重庆大学出版社·肖明葵版 水力学课后习题讲解第三章(课资材料)
水力学第三版课后答案
水力学第三版课后答案水力学第三版课后答案【篇一:[工程流体力学(水力学)]__禹华谦1-10章习题解答】.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?1v1??2v2又20℃时,水的密度?1?998.23kg/m380℃时,水的密度?2?971.83kg/m3 ?v2??1v1?2.567m93 ?2则增加的体积为?v?v2?v1?0.0679m31-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度?增加15%,重度?减少10%,问此时动力粘度?增加多少(百分数)?[解] ??????(1?0.15)?原(1?0.1)?原?1.035?原?原?1.035?原????原1.035?原??原??0.035 ?原?原此时动力粘度?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u?0.002?g(hy?0.5y2)/?,式中?、?分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。
试求h?0.5m时渠底(y=0)处的切应力。
[解] ?du?0.002?g(h?y)/? dydu?0.002?g(h?y) dy????当h=0.5m,y=0时??0.002?1000?9.807(0.5?0)?9.807pa[解] 木块重量沿斜坡分力f与切力t平衡时,等速下滑mgsin??t??adu dy??mgsin?5?9.8?sin22.62?u1a0.4?0.45??0.001??0.1047pa?s1-5.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???绘出切应力沿y方向的分布图。
[解]du,定性dy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] ?p0?pa??gh?pe?p0?pa??gh?1000?9.807?1.5?14.7kpa2-2.密闭水箱,压力表测得压强为4900pa。
【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
水力学 (张耀先 著) 黄河水利出版 第3章 课后答案
( 2 ) v=
管中的平均流速 v 2m/ s 。试求管中的流量 Q及第一、 第二两段管中的平均流速 v 、 v 。 3= 1 2 解: 根据连续性方程: v A d 1 3 3 2 = = ( ) 0 . 5 ( m/ s ) v 1= v A d 3 1 1 A d v 2 3 3 2 = = ( ) 0 . 8 9 ( m/ s ) v 2= v A d 3 2 2
图3∴水流从 B →A流动。 3 1 8 某管道如图 3 4 8所示, 直径 d= 0 . 1 5m , 测得水银压差计中液面差 Δ h= 0 . 2 m , 若断面平均流速 v = 0 . 7 8 u , 求管中通过的流量。 m a x 解: 对A 、 B两点列能量方程 由于 A B处于同一水平面上 ∴z z 0 A= B=
2 2 p v v p A A B B h + = + + g γ 2 g w γ 2 ∵v 0 A B两点很近 ∴h ≈0 B= w
p p B A - )× 2 g ∴v A= ( γ γ 根据水银压差计的量测原理可推出
槡
p p ( ) h γ γ Δ B- A= m- p p γ γ B- A m- = h = 1 2 . 6 h ∴ Δ Δ γ γ ∴v 1 2 . 6× h × 2 g= 7 . 0 3 ( m/ s ) Δ A =槡 v A 即为 u m a x ∵v = 0 . 7 8 u m a x ∴v = 0 . 7 8× 7 . 0 3= 5 . 4 8 ( m/ s ) π2 3 × v = 0 . 0 9 7 ( m / s ) Q= A v = d 4
图3 4 8
3 1 9 某水管( 见图 3 4 9 ) , 已知管径 d= 1 0 0m m , 当阀门全关时, 压力计读数为 0 . 5 个大气压,而当阀门开启后, 保持恒定流, 压力计读数降至 0 . 2个大气压, 若压力计前段
【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:
《水力学》第三章答案
第三章:液体运动学思考题1.区别:(1)拉格朗日法:拉格朗日法是一液体质点为研究对象,研究每个液体质点所具有的运动要素(速度,加速度,压强)时间变化的规律。
(2)欧拉法:欧拉法是研究流场中某些固定空间点上的运动要素随时间的变化规律。
联系:二者都是描述液体的运动的基本方法du2.(茨)反映了在同一空间上液体质点运动速度随时间的变化,称为du du duu — + u — + u —时变加速度;("X ydy Z dz)反映了同一时刻位于不同空间点上液体质点的速度变化,称为位变加速度。
3•液体质点的运动形式:由平移、线变形.角变形及旋转运动等四种基本形式所组成。
(1)位置平移:u x dt > u y dt > u7dt(2)线变形:瓦;e yy~W;严er/r/~~dz .' 2( dy 炭丿显(些+些:2(氐勿丿 1 du x 加・、 dx )4•按照液体运动中质点本身有无旋转,将液体运动分为有旋或无旋。
若液体运动时每个质点都不存在着绕自身轴的旋转运动,即角速度为0,称为无旋流;反之为有旋流。
无旋流:叭二3=叫=0,无旋必有势函数。
5•使用条件:不可压缩液体;物理意义:液体的体积变形率为零,即体积不会随时间发生变化。
