水力学 作业汇总
水力学作业答案
水平压力：
方向水平向右。
方向垂直向下。
则 ，因此
当右支管内油水交界面下降25cm时，左支管的液面高度为 ，右支管的液面高度为
则
根据静力学平衡得到
即
1.7盛同一种液体的两容器，用两根U形差压计连接。上部差压计A内盛密度为 的液体，液面高差为 ；下部差压计盛密度为 的液体，液面高差为 。求容器内液体的密度 （用 ， 及 ， 表示）。
解： ； ； ；
①，其中 为容器的截面积。
又有 ②
解①②得 ， 。
（2）轻油测压管在页面处。
，其中 为轻油测压管中液面高度； 为测压管位置距分界面的距离。
1.4在盛满水的容器盖上，加上6154N的载荷 （包括盖重），若盖与容器侧壁完全密合，试求 、 、 、 各点的相对静水压强（尺寸见图）。
解：
1.5今采用三组串联的U形水银测压计测量高压水管中压强，测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压强时，各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上的读数为h。试求M点得压强。
1.8一容器内盛有密度 的液体，该容器 为 ，宽 ，液体深度 为 。试计算下述情况下液体作用于容器底部的总压力，并绘出容器侧壁及底部的压强分布图：
（1）容器以等加速度 垂直向上运动；
（2）容器以 的等加速度垂直向下运动。
解：
1.11
1.14一矩形平板闸门AB，门的转轴位于A端，已知门宽3m，门重9800N（门厚均匀），闸门与水平面夹角 为 ， 为1.0m， 为1.73m，若不计门轴摩擦，在门的B端用铅垂方向钢索起吊。试求：
解： ； ； ； ；
；
因此
1.6一U形差压计如图题1.6所示，下端为横截面积等于 的玻璃管，顶端为横截面积 的圆筒，左支内盛水（ ），右支管盛油（ ），左右支顶端与欲测压差处相接。当 时，右支管内的油水交界面在x--x水平面处，试计算右支管内油水交界面下降25cm，（ ）为若干？
最新水力学作业题答案
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-⨯⨯=τ Pa 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》作业题参考答案
μ=0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm，问此时管中流量Q是多少。
解：
Q K
Hg 油
1 hp
பைடு நூலகம்
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）
Q K
Hg 油
1 hp
可第行3章性判定：当
h1
增大时
yC
h1
h212 增大，则
IC yC A
减小，-1即2-
第2章 水静力学
作业 7、密闭盛水容器，已知h1=60cm,h2=100cm，水银测压计 读值△h=60cm。试求半径R=0.5m的半球盖AB所受总压力 的水平分力和铅垂分力。
解：（1）确定半圆中心压强P0
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.（1 KPa）
Δh
解：找到基准面
B×
vA
dB dA
2
vB
0.4 0.2
2
1.5
6m
/
s
×A
HA
zA
pA
vA2 2g
0
30 9.807
62 2 9.807
4.89m
HB
zB
pB
vB2 2g
1.5
40 9.807
1.52 2 9.807
5.69m
第3章
18
HB HA BA
-18-
第3章 水动力学
（kPa）
（2）计算水平分量Px Px po A p0 R2 59.74KN
（3）计算铅垂分力Pz
《水力学》作业题参考答案
详细描述
流速是影响水头损失的重要因素，流速越大，水流阻力越 大，水头损失也越大。流体性质对水头损失也有影响，例 如水的黏滞性、密度和表面张力等都会影响水头损失。管 道材料和管道形状也是影响水头损失的因素，不同材料的 管道对水流的阻力不同，管道的弯曲、分叉等形状也会影 响水头损失。了解水头损失的影响因素有助于更好地控制 和减少水头损失，提高水流运动的效率。
液体流动的能量平衡特性
液体流动的能量平衡具有守恒性， 即流动过程中各种形式的能量总和 保持不变。 能量平衡与流体的状态变化密切相 关，例如流体从高压状态向低压状 态流动时，压力能会转化为动能。 液体流动的能量平衡特性决定了流 体的运动规律和特性，例如流速、 压强、水位等参数的变化。
液体流动的能量平衡计算
PA R T. 0 2
流体运动
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流体运动的分类
层流运动 湍流运动 过渡流 自由表面流 流体在流动过程中，流层之间互不掺混，呈层状流动。 流体在流动过程中，流层之间有强烈的动量交换，流动呈现紊 乱、无规则状态。 介于层流与湍流之间的流动状态，具有某些层流和湍流的特性。 流体在流动过程中，存在自由表面的流动，如河流、洪水等。
水头损失
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水头损失的概念
总结词
水头损失是指水流在运动过程中，由于克服水流阻力而消耗的能量。
详细描述
水头损失是水流在运动过程中由于克服水流阻力而消耗的能量。水 流在运动过程中会遇到各种阻力，如摩擦阻力、局部阻力等，这些 阻力会导致水流的能量损失，即水头损失。
水头损失的计算
总结词
离有关。
静水压强的特性
静水压强具有方向性，垂直指向作用面， 即垂直指向受压物体表面。
水力学作业1——4作业与答案
水力学作业1(第1、2章）一、单项选择题（每小题3分，共计12分）1.静止液体中同一点各方向的静水压强（ a ）a、大小相等;b、大小不等;c、仅水平方向数值相等;d、铅直方向数值为最大。
