【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第七章
【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章
gH PghP g (H H hP ) H 2.52m
I xc yD1 yc yc A
4 hc d / 64 hc sin d 2 / 4 sin 4.74m
a
B C D
θ
G d
题2.20图
根据
M
B
0 可得
G d / 2cos p左 BD FT d cos-p右BD2 0
代入数据并整理可得
FT hD hC FP
E
FT 32.2kN
a
B C D
θ
G d
题2.20图
(2)根据解析法可得此时图形阀门上的静水总压力
' P p A 30.79 kN , P p c c A 3.33kN 左 右
由(1)可知:
P左
的作用点 yD1=4.632m,
FT hD hC FP
E
P右的作用点
17200 700 9.8 3.4 1000 9.8 3.6 1600 9.8 2 1600 9.8 HG
得: HG 10.6m 求 HP
20.0 15.0 11.6 8.0 6.0 hp ρ p 4.0
E F G
2 g (HF 8.0) 2 g (8.0 4.0) p gH p
2.20 有一圆形平板闸门铰接于B,如图所示。闸门的直径
d=1m,水平倾角
60,闸门中心点位于上游水面以下
4m处,闸门重G=980N,求闸门分别当: (1)下游无水;(2)下游水面与门顶同高时,在E处将 闸门吊起所需的拉力
FT分别为多大?
FT hD hC FP
E
解;根据解析法可得图形平板 阀门的静水总压力
重庆大学出版社·肖明葵版水力学习题评讲第五章
1.03 H s 5.7 0.575 19.6 5.07m
2
2 Hs 2 1
压水管 离心水泵
1
吸水管 题5.19图
5.20 用离心泵将湖水抽到水池,流量Q=0.2m3/s,湖面标高▽1= 85.0m,水池水面标高▽3= 105.0m,吸水管长l1=10m,水泵的允 许真空值为4.5m,吸水管底阀局部水头损失系数ζe=2.5,90°弯 头局部阻力系数ζw=0.3,水泵入口前的渐变收缩段局部阻水系数 ζ=0.1,吸水管沿程阻力系数λ=0.022,压力管道采用铸铁管,其 直径d2=400mm,长度l2=1000m,n=0.013,试确定:(1)吸水管的 直径d1;(2)水泵的安装高程▽2 ; (3)带动水泵的动力机械功率。
l3 20 m 。水泵提水高度 z 18 m ,水泵最大真空度不超过
6m。试确定水泵的允许安装高度 hs 并计算水泵的扬程H。 解:以1-1断面为基准面写出1-1与2-2之间液体的伯诺里方程:
pa pa v 2 0 0 H hw g g 2g
pa p v 2 Hs ( hw ) g 2g
v2 30 6 hv 3 ( 1 2 w ) 2g d p3 24 3 0.452(1 0.02 0.5 2 0.7) 4.864 m 0.4
从而可得真空值:Pv=P3=47.67 kPa.
5.15 用虹吸管自钻井输水至集水井如图所示。虹吸管长 ,钻井与集水井间的 l l1 l2 l3 60m ,直径 d 200mm 。试求虹吸管的流量。 恒定水位高差 H 1.5m 已知选用钢管 n 0.0125 管道进口、弯头及出口的局部 , 2 3 0.5 , 4 1.0 阻力系数分别为 1 0.5 解:
水力学习题及答案
水力学习题及答案水力学习题及答案一、选择题1、下列哪个参数不是水动力学的研究对象? A. 流量 B. 速度 C. 压力 D. 重量2、一根水平放置的管道,两端开口,当一端进水,另一端出水时,其流速与流量之间的关系为? A. 反比关系 B. 正比关系 C. 不相关 D. 无法确定3、一水坝的形状为抛物线形,其水头高度为30米,底部宽度为50米,则水坝的顶部的宽度为? A. 10米 B. 20米 C. 30米 D. 40米4、在没有特殊说明的情况下,通常情况下,所说的水密度是指? A. 在4摄氏度时的密度 B. 在100摄氏度时的密度 C. 在常温常压下的密度 D. 在海平面的平均密度二、简答题5、请简述水动力学的基本研究方法和主要应用领域。
51、请描述层流和湍流的定义,并解释它们在流体运动中的区别。
511、请阐述水头损失的物理意义和计算方法。
5111、对于一个给定的管径和流速,如何计算管道的流量?请给出计算公式并解释每个公式的物理意义。
三、综合题9、通过数值模拟方法研究流体运动时,有哪些可能遇到的困难和挑战?如何解决这些困难和挑战?91、假设在一个直径为1米的管道中流动的水,其平均流速为1米/秒。
请计算该管道的流量。
再假设在该管道的入口处加入一个水泵,使得管道内的流速增加到2米/秒,请问流量是否会翻倍?为什么?答案:一、选择题1、D。
水动力学主要研究的是流体(包括水)的运动状态和规律,不涉及物体的重量。
因此,重量不是水动力学的研究对象。
2、B。
根据伯努利定理,在不可压缩的稳定流场中,流速与流量成正比。
