都是湍流,在紧靠固体边界表面有一 层极薄的层流层存在,该层流层就叫粘性底层。
0
1
0.023
[2 lg(3.7 d )]2
求出的λ值与假设相符合
通过上述计算说明同一个管径的水管中流过不同 的流量Q,其管壁可以是光滑区,或过渡粗糙区, 也可以是粗糙区。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

选择题(单选题)等直径水管,A-A 为过流断面,B-B 为水平面,1、2、3、4为面上各点,各点的流动参数有以下关系:(c )(a )1p =2p ;(b )3p =4p ;(c )1z +1p g ρ=2z +2p g ρ;(d )3z +3p g ρ=4z +4pgρ。

伯努利方程中z +p g ρ+22v gα表示:(a )(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 )通过过流断面流体的总机械能。

水平放置的渐扩管,如忽略水头损失,断面形心点的压强,有以下关系:(c )p p 2(a )1p >2p ;(b )1p =2p ;(c )1p <2p ;(d )不定。

黏性流体总水头线沿程的变化是:(a ) (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。

黏性流体测压管水头线的沿程变化是:(d ) (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。

平面流动具有流函数的条件是:(d ) 无黏性流体;(b )无旋流动;(c )具有速度势;(d )满足连续性。

4.7一变直径的管段AB ,直径A d =0.2m ,B d =0.4m ,高差h ∆=1.5m ,今测得A p =302/m kN ,B p =402/m kN , B 处断面平均流速B v =1.5s m /.。

试判断水在管中的流动方向。

解: 以过A 的水平面为基准面,则A 、B 点单位重量断面平均总机械能为:42323010 1.0 1.50.40 4.89210009.80729.8070.2A A A A A p v H z g g αρ⨯⨯⎛⎫=++=++⨯= ⎪⨯⨯⎝⎭(m )2324010 1.0 1.51.5 5.69210009.80729.807B B B B B p v H z g g αρ⨯⨯=++=++=⨯⨯(m )∴水流从B 点向A 点流动。

答:水流从B 点向A 点流动。

4.8利用皮托管原理,测量水管中的点速度v 。

如读值h ∆=60mm ,求该点流速。

解: 10 3.85u ====(m/s ) 答:该点流速 3.85u =m/s 。

4.9水管直径50mm ,末端阀门关闭时,压力表读值为212/m kN 。

阀门打开后读值降至5.52/m kN ,如不计水头损失,求通过的流量。

解:(1)水箱水位 321100 2.1410009.807p H z g ρ⨯=+=+=⨯(m )(2)阀门开启后,从水箱液面到仪表处列伯努利方程,可得:22p v H g gρ=+∴ 5.57v ===(m/s ) 20.055.570.0114Q vA π⨯==⨯=(m 3/s )答:通过的流量0.011Q =m 3/s 。

4.10水在变直径竖管中流动,已知粗管直径1d =300mm ,流速1v =6s m /。

为使两断面的压力表读值相同,试求细管直径(水头损失不计)。

解: 以过下压力表处的水平面为基准面,列伯努利方程如下:22111222121222w p v p v z z h g g g gααρρ-++=+++∵120w h -=,13z =m ,20z = 取12αα=,当12p p =时,有:222211229.8073694.842v gz v =+=⨯⨯+=29.74v =(m/s )由连续性方程2211v Av A = ∴2300235.5d d ==(mm ) 答:细管直径为235.5mm 。

4.11为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径1d =200mm ,流量计喉管直径2d =100mm ,石油密度ρ=8503/m kg ,流量计流量系数μ=0.95。

现测得水银压差计读书p h =150mm ,问此时管中流量Q 是多少。

解:Q μ=其中:0.95μ=;2210.20.0359d K ππ⨯===0.15p h =(m )Q μμ==0.950.0359=⨯0.0511575=(m 3/s )51.2=(l /s )答:此时管中流量Q 51.2=l /s 。

4.12水箱中的水从一扩散短管流到大气中,直径1d =100mm ,该处绝对压强1p =0.5大气压,直径2d =150mm ,试求水头H ,水头损失忽略不计。

解:(1)以出水管轴线为基准面,列管径1d 与2d 处的伯努利方程,可得:2211122222p v p v g g g gααρρ+=+取12 1.0αα==,20p =,10.5101.32550.663p =-⨯=-kPa ∵ 221122p v v ρ-=-∴ 432221250.663101101.325d v d ρ⎡⎤⎛⎫⨯⨯⎢⎥-== ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦1224101.325 4.9940.1510.1v ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦(m/s )(2)从液面到短管出口列能量(伯努利)方程。

222 4.994 1.27229.807v H g ===⨯(m )答:水头H 1.27=m 。

4.13离心式通风机用集流器A 从大气中吸入空气,直径d =200mm 处接一根细玻璃管,已知管中的水上升H =150mm ,求进气流量(空气的密度ρ=1.293/m kg )。