2。
在平衡液体中,质量力与等压面(d）a、重合；b、平行c、相交；d、正交。
3。
液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（b）a、任意曲面；b、水平面c、斜平面;d、旋转抛物面。
4.液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（b）a、10 kN/m2b、—10kN/m2c、12 kN/m2d、—12 kN/m2二、填空题（每小题3分,共计9分)1.牛顿内摩擦定律适用的条件是层流运动和牛顿流体。
2。
液体中某点的相对压强值为20kN/m2，则该点的绝对压强值为118kN/m2,真空度为不存在。
3.当压力体与受压面位于同一侧，则铅垂方向作用力的方向是向下。
三、判断题 (每小题3分，共计9分）1.理想液体是不考虑液体粘滞性的理想化的液体。
（√）2。
图中矩形面板上的静水总压力作用点D与受压面的形心点C重合。
（×)3.静止液体内任何一点的测压管水头等于常数。
(×)四、问答题（每小题5分，共计10分）1。
液体的基本特征是什么?答：液体的基本特征是易流动、不易被压缩、均匀等向的连续介质。
2.什么是液体的粘滞性？它对液体运动有什么影响？答：对于流动的液体，如果液体内部的质点之间存在相对运动，那么液体质点之间也要产生摩擦力来反抗这种相对运动的发生,我们把液体的这种特性称为粘滞性；由于粘滞性的存在，液体在运动过程中要克服粘滞助力作功而消耗能量,所以粘滞性是液体在流动过程中产生能量损失的根源。
五、作图题(每小题5分，共计10分）1。
试绘制图中AB面上的静水压强分布图2.试绘制图中曲面ABC上的水平方向静水压强分布图及压力体图题5 – 1 题5 - 2六、计算题（共4题，计50分）1。
如图所示，平板在水面上作水平运动，速度为v=10cm/s,平板与下部固定底板的距离为δ=1mm,平板带动水流运动速度呈直线分布,水温为20C，试求：作用平板单位面积上的摩擦力。
水力学作业及答案（至5.18）
第一次作业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 =5.5 m。
由水箱至喷嘴的水头损失h w = 0.5m。
用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N cm2。
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。
解：以过喷嘴中心的的水平为基准面，列水箱渐变流断面1-1和喷嘴出口断面2-2的能量方程H+0+0=0+0+V22/2g+0.5得喷嘴的出口流速和流量为：V2=9.9m/s Q=V2A=0.000314m3/s橡胶管内的流速为V3=Q/A3=0.706m/s对于喷嘴建立X方向的动量方程P3A3-R=βρQ(V2x-V3x)(β=1)R=P3A3-ρQ(V2-V3)=187.79(N)水流对喷嘴的冲击力R‘为手握喷嘴的所需动力。
2.如图所示为嵌入式支座内的直角弯段等径输水管，d=250mm,流量Q=0.12/s，支座前压强P1=176.4kPa（相对压强），管道中心都在同一水平面上，求支座所受到的水平力R，忽略水头损失。
解：①取支座前后两段渐变流断面分别为1-1，2-2。
过流断面由1-1,2-2建立能量方程Z1+P1/γ+α1V1/2g=Z2+P2/γ+α2V2/2g+0在水平面内Z1=Z2V1=V2=Q/A=2.466m/s取α1=α 2 P1=P2=1.8*9800=176.4KN②ρQ（0-β1V1）=P1-R XR X =8948.15N③列y方向的能量方程ρQ（β2V2-0）=R y-P2R y=8948.15R'=1254.6N R与R'大小相等，方向相反。
第二次作业11.2.第四次作业1解2解：。
水力学练习题
水力学练习题水力学是研究液体运动规律及其与固体边界相互作用的科学，以下是一些水力学练习题，供学习者练习：1. 静水压力计算某容器底部受到的静水压力为2.4×10^5 Pa，求该容器底部的深度。
2. 伯努利方程应用在一水平管道中，水的流速从2 m/s增加到4 m/s，假设管道的横截面积保持不变，求水的压强变化。
3. 流速和流量的计算已知一河流的横截面积为50 m²，流速为1.5 m/s，求该河流的流量。
4. 雷诺数的计算某管道内水流的直径为0.2 m，流速为2 m/s，水的密度为1000kg/m³，动力粘度为0.001 Pa·s，求该水流的雷诺数。
5. 临界雷诺数的判断给定一管道内水流的雷诺数为2000，判断该水流是层流还是湍流。
6. 水头损失计算在一长为100 m，直径为0.5 m的管道中，水以2 m/s的速度流动，求沿程水头损失。
7. 孔口出流问题一个圆形孔口的直径为0.1 m，水从孔口自由出流，求出流速度和出流量。
8. 明渠流的计算某明渠的底部宽度为2 m，水深为1 m，流速为1 m/s，求明渠的流量和水力半径。
9. 水跃现象分析在一宽为4 m的矩形渠道中，水从上游以2 m/s的速度流入，下游水深为0.5 m，分析是否会产生水跃，并计算水跃的位置。
10. 水力梯度线和能量梯度线在一倾斜的管道中，水流速度从上游的1 m/s增加到下游的2 m/s，求水力梯度线和能量梯度线的变化。
11. 水轮机效率计算已知一水轮机的输入功率为100 kW，输出功率为80 kW，求该水轮机的效率。
12. 泵的扬程计算某泵的流量为50 m³/h，功率为15 kW，求该泵的扬程。
13. 波浪理论应用在一开放海域，波浪高度为 2 m，周期为10 s，求该波浪的波长。
14. 潮汐能计算某海域的潮汐高度差为5 m，平均流速为1 m/s，求该海域的潮汐能。