因此,流速与流量之间存在正比关系。
3、A。
根据抛物线的几何性质,抛物线的顶点位于其对称轴上。
因此,水坝顶部的宽度为底部的1/2,即25米。
又因为题目中给出的底部宽度为50米,所以水坝顶部的宽度为10米。
因此,答案为A。
4、C。
在工程应用中,通常所说的水密度是指常温常压下的密度。
因此,答案为C。
二、简答题5、水动力学的基本研究方法是基于物理学和数学的流体动力学理论和实验方法,研究流体运动的规律和特性。
【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:
【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第四章解析
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
水力学第2-7章答案(吕宏兴__裴国霞等)
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:P A-γh=p B-γ(h1+h2+h)+γH h1所以,p A-p B=γH h1-γ(h1+h2)=13.6×9.8×0.53-9.8×(0.53+1.2) =53.68kPa2-6解:p A=γH(h1+h2)-γ(h1+h2)=13.6××9.8××0.53-9.8×(0.53+1.2)=53.68kp a 2-7 解:(1)左支:绝对:p c'=p0'+γh0=86.5+9.8×2=106.1kPa(2)右支:p c'=p a+γ水h;h=(p c'-p a)/γ水=(106.1-9.8)/9.8=0.827m 2-8 解:p A=0.6p a=0.6×98=58.8kp a(1)左支:p A=γh1 h1=p A/γ=58.8/9.8=6m(2)右支:p A+γh=γH h2 h2=(p A+γh)/γH=0.456m2-10解:设管嘴内的绝对压强为p',则p'+γh= p aP v=p a- p'=γh=9.8×0.6=5.886kp a2-12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(1)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=γh c A=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ΣM a=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,p A=γh1=9.8×1.2=11.76kPa,p A=p B (1)静水总压力P左=γ·h c1A1=9.8×(h1+h2/2)×AB×b=P1=133.7kN (其中h c1=h1+h2/2 A1=AB×b)e1=0.915mP右=γ·h c2A2=9.8×h2/2×AB×b=P2=58.2kN(其中h c2=h2/2)e2=l/3=2.14/3=0.71m(2)因为ΣM a=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=3m (1)水平分力:P x =γh e A x =9.8×1.5×3×5=220.5(KN) (2)铅垂分力:P z =γv=γ?×b=9.8×1.143×5=56.01(KN) 其中:?=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 =360450πR 2=360450×3.14×4.32=7.257㎡ (3)P=PPzx22+=01.565.22022+=227.5(KN )(4)P 与水平面的夹角α: α=arctanPPxz =arctan5.22001.56=14.250=14015` 2-192-20 解:已知b=10m ,k=8m(1)夹角计算:Sin β1=(173-170)/8=3/8=0.375(cos β1=550.5/8)β1=22.020Sin β2=(170-165)/8=5/8=0.625(cos β2=0.781) β2=38.680(2)水平方向水压力P x :(闸门宽b=10m)公式:P x =γh c A x =9.8×4×8×10=3136kN(另法:P x =1/2×9.8×8×8×(3)垂直方向水压力P z =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=106.36m3P z =γV=9.8×106.36=1042.33kN(4)总压力P:P=(P x 2+P z 2)=3304.7kN作用方向α=arctan1042.3/3304.7=17.51P 与水平面夹角17.510,且过o 点。
【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第六章
i = 0.0004 。求均匀流时的水深为多少? 求均匀流时的水深为多少?