解: 以集流器轴线的水平面为基准面,从距进口一定距离的水平处列到测管处的伯努利方程,可得:22a H p p v g g gαρρ=+不计损失,取 1.0α= ∴v =其中 0a p =,则 H p H g ρ=-⋅水∴47.76v ===(m/s ) 247.760.2 1.54Q vA π==⨯⨯=(m 3/s )答:进气流量 1.5Q =m 3/s 。

4.14一吹风装置,进排风口都直通大气,风扇前、后断面直径1d =2d =1m ,排风口直径3d =0.5m ,已知排风口风速3v =40s m /,空气的密度ρ=1.293/m kg ,不计压强损失,试求风扇前、后断面的压强1p 和2p 。

解: 以过轴线的水平面为基准面,以2d 及3d 截面列伯努利方程:2233322222p v p v g g g gααρρ+=+其中30p =,340v =(m/s ),23 1.0αα==,232322d v v d =⋅∴()442222332322 1.290.51401967.5222 1.0v d p v v d ρρ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=-=-=⨯⨯-=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦(Pa )从大气到1d 断面,列伯努利方程:2111002a p p v g g gαρρ+=++其中 1 1.0α=,0a p =(相对压强),2312322d v v v d ==⋅∴42211 1.290.54064.522 1.0p v ρ⎛⎫=-=-⨯⨯=- ⎪⎝⎭(Pa )答:风扇前、后断面的压强164.5p =-Pa ,2p 967.5=Pa 。

4.15两端开口的等直径U 形管,管内液柱长度为L ,使液面离开平衡位置而造成液柱振荡,水头损失忽略不计,求液柱的振荡方程z =()t f 。

解: 取0-0断面为基准面,由非恒定流的伯努利方程:221122120122Lp u p u u z z dl g g g g g tρρ∂++=+++∂⎰∵1z z =-,2z z =,120p p ==,12u u =∴012Lu L uz dl g t g t∂∂-==∂∂⎰ ∴2u gzt L∂-=∂ ∵()(),u z t u t =()dzu t dt=∴222d z gz dt L=-令 cos z ct ω=,则ω=00sin 2z z z π⎫==+⎪⎪⎭答:液柱的振荡方程00sin 2z z z π⎫==+⎪⎪⎭。

4.16水力采煤用水枪在高压下喷射强力水柱冲击煤层,喷嘴出口直径d=30mm,出口水流速度v=54sm/,求水流对煤层的冲击力。

解:取控制体如图,受力如图。

P a1F()2Q v v Fρ-=-∴22220.03100054 2.06144dF Qv vππρρ⨯==⋅=⨯⨯=(kN)水流对煤层的作用力与F构成作用力与反作用力,大小为2.061kN,方向向右。

答:水流对煤层的冲击力 2.061F=kN,方向向右。

4.17水由喷嘴射出,已知流量Q=0.4sm/3,主管直径D=0.4sm/,喷口直径d=0.1m,水头损失不计,求水流作用在喷嘴上的力。

d解:(1)取过轴线的水平面为基准面,列螺栓断面与出口断面的伯努利方程:2211122022p v v g g gααρ+=+∴()4222211212122vd p v v d ρρ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()22100050.93 3.181291.8542=⨯-=(kPa )1210.44 3.180.4Q v A π⨯===⨯(m/s ) 2220.4450.930.1Q v A π⨯===⨯(m/s ) (2)取控制体如图所示,列动量方程。

p 1p 2v 2()2111Q v v p A F ρ-=-∴()1121F p A Q v v ρ=--()20.41291.85410.450.93 3.18143.2394π⨯=⨯-⨯⨯-=(kN )答:水流作用在喷嘴上的力为143.239kN 。

4.18闸下出流,平板闸门宽b =2m ,闸前水深1h =4m ,闸后水深2h =0.5m ,出流量Q =8s m /3,不计摩擦阻力,试求水流对闸门的作用力,并与按静水压强分布规律计算的结果相比较。

解:(1)由连续方程 1122Q h b v h b v =⋅⋅=⋅⋅∴118124Q v h b ===⨯(m/s ) 228820.5Q v h b ===⨯(m/s ) (2)由动量方程,取控制体如图。

()211122Q v v p A p A F ρ-=--∴()12122122h hF g h b g h b Q v v ρρρ=⋅-⋅-- ()22122122h h gb Q v v ρρ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭()2240.510009.8072100088122⎛⎫=⨯⨯⨯--⨯⨯- ⎪⎝⎭98.46=(kN )()221140.510009.807 3.52120.1422F g b ρ=-⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=静(kN )答:水流对闸门的作用力98.46F =kN ,按静水压强分布规律计算的结果120.14F =静kN 。

4.19矩形断面的平底渠道,其宽度B 为2.7m ,渠底在某断面处抬高0.5m ,该断面上游的水深为2m ,下游水面降低0.15m ,如忽略边壁和渠底阻力,试求:(1)渠道的流量;(2)水流对底坎的冲力。

相关文档
最新文档