15. 流体静力学平衡问题一圆柱形容器内装满水，水的深度为3 m，求容器底部的静水压力。
水力学题库
《水力学》习题、试题库一、名词解释1.有压流2.无压流3.流线4.迹线5.渐变流：6.急变流7.水力最优断面8.粘滞性9.膨胀性10.压缩性11.质量力12.表面力13.均匀流14.非均匀流15.佛汝德数16.雷诺数17.棱柱形渠道18.非棱柱形渠道19.理想液体20.圆柱形外管嘴21.长管22.短管23.孔口24.临界水深25.正常水深26.局部水头损失27.沿程水头损失28.连续介质29.恒定流30.非恒流31.基本量纲32.紊流33.层流34.流管35.元流36.总流37.过水断面38.流量39.当地加速度40.迁移加速度41.水力坡度J42.测压管坡度Jp43.正坡44.平坡45.负坡46.逆坡47.临界流48.急流49.缓流50.平均水深h m51.临界坡度i k52.不冲允许流速53.不淤允许流速54.断面比能55. 自由出流56. 淹没出流二、简答题1.请简述“连续介质假设”的内容及其对研究液体运动的意义。
2.什么是均匀流？明渠均匀流有哪些水力特征？3.什么是水力最优断面？4.什么是“佛汝德数”，其物理意义表示什么？5. 什么是理想液体？6. 什么是迹线？7. 什么是棱柱形渠道？8. 什么是“雷诺数”，其物理意义表示什么？9. 什么是圆柱形外管嘴？管嘴的形成条件。
10.简述牛顿内摩擦定律的内容及其物理意义。
11.简述静水压强的特性。
12.简述帕斯卡定律的内容。
13.什么是等压面？它有何性质？14.什么是流线？它有何特点？15.简述明渠均匀流的形成条件。
16.何谓渐变流，渐变流有哪些重要性质？17.雷诺数与哪些因数有关？其物理意义是什么？当管道流量一定时，随管径的加大，雷诺数是增大还是减小？18.欧拉数与韦伯数的物理意义是什么？三、判断题1.恒定流时，流线与迹线重合。
（）2.在相同的水头作用下，孔口的流量比管嘴的流量大。
（）3.相对压强可以大于、等于或小于零。
（）4.等压面不一定与质量力正交。
水力学作业
《水力学》课程作业简答：一、简述层流、紊流的各个流区其沿程阻力系数各与什么因素有关。
答：他们的沿程阻力系数与雷诺数有关：惯性力与粘性力之比。
层流：流体质点一直沿流线运动，彼此平行，不发生相互混杂的流动。
紊流：流体质点在运动过程中，互相混杂、穿插的流动。
（紊流包含，主体流动+各种大小强弱不同的旋涡）圆管内流体的流态 Re<2000 层流 Re>4000 紊流 2000<Re<4000 或为层流，或紊流非圆形断面流道中的流体流态 Re<500 层流 Re>500 紊流 水利、矿山工程的明渠中流体流态 Re<300 层流 Re>300 紊流 对球形物体绕流流态 Re<1 层流绕流 Re>1 紊流绕流二、简述明渠均匀流的基本特性。
答：1.水深、断面平均流速和流速分布等都沿程不变，其流线为一组与渠底线平行的直线。
2、总水头线、测压管水头线和渠底线互相平行，即总水头线坡度J 、测压管水头线JP 、底坡i 相等。
3、在一定程度上水流单位势能的减少恰好等于客服沿程阻力的能量损失。
三、试述粘滞性概念并写出牛顿液体内摩擦定律表达式。
答：粘滞性：液体质点间存在相对运动时，液体产生内摩擦力抵抗相对运动的性质。
简称粘性。
此内摩擦力又称为粘滞力。
层流运动时，单位面积上的内摩擦力（粘滞切应力）τ，经实验证明可表示为：dydu μτ= ----牛顿内摩擦定律，τ与流速梯度成正比，与液体性质有关； 或：dtd θμτ=，τ与剪切变形速度成正比。
[)(θθd tg d ≈] μ---液体的动力粘滞系数，单位：N ·s/m 2。
另一种形式：ρμυ/=---液体的运动粘滞系数，单位：m 2/s 。
液体粘滞系数μ或υ与液体的种类、温度及压强有关。
随温度升高而减小。
四、欧拉法、拉格朗日法各以什么作为研究对象？对工程而言，哪种方法是可行的？答：欧拉法、拉格朗日法是以流体运动作为研究对象的。
水力学作业答案
1.1图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m ，管内液面压强0p 为78kPa ；左管与大气相通。
求：（1）容器内液面压强c p ；（2）左侧管内水面距容器液面高度h 。
解：0789.83107.4kPac p p gh ρ=+=+⨯=右 （2）107.4980.959m 9.8c a p p h g ρ--=== 1.2盛有同种介质（密度3A 1132.6kg/m B ρρ==）的两容器，其中心点A 与B 位于同一高程，今用U 形差压计测定A与B 点之压差（差压计内成油，密度30867.3kg/m ρ=），A 点还装有一水银测压计。
其他有关数据如图题1.2所示。
问： （1）A 与B 两点之压差为多少？（2）A 与B 两点中有无真空存在，其值为多少？ 解：（1）()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+3A 1132.6kg/m B ρρ==()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-⨯⨯=（2）136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-⨯⨯-⨯⨯=- 因此A 点存在真空519.995366.18Pa B A p p =+=-因此B 点也存在真空。
1.3 图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。
轻油密度1ρ为3663.26kg/m ，重油密度2ρ为3887.75kg/m ，当两种油重量相等时，求：（1）两种油的深度1h 及2h 为多少？15,20,4s cm h cm h cm===（2）两测压管内油面将上升至什么高度？ 解：（1）两种油的重量相等，则1122gh A gh A ρρ=①，其中A 为容器的截面积。