解:
χ = b + 2 h 1 + m 2 = 5 + 2 2h
R= A
χ
=
5 + 2 2h
(5 + h) h ,
1 1/ 6 1 1/ 6 Q2 102 C= R = R , i = 2 = 70.004 = 2 n 0.02 k k
∴ b = 3m
χ = b + 2h 1 + m = 8, R =
2
A
χ
= 0.8925
1 1/ 6 n = 0.0225, C = R = 43.57, k = AC R = 293.89 n
Q2 i = 2 = 0.0012 k
。
6.2 某渠道断面为矩形,按水力最优断面设计,底宽b=8m,渠 某渠道断面为矩形,按水力最优断面设计,底宽 , 1 壁用石料砌成(n=0.028),底坡 i = 壁用石料砌成 , ,试校核能否通过均匀 8000 3 流设计流量 Q = 20m /s . 由于为矩形断面,根据水力最优断面条件: 解:由于为矩形断面,根据水力最优断面条件: b = 2h0 h0 = 4m 断面面积 A = b ⋅ h = 8 × 4 = 32m 2
0
水力半径 R = A =
χ
32 = 2m 8+ 2×4
1 2
流量
1 Q = A ⋅ R ⋅ i = 20.28m 3 / s > 20m 3 / s n
2 3
故能通过。 故能通过。
6.3 梯形断面渠道,通过流量 Q = 85m3 /s i = 0.0015,n = 0.020, 梯形断面渠道, 试按水力最优断面设计断面尺寸。 m = 1.0 ,试按水力最优断面设计断面尺寸。 最优断面时, 解:由 A = (b + mh0 )h0 = (b + h0 ) h0 ,最优断面时,R0 = h0 / 2
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
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,
大学课件-水力学题库-第七章明槽恒定流动
大学课件-水力学题库-第七章明槽恒定流动第七章明槽恒定流动1、缓变流一定是缓流,急变流一定是急流。
()2、棱柱形明渠中形成S2型水面曲线时,其弗劳德数Fr沿程减小。
()3、S2型水面曲线是发生在()(1)缓坡渠道中的缓流(2)陡坡渠道中的缓流(3)缓坡渠道中的急流(4)陡坡渠道中的急流4、在明渠渐变流中()(1)总水头线一定平行于底坡线(2)总水头线与自由水面相重合(3)测压管水头线与自由水面一致(4)水面线与底坡线平行5、发生水跃的充分必要条件是()(1)从层流过渡到紊流(2)从陡坡过渡到缓坡(3)从缓流过渡到急流(4)从急流过渡到缓流6、已知某水闸下游收缩断面水深hc0=0.6m(相应的跃后水深hc0²= 3.5m),临界水深hc=1.6m,下游河道水深t=1.4m,则闸下将发生()(1)远离水跃(2)临界水跃(3)淹没水跃(4)急流7、明渠中发生M3、S3、H3、A3型水面曲线时,其弗劳德数Fr()(1)小于1(2)等于1 (3)大于1(4)无法确定8、有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底宽均相同,但底坡i1>i2,则其均匀流水深h01和h02的关系为()(1)h01> h02(2)h01<h02(3)h01=h02(4)无法确定9、有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、底坡和糙率均相同,但底宽b1>b2,则其均匀流水深h01和h02的关系为()(1)h01大于h02(2)h01小于h02(3)相等(4)无法确定10、有两条梯形断面渠道1和2,其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同,但糙率n1>n2,则其均匀流水深h01和h02的关系为()(1)h01大于h02(2)h01小于h02(3)相等(4)无法确定11、有四条矩形断面棱柱形渠道,其过水断面面积、糙率、底坡均相同,其底宽b与均匀流水深h。
有以下几种情况,则通过流量最大的渠道是()(1)b1=4m,h01=1m (2)b2=2m,h02=2m(3)b3= 2.83m,h03= 1.414m(4)b4= 2.67m,h04 = 1.5m12、矩形明渠水流中,断面单位能量Es与势能h之比值Es/h=1.8时,水流的弗劳德数Fr为()(1)Fr>1.0(2)Fr<1.0(3)Fr=1.0(4)不定13、M2型水面曲线发生在____坡上,其水流属于_____流。
水力学(闻德荪)习题答案第七章
选择题(单选题)7.1 比较在正常工作条件下,作用水头H ,直径d 相等时,小孔口的流量Q 和圆柱形外管嘴的流量n Q :(b )(a )Q >n Q ;(b )Q <n Q ;(c )Q =n Q ;(d )不定。
7.2 圆柱形外管嘴的正常工作条件是:(b )(a )l =(3~4)d ,0H >9m ;(b )l =(3~4)d ,0H <9m ;(c )l >(3~4)d ,0H >9m ;(d )l <(3~4)d ,0H <9m 。
7.3 图示两根完全相同的长管道,只是安装高度不同,两管的流量关系是:(c )(a )1Q <2Q ;(b )1Q >2Q ;(c )1Q =2Q ;(d )不定。
7.4 并联管道1、2,两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度2l =31l ,通过的流量为:(c )2(a )1Q =2Q ;(b )1Q =1.52Q ;(c )1Q =1.732Q ;(d )1Q =32Q 。
7.5 并联管道1、2、3、A 、B 之间的水头损失是:(d )1(a )fAB h =1f h +2f h +3f h ;(b )fAB h =1f h +2f h ;(c )fAB h =2f h +3f h ;(d )fAB h =1f h =2f h =3f h 。
7.6 长管并联管道各并联管段的:(c )(a )水头损失相等;(b )水里坡度相等;(c )总能量损失相等;(d )通过的流量相等。
7.7 并联管道阀门为K 全开时各段流量为1Q 、2Q 、3Q ,现关小阀门K ,其他条件不变,流量的变化为:(c )3(a )1Q 、2Q 、3Q 都减小;(b )1Q 减小,2Q 不变,3Q 减小;(c )1Q 减小,2Q 增加,3Q 减小;(d )1Q 不变,2Q 增加,3Q 减小。
7.8 有一薄壁圆形孔口,直径d 为10mm ,水头H 为2m 。
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其中: 其中: h1=H-S1=12.6-0.58=12.02m - - = h2=H-S2=12.6-0.46=12.14m,故可得渗流系数: 故可得渗流系数: - - = 故可得渗流系数
Q r z - h = ln πk ro Q r2 2 2 h2 - h1 = ln πk r1
2 2
Q lnr2 - lnr1 k= 2 2 π h2 - h1 92/3600 ln25 - ln8 = × 2 2 12.02 - 12.14 π -3 = 3.193 × 10 m/s
或
S lg r1 − S1 lg r0 3 × lg15 − 1× lg 0.1 lg R = = = 2.264 S − S1 3 −1
解得井的影响半径 R=183.7m≈184m。 = 。
8-20 在桥墩施工是需要降低地下水位。今在r=10m的圆周上 在桥墩施工是需要降低地下水位。今在 = 的圆周上 布置四眼机井,各机井的半径均为 布置四眼机井,各机井的半径均为r0=10cm。已知含水层的厚 。 度H=15m,粗砂的渗流系数 =0.05cm/s,井群的影响半径 = ,粗砂的渗流系数k= /, R=1000m,为使中心点 处的地下水位降低 ,试求: = 处的地下水位降低3m,试求: ,为使中心点O处的地下水位降低 点的水位降落值。 (1)各井的抽水量;(2)1、2、3点的水位降落值。 各井的抽水量;(2 ;( 、 、 点的水位降落值 (a=3m,b=5m) = , ) 解:(1)求Qi=Q :(1 各井至中心点O的距离: 各井至中心点O的距离: r1=r2=r3=r4=r=10m, = , 中心点的水深 h=z0=H-S1=15-3=12m = - - = 代入式(8.32) 代入式(8.32)
采用试算法求h 首先设h 采用试算法求 0,首先设 0=4.5m,则上式左端变为: ,则上式左端变为:
2 − 4.5 f (h0 ) = 2.30 × 4.5lg = 2.30 + 2.25 3 − 4.5
又设h 又设 0=4.57m,则: ,
2 − 4.57 f (h0 ) = 2.30 × 4.57 lg = 2.25m 3 − 4.57
hc − 4.57 hc + 2.3 × 4.57 lg = 3 + 0.0025 × 250 3 − 4.57 hc − 4.57 hc = 10.51lg = 3.63m − 1.57