又有125h h +=②解①②得1 2.86m h =，1 2.14m h =。
（2）轻油测压管在页面处。
水力学作业答案
(2)当下游有水, 为 时启动所需的拉力 。
解:(1)
作用点距ห้องสมุดไป่ตู้点
重力为
对闸门有三个力,这三个力对转轴的力矩为零。
(2)
起作用点在矩形中心处
对闸门有三个力,这三个力对转轴的力矩为零。
1.16在渠道侧壁上,开有圆形放水孔,放水孔直径 为0、5m,孔顶至水面的深度 为2m,试求水孔闸门上的水压力及作用点位置。
1、1图示为一密闭容器,两侧各装一测压管,右管上端封闭,其中水面高出容器水面3m,管内液面压强 为 ;左管与大气相通。求:
(1)容器内液面压强 ;
(2)左侧管内水面距容器液面高度 。
解:
(2)
1、2盛有同种介质(密度 )的两容器,其中心点A与B位于同一高程,今用U形差压计测定A与B点之压差(差压计内成油,密度 ),A点还装有一水银测压计。其她有关数据如图题1、2所示。问:
1、8一容器内盛有密度 的液体,该容器 为 ,宽 ,液体深度 为 。试计算下述情况下液体作用于容器底部的总压力,并绘出容器侧壁及底部的压强分布图:
(1)容器以等加速度 垂直向上运动;
(2)容器以 的等加速度垂直向下运动。
解:
1、11
1、14一矩形平板闸门AB,门的转轴位于A端,已知门宽3m,门重9800N(门厚均匀),闸门与水平面夹角 为 , 为1、0m, 为1、73m,若不计门轴摩擦,在门的B端用铅垂方向钢索起吊。试求:
(1)A与B两点之压差为多少？
(2)A与B两点中有无真空存在,其值为多少？
解:(1)
(2)
因此A点存在真空
因此B点也存在真空。
1、3图示一圆柱形油桶,内装轻油及重油。轻油密度 为 ,重油密度 为 ,当两种油重量相等时,求:
《水力学》练习题库(含参考答案)
《水力学》练习题库（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、从达西公式及沿程水头损失的变化规律来看，渗流符合（）。
A、急流B、层流C、缓流D、紊流正确答案：B2、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、动能B、总机械能C、位能D、势能正确答案：A3、对河渠或管道而言，流量的大小实际上反映了河渠或管道的（）。
A、断面尺寸B、水力坡度C、断面形状D、过流能力正确答案：D4、渗透系数是反映土壤（）的一个综合指标，其大小主要与土颗粒的形状、大小、级配及水温有关。
A、容水能力B、持水能力C、给水能力D、透水能力正确答案：D5、从一点分开而不在另一点汇合的管道称为（）。
A、管网B、分叉管道C、并联管道D、串联管道正确答案：B6、闸孔出流的流量系数综合反映水流能量损失和收缩程度对()的影响。
A、过流能力B、闸后流速分布C、闸前流速分布D、收缩水深正确答案：A7、水击现象与调压系统的液面波动都属于（）。
A、急变流B、恒定流C、非恒定流D、渐变流正确答案：C8、在水力学中，通常把水的密度视为常数，采用一个标准大气压下，温度为4℃的蒸馏水的密度作为计算值，其值为()kg/m3。
A、900B、1030C、800D、1000正确答案：D9、（）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、等势线D、流线正确答案：D10、如果泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深小于下游水深，则可以判定泄水建筑物下游发生（）衔接。
A、远驱水跃B、临界水跃C、淹没水跃D、稳定水跃正确答案：C11、河道中的洪水过程及潮汐现象是典型的（）例子。
A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：B12、当明渠水流的雷诺数大于 500 时，可以判断液流型态为()B.。
A、层流B、紊流C、缓流D、急流正确答案：B13、堰流的（）间接地反映堰的过流能力大小。
水力学作业答案
1.1图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m ，管内液面压强0p 为78kPa ；左管与大气相通。
求：（1）容器内液面压强c p ；（2）左侧管内水面距容器液面高度h 。
解：0789.83107.4kPac p p gh ρ=+=+⨯=右 （2）107.4980.959m 9.8c a p p h g ρ--=== 1.2盛有同种介质（密度3A 1132.6kg/m B ρρ==）的两容器，其中心点A 与B 位于同一高程，今用U 形差压计测定A与B 点之压差（差压计内成油，密度30867.3kg/m ρ=），A 点还装有一水银测压计。
其他有关数据如图题1.2所示。
问： （1）A 与B 两点之压差为多少？（2）A 与B 两点中有无真空存在，其值为多少？ 解：（1）()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+3A 1132.6kg/m B ρρ==()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-⨯⨯=（2）136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-⨯⨯-⨯⨯=- 因此A 点存在真空519.995366.18Pa B A p p =+=-因此B 点也存在真空。
1.3 图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。
轻油密度1ρ为3663.26kg/m ，重油密度2ρ为3887.75kg/m ，当两种油重量相等时，求：（1）两种油的深度1h 及2h 为多少？15,20,4s cm h cm h cm===（2）两测压管内油面将上升至什么高度？ 解：（1）两种油的重量相等，则1122gh A gh A ρρ=①，其中A 为容器的截面积。
又有125h h +=②解①②得1 2.86m h =，1 2.14m h =。
（2）轻油测压管在页面处。
水力学作业答案
水力学作业答案第3章一、选择题(略)二、判断题(略)三、简答题1( 述流体运动的两种方法是什么,简述其内容。
答:(略)2. 流体微团体运动分为哪几种形式?答:? 平移 ? 线变形 ? 角变形 ?旋转变形。
3. 写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。
(改为:写出恒定平面势流中流函数具有的性质，流函数与流速势的关系。
) 答:流函数具有的性质流函数相等的点组成的线即流线，或曰，同一流线上个点的流函数为常数。
两流线间的函数值之差为为单宽流量。
平面势流的流函数为一个调和函数。
答:流函数与流速势的关系流函数与势函数为调和函数。
等势线与等流函数线正交。
4(什么是过流断面和断面平均流速,为什么要引入断面平均流速,答:与流线正交的断面叫过流断面。
过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。
引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。
5(如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问:(1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流,是均匀流还是非均匀流,(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流,(3)恒定流情况下，当判别第II段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系,答:(1)是恒定流。
?、?是均匀流，?是非均匀流。
(2)管中为非恒定流。
(3)有。
管段相当长为渐变流，管段较短为急变流。
四、计算题(解题思路)u,ax,u,,ay-1xya,11( 恒定二维流动的速度场为，其中秒。
(1)论证流线方程为2xy,C;(2)绘出C,0、1及4m的流线;(3)求出质点加速度的表达式。
dxdy,uuxy解:(1)流线方程为: 代入数值推导(2)(略),u,u,uxxxa,，u，uxxy,t,x,y (3)由:代入数值求解。
,u,u,uyyya,，u，uyxy,t,x,y 代入数值求解。
22a,aya,axyx答案:2(试检验下述不可压缩流体的运动是否存在,22u,2x，y,u,2y，z,u,,4(x，y)z，xyxyz(1)u,yzt,u,xzt,u,xytxyz(2)uuuyxz，，,x,y,z 解:由连续性微分方程，=0 流体的运动存在,反之流体的运动不存在。
水力学习题集
水力学习题集一、流量计算题1.计算一个圆形管道的流量，已知管径为10cm，水速为2m/s。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个矩形开放槽的流量，已知槽的宽度为1m，深度为0.5m，水速为1.5m/s。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个圆形喷嘴的流量，已知喷嘴的直径为5cm，喷嘴的速度为10m/s。
计算结果保留两位小数。
二、压力计算题1.计算一个容器内的压力，已知容器的高度为2m，距离底部0.5m处的压力为300Pa。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水泵升水到10m高度需要的压力，已知水的密度为1000kg/m^3。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个水塔底部的压力，已知水塔的高度为20m，水塔底部的密度为1000kg/m^3。
计算结果保留两位小数。
三、水力计算题1.计算一个水力机械的功率，已知水的流量为10m^3/s，水的高度差为100m。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水电站的发电量，已知水流经发电机的功率为2000kW，水的流量为100m^3/s，发电的时间为10小时。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个喷泉的射高，已知喷泉的流量为10m^3/s，喷泉的流速为20m/s。
计算结果保留两位小数。
四、水力参数题1.计算一个水泵的效率，已知输入功率为1000W，输出功率为800W。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水力机械的效率，已知输出功率为400kW，输入功率为500kW。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个水泵的扬程，已知输入功率为800W，效率为0.8，流量为0.2m^3/s。
计算结果保留两位小数。
以上是关于水力学习题集的一些例题，通过这些题目的计算，可以帮助大家更好地理解和运用水力学的知识。
希望能对大家的学习有所帮助！。
水力学作业——精选推荐
⽔⼒学作业⽔⼒学作业2-1 设⽔管上安装⼀复式⽔银测压计，如图所⽰。
试问测压管中1—2—3—4⽔平液⾯上的压强p 1、p 2、p 3、p 4中哪个最⼤?哪个最⼩?哪些相等？题2-1图解: 静⽌重⼒液体中任⼀⽔平⾯都是等压⾯。