2.60 − 4.57 f (hc ) = 2.60 + 10.51lg = 3.63m − 1.57
设 hc = 2.60m ,则上式变为: 则上式变为:
il η2 − 1 = η 2 − η1 + 2.30 lg h0 η1 − 1
h0 h2 h1 h2 − h0 S = L = − + 2.30 lg i h0 h0 h1 − h0
可得: 可得:
h2 − h0 2.30 lg = h1 − h2 − iS = 3 − 2 + 0.0025 × 500 = 2.25m(1) 即: h1 − h0
8.6
为了查明地下水储藏情况, 为了查明地下水储藏情况,在含水层土壤中相距 s=500m
处打两钻孔1和 ,测得两个钻孔中水深分别为h 处打两钻孔 和2,测得两个钻孔中水深分别为 1=3m,h2=2m, , , 不透水层的底坡i=0.0025,试求:渗流单宽流量q;两钻井中间 ,试求:渗流单宽流量 ; 不透水层的底坡 断面C- 处的地下水深度 处的地下水深度h 断面 -C处的地下水深度 c。 中的公式( 解:由例题8-3中的公式(b), 由例题 - 中的公式
因此, 因此ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ取h0=4.57m, ,
q = kih0 = 0.00005 × 0.0025 × 4.57 = 5.71× 10 −7 m 2 / s
又由(1)式得: 又由( 式得:
hc − 4.57 h2 + 2.30h0 lg = h1 + is hc − 4.57
并代入h 在(2)式中令:h2=hc,并代入 1=3m,h0=4.57m, 式中令: , , s=250m,则得 = ,
8.2圆柱形滤水器,其直径d=1.2m,滤层高 圆柱形滤水器,其直径 圆柱形滤水器 ,滤层高1.2m,渗流系数 , k=0.01cm/s,求H=0.6m时的渗流流量 。 = 时的渗流流量Q。 , = 时的渗流流量 解:根据达西渗流定律,流量:Q=kAJ 根据达西渗流定律,流量: (1)
∆H Q = kAJ = kA ⋅ l 1 2 H −0 = k ⋅ πd 4 1.2 1 0.6 2 = 0.0001× × π ×1.2 × 4 1.2 = 5.65 ×10−5 m3 / s
8.15
为了用抽水试验确定某完全自流井的影响半径R, 为了用抽水试验确定某完全自流井的影响半径 ,在距井
中心轴线距离为r 处钻一观测孔。 中心轴线距离为 1=15m处钻一观测孔。当自流井抽水后,井中 处钻一观测孔 当自流井抽水后, 水面稳定的降落深度为S= , 水面稳定的降落深度为 =3m,而此时观测孔中的水位降落深度 S1=1m。设承压含水层的厚度 =6m,井的直径 =0.2m。求井 。设承压含水层的厚度t= ,井的直径d= 。 的影响半径R。 的影响半径 。
kHS Q = 2.732 lg R − lg r0
0.0012 × 6 × 3 3 Q = 2.732 = 0.01787m / s lg R300 − lg 0.15
8.12在潜水井中进行抽水试验。 8.12在潜水井中进行抽水试验。测得恒定的产水量为 在潜水井中进行抽水试验 Q=92 m3/h,在距井轴 处设观测井,测得水位降深为 = 处设观测井, ,在距井轴8m处设观测井 测得水位降深为58cm。 。 在距井轴25m处设观测井,测得水位降深为46cm。并测得未抽 处设观测井,测得水位降深为 在距井轴 处设观测井 。 水前潜水层厚度为12.6m,试 确定含水层渗流系数。 , 确定含水层渗流系数。 水前潜水层厚度为 解:由完全潜水井的浸润曲线方程
故取: 故取:
hc = 2.60m
8.10
某工地以潜水为给水水源, 某工地以潜水为给水水源,钻探测知含水层为沙夹
卵石层,含水层厚度 = ,渗流系数k=0.0012m/s,现打 卵石层,含水层厚度H=6m,渗流系数 /, 一完全井,井的半径r0=0.15m,影响半径R=300m,求井中 一完全井,井的半径 ,影响半径 = , 水位降深S= 时的产水量 时的产水量。 水位降深 =3m时的产水量。 解:由式(8.19) 由式(8.19)
解:由水头线方程(8.21) 由水头线方程(8.21)
地地地地地地地
Q r z − h = 0.366 lg kt ro
可得 S = H − h = 0.366
Q R lg kt ro
地地地地地地地
Q R S1 = H − h1 = 0.366 lg kt r1
由这两式联立求解可得
S lg R − lg r0 = S1 lg R − lg r1