另外，静⽌的两种互不混杂的重⼒液体(如⽔和⽔银)的交界⾯亦是等压⾯（1）在2号柱的⽔与⽔银交界⾯的⽔平线上，与1号柱该⽔平线上⽔银⾯的压强相等，该线到给定⽔平线距离为h ，有h p p Hg γ+=112h p p O H 2212γ+=则h p p O H Hg )(212γγ-+=因为，O H Hg 2γγ>，所以12p p >（2）在3号柱的⽔与⽔银⾯的⽔平线上，与2号柱该⽔平线上⽔⾯的压强相等，显然,32p p =（3）在4号柱的⽔与⽔银⾯的⽔平线上，与3号柱该⽔平线上⽔银⾯的压强相等，该线到给定⽔平线距离为h ，有h p p Hg γ+=334 h p p O H 2434γ+= 则h p p O H Hg )(234γγ-+=因为，O H Hg 2γγ>，所以34p p > 因此，1234p p p p >=>。
解这种题⽬时要注意：公式（1－8）只能应⽤于连续分布的同⼀种液体中，我们不能错误写成⼀种液体内部和两种液体分界⾯出压强相等。
⽽必须利⽤分界⾯上两种液体的压强相同这⼀条件，逐步分段计算。
在计算过程中，不需要算出每⼀个具体数值，⽽只需列出代数式，迭优后再作数值计算。
这样可以减少计算量。
2—2 设有⼀盛(静)⽔的⽔平底⾯的密闭容器，如图所⽰。
已知容器内⾃由表⾯上的相对压强p 0=9.8×103Pa ，容器内⽔深h=2m ，点A 距⾃由表⾯深度h 1=1m 。
如果以容器底为⽔平基准⾯，试求液体中点A 的位置⽔头和压强⽔头以及测压管⽔头。
题2—2解: 由γph =将⾃由表⾯上的绝对压强转化为⽔头表⽰OH 0.19.8kN/m kpa8.9230m p h ==由h p p γ+='0得，位置A 的绝对压强的⽔头表⽰为mh h h p p h 0.20.10.100=+=+=+='='γγ以⼤⽓压强为相对压强基准，由于绝对压强⼩于⼤⽓压强，液体中出现真空。
水力学作业答案
1.1图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m ，管内液面压强0p 为78kPa ；左管与大气相通。
求：（1）容器内液面压强c p ；（2）左侧管内水面距容器液面高度h 。
解：0789.83107.4kPac p p gh ρ=+=+⨯=右 （2）107.4980.959m 9.8c a p p h g ρ--=== 1.2盛有同种介质（密度3A 1132.6kg/m B ρρ==）的两容器，其中心点A 与B 位于同一高程，今用U 形差压计测定A与B 点之压差（差压计内成油，密度30867.3kg/m ρ=），A 点还装有一水银测压计。
其他有关数据如图题1.2所示。
问： （1）A 与B 两点之压差为多少？（2）A 与B 两点中有无真空存在，其值为多少？ 解：（1）()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+3A 1132.6kg/m B ρρ==()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-⨯⨯=（2）136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-⨯⨯-⨯⨯=- 因此A 点存在真空519.995366.18Pa B A p p =+=-因此B 点也存在真空。
1.3 图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。
轻油密度1ρ为3663.26kg/m ，重油密度2ρ为3887.75kg/m ，当两种油重量相等时，求：（1）两种油的深度1h 及2h 为多少？15,20,4s cm h cm h cm===（2）两测压管内油面将上升至什么高度？ 解：（1）两种油的重量相等，则1122gh A gh A ρρ=①，其中A 为容器的截面积。
又有125h h +=②解①②得1 2.86m h =，1 2.14m h =。
（2）轻油测压管在页面处。
水利水电专水力学作业
水利水电专水力学作业学员请注意：每章务必用稿纸做：12月10日前与其它作业一起交电大，不交者考试成绩为0分。
1、选择题：（每小题2分）（1）在水力学中，单位质量力是指（）a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力；c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。
（2）在平衡液体中，质量力与等压面（）a、重合；b、平行c、相交；d、正交。
（3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2（4）水力学中的一维流淌是指（）a、恒定流淌；b、均匀流淌；c、层流运动；d、运动要素只与一个坐标有关的流淌。
（5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（）a、8；b、4；c、2；d、1。
（6）已知液体流淌的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度与雷诺数Re都有关，即能够推断该液体流淌属于a、层流区；b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区（7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。
已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原先的流速v0为a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m（8）在明渠中不能够发生的流淌是（）a、恒定均匀流；b、恒定非均匀流；c、非恒定均匀流；d、非恒定非均匀流。
（9）在缓坡明渠中不能够发生的流淌是（）。
a、均匀缓流；b、均匀急流；c、非均匀缓流；d、非均匀急流。
（10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为a、缓流；b、急流；c、临界流；（11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（）成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方（12）渗流研究的对象是（）的运动规律。
a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水。
（13）测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰（14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为与流量比尺为a、1米，λQ =1000；b、10米，λQ =100；c、1米，λQ =100000；d、10米，λQ=100000。
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水力学 作业2-1 设水管上安装一复式水银测压计，如图所示。
试问测压管中1—2—3—4水平液面上的压强p 1、p 2、p 3、p 4中哪个最大?哪个最小?哪些相等？题2-1图解: 静止重力液体中任一水平面都是等压面。
另外，静止的两种互不混杂的重力液体(如水和水银)的交界面亦是等压面（1）在2号柱的水与水银交界面的水平线上，与1号柱该水平线上水银面的压强相等，该线到给定水平线距离为h ，有h p p Hg γ+=112h p p O H 2212γ+=则h p p O H Hg )(212γγ-+=因为，O H Hg 2γγ>，所以12p p >（2）在3号柱的水与水银面的水平线上，与2号柱该水平线上水面的压强相等，显然,32p p =（3）在4号柱的水与水银面的水平线上，与3号柱该水平线上水银面的压强相等，该线到给定水平线距离为h ，有h p p Hg γ+=334h p p O H 2434γ+=则h p p O H Hg )(234γγ-+=因为，O H Hg 2γγ>，所以34p p >因此，1234p p p p >=>。
解这种题目时要注意：公式（1－8）只能应用于连续分布的同一种液体中，我们不能错误写成一种液体内部和两种液体分界面出压强相等。
而必须利用分界面上两种液体的压强相同这一条件，逐步分段计算。
在计算过程中，不需要算出每一个具体数值，而只需列出代数式，迭优后再作数值计算。
这样可以减少计算量。
2—2 设有一盛(静)水的水平底面的密闭容器，如图所示。
已知容器内自由表面上的相对压强p 0=9.8×103Pa ，容器内水深h=2m ，点A 距自由表面深度h 1=1m 。
如果以容器底为水平基准面，试求液体中点A 的位置水头和压强水头以及测压管水头。
题2—2解: 由γp h =将自由表面上的绝对压强转化为水头表示O H 0.19.8kN/m kpa 8.92300m p h ===γ由h p p γ+='0 得，位置A 的绝对压强的水头表示为mh h h p p h 0.20.10.100=+=+=+='='γγ以大气压强为相对压强基准，由于绝对压强小于大气压强，液体中出现真空。
a p p p -'= 位置A 的相对压强的水头表示为aa A h h p p p h -'=-'==γγγm 0.80.100.2-=-=如果以容器底为水平基准面，液体中点A 的位置水头为m z 0.1=压强水头m h 0.8-= 由于测压管水头γpz H A +=所以m H A 0.7)0.8(0.1-=-+= 2-3 设有一盛水的密闭容器，如图所示。
巳知容器内点A 的相对压强为6.9×104Pa 。
如在该点左侧器壁上安装一玻璃测压管，巳知水的重度γ=9.8×103N ／m 3，试问需要多长的玻璃测压管?如在该点右侧器壁上安装一水银压差计，巳知水银的重度γHg =133.28×103N ／m 3，h 1=0.2m ，试问水银柱高度差h 2是多大值？题2—3解: 由γp h =将相对压强转化为水头表示O H 05.7N/m 109.8pa 109.62334m p h AA =⨯⨯==γ 由1122h h p A γγ-=得2112γγh p h A +=2112γγh p h A +=Hg 532.010133.282.0109.8109.6334m =⨯⨯⨯+⨯=2-4设有一盛水的密闭容器，连接—复式水银测压，如图所示。
巳知各液面的高程为∇1=2.3m ，∇2=1.2m, ∇3=2.5m ，∇4=1.4m ，∇5=3.0m ，r H20 =9.8×103N ／m 3，r Hg =133.28×103N ／m 3。
试求密闭容器内水面上压强p 0的相对压强值。
题2—4解: 由等压面原理可知32p p '=', 54p p '=' 76p p '=' 由静水压强基本公式h p p γ+='0，列出2、4、6、7点压强表达式)(212∇-∇+='Hg a p p γ )(23342∇-∇-'='O H p p γ)(4356∇-∇+'='Hg p p γ )(45072∇-∇+'='O H p p γ结合上述各式，经整理得密闭容器内水面上压强为)]()[()]()[(2345214302∇-∇+∇-∇-∇-∇+∇-∇+='O H Hg a p p γγ相对压强为3330108.264)]2.15.2()4.10.3[(109.8)]2.13.2()4.15.2[(10133.28⨯=-+-⨯--+-⨯='p Pa 2-5设有一盛空气的密闭容器,在其两侧各接一测压装置，如图所示。
已知h 1=0.3m 。
试求容器内空气的绝对压强值和相对压强值，以及水银真空计左右两肢水银液面的高差h 2。
(空气量度略去不计)。
题2—5解1: 由静水压强基本公式1h p p a γ+='，并且m h 3.01-=， 3341006.95)3.0(109.8109.8⨯=-⨯+⨯='p Pa由静水压强基本公式2h p p a γ+='，并且m h 3.01-=，0221.010133.28109.81006.953432-=⨯⨯-⨯=-'=γa p p h m解2:由，2211γγh h =m h h 0221.010133.28108.93.0332112=⨯⨯⨯-==γγ 2-6设有两盛水的密闭容器，其间连以空气压差计，如图(a)所示。
已知点A 、点B 位于同一水平面，压差计左右两肢水面铅垂高差为h ，空气重度可略去不计，试以式表示点A 、点B 两点的压强差值。
题2—6若为了提高精度，将上述压差计倾斜放置某一角度6=30.如图(b)所示。
试以式表示压差计左右两肢水面距离l 。
解: 在压差计右支水面的水平线上的压强y p ，与左支该水平线上的压强z p 相等，有 z y p p = （1）由静水压强基本公式h p p γ+=12，y O H y y h p p 2γ+=z O H z z h p p 2γ+= （2）其中，y h 是压差计右支水面高度，z h 是左支该水平线上的高度。
由式（2），得)()(2y z O H y z y z h h p p p p -+-=-γ由式（1），得h h h p p O H y z O H y z 22)(γγ=-=- （3）若压差计倾斜，右支水面长度为y l ，左支水面长度为z l ，则θsin z z l h =，θsin y y l h = （4）代入（3）θγθγsin sin )(22l l l p p O H y z O H y z =-=- （5）当2/1sin ,30=︒=θθ22l p p OH y z γ=-由（3）、（5） θγγsin 22l h O H O H =θsin h l =当2/1sin ,30=︒=θθ h l 2=提高了精度。
2-7设有一被水充满的容器，其中点A 的压强由水银测压计读数h 来确定,如图所示。
若测压计向下移动一距离s ，如图中虚线所示。
试问测压针读数是否有变化?若有变化h 又为多大?题2—7解: 在测压计左支水银面的水平线上的压强z p ，与右支该水平线上的压强y p 相等，有 y z p p = （1）由静水压强基本公式h p p γ+=12，O H O H A z h p p 22γ+=H g H g a y h p p γ+= （2）其中，Hg h 是右支水银面高出左支水银面的高度，O H h 2是A 点高出左支水银面的高度。
由式（1）、式（2），得)(22O H O H H g H g a A h h p p γγ-+= （3）当左支向下移动一段距离z ∆，右支向下移动一段距离h ∆，由式（3），得)]()([22z h h h p p O H O H H g H g a A ∆+-∆++=γγA 点压强不变，再由式（3），得)(22O H O H H g H g a h h p γγ-+)]()([22z h h h p O H O H H g H g a ∆+-∆++=γγ整理得z h Hg O H ∆=∆γγ22-8杯式微压计，上部盛油，Y O =9.0kN ／m 3，下部盛水，圆杯直径D=40mm ，圆管直径d=4mm ，初始平衡位置读数h=0。
当p 1-p 2=10mmH 2O 时，在圆管中读得的h(如图所示)为多大?题2—8解: 在测压计右支水面的水平线上的压强y p ，与左支该水平线上的压强z p 相等，有y z p p = （1）由静水压强基本公式h p p b a γ+=，)(1YS oil YX oil oil y h h p p --++=γ)(222ZS oil ZX oil oil ZX O H O H z h h h p p ---+++=γγ （2）其中，X oil h -、S oil h -是右支管中的水面以上到左支水面以下油的高度、是右支管中的左支水面以上管中油的高度和杯中的油的高度，G O H h -2、G oil h -、B oil h -是左支高出右支水面的高度、左支水面上管中和杯中的油的高度。
由式（1）、式（2），得)()]([2221YS oil YX oil oil ZS oil ZX oil oil ZX O H O H h h h h h p p -----+-++=-γγγ （3）注意到，左支水面以上到右支油面以下，左右两支油的高度相同，并且h h h YX oil ZX O H ==--2。
由式（3），得oil oil oil O H h h p p ∆+-=-2)(221γγγ （3）由于，管中油的上升体积等于杯中油的下降体积，得421422h d h D oilππ⨯=∆所以 2)(2D d h h oil ⨯=∆ 代入（3），得2221)()(D d h h p p oil oil O H γγγ+-=-整理得2221)()(D d p p h oil oil O H γγγ+--=代入数据，得 233333)404(100.9)100.9108.9(108.91010⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯=-hmm 3233101.110109.8108.91010--⨯=⨯⨯⨯⨯= 2-9 设有一容器盛有三种各不相同的重度且各不相混的液体，如图所示，已知Y 1=6.86×103N ／m 3,Y 2=9.8×1O 3N ／m 3，y 3=11.76×103N ／m 3.试求三根测压管内的液面到容器底的高度h 1、h 2、h 3。