3、= 06•答:Q = 0 T < 0 = 09=0定义:设流场中有流速势函数况rj 和),设函数满足:1 ( du, du -—+一(4)旋转:(3)角变形:du x _ du z dzdx v du.■ — ____________________dz dydu x du y dydx0) = < co x ■—dx + — dy + — dz = u X dx+u dy + u.dz (= d (p ) dx dy dz d (p= u x dx + u v dy + u.dz7•意义:给分析液体带了很大的方便,更能辨别液体属于有旋或无旋Oily dUya = u ---------- F u -------- F uyX dx T Uy °y T U z 3z%=°2・解:当t=l 时aux 3u x au x dux% - u x g x + u y Qy + Uy dz + dt =z 2x + yz dUy Oily OilydUy% - u x Qx + 勺 Qy + % Qz + dt =z 2y + xz % = °在(1,2,1)得:a x = 3m/s2; a y = 3m/S 2 . 3z = 0dx dy dx dy 1 23解:龙可所以口 =三即+ = £1 1 2当t“时,在(0, 0)点的流线方程为:x= t (y■ 2y )则函数称为流速势函数,若流速已知,可利用上式求出势流的流速势函du5ux% =畑 4-u — + u-所以 液体质点有变形运动du_2莎=-k(x 2 + y 2)+ ky(x 2 +『)*2 du_2- = k(x 2 + y 2)- kx(x 2 + y 2)* 2x所以 液体质点有角变形1 k(y2 + x 2)叭-2( ax " dy )=k(x 2 + y 2)所以液体质点自身无旋转运动dx dydx dy% u y ,所以即:流线方程为J + y2 = C 5•解:(1) 因为为不可压缩液体°P/°t=o叫 du y du zdx + dy + dz _ °所以满足流动连续函数(2)因为为不可压缩液体°P/°t=O所以不满足流动连续函数du 2xykdx2 2 2 (X 2 +y 2)°Uy 2xyk dy / 22、2(x + y );k(y 2 - x 2) (x 2 4- y 2)2duxdxduzdz =4工0l/aux Eyx = W 历7 +(3)因为为不可压缩液体°P/°t=Ou= u J + U y j + u z k =6X - + 6y f _7tk时变加速度dt =-7^ dux u -------- F u 位变加速度x dx全加速度 a = 36xi + 36yj‘ -7k7% = 6 + 2xy + t 2 u y =- (xy 2 + lOt) u z = 25du x du x du x du xa = u ---------- 1- u ------- 1- u ---- ------ = 2t + 2v(6 + 2xv + t 2)x u x dx y dy 7 dz + at y< (xy 2 + lOt) * 2xdUy du y du y dUy av = U ^~dx + 勺石 + 吗冠*页“0+(6 + 2xy +『)*(- y 2)+ (xy 2 + lOt) * 2xy当t“在(3,0,2)时a x =- 58m/s 2 a y =- 10m/s 2 a z = 08. (1)aux dUy au z所以满足流动连续函数OUy dUy 3u zdz丿du du \X z|dz dx jdu duy Xdx oy丿=0fax -y1O)=—y 2U)=—x 2U maxr o13 =—z 2所以9.解有旋流为无势流au xF- -T— = 2xy(1) fc xx - dx当x=l ,y=2 时&xx — °£ =yy=一4yy £zz = O(2)32=一2/7。
水力学第三章(习题课)
建立模型
根据题目的描述,建立 相应的物理模型或数学 模型,以便进行计算。
分步计算
对于较为复杂的计算题, 可以采用分步计算的方 法,逐步求解,避免出
错。
验算答案
在得出答案之后,需要 进行验算,确保答案的
正确性和合理性。
04
常见错误与注意事项
常见错误分析
单位换算错误
在计算过程中,学生常常 因为忽视单位换算而导致 结果错误。
理解伯努利方程的应用条件
伯努利方程适用于不可压缩、恒定流动的理想流体,使用时需要注 意其适用范围。
注意事项
重视基础知识的掌握
多做习题,提高解题能力
水力学基础知识是解决复杂问题的基 石,应扎实掌握。
通过大量练习,可以加深对水力学知 识的理解,提高解题速度和准确性。
培养细心严谨的态度
在解题过程中,应细心审题,避免因 疏忽导致计算错误。
05
习题答案与解析
基础题目答案与解析
总结词
掌握基本概念和公式
详细描述
对于水力学中的基础题目,主要涉及基本概念和公式的理 解和应用。例如,静水压强、伯努利方程、水头损失等基 本概念和计算方法。解析中应详细解释每个步骤的思路和 公式应用,帮助学生深入理解基础知识点。
总结词
强化计算能力
详细描述
基础题目通常涉及简单的计算和公式应用,通过这些题目 可以锻炼学生的计算能力,提高计算的准确性和速度。解 析中应强调计算的细节和注意事项,例如单位的换算、公 式的适用范围等,以避免常见的计算错误。
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课程内容
本课程将通过讲解、讨论和解答习题的方式,对水力学第三章的知识点 进行深入剖析和巩固,涉及静水压强、水流阻力、水头损失等核心内容。
【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
流体力学龙天渝课后答案解析第三章一元流体动力学基础
流体⼒学龙天渝课后答案解析第三章⼀元流体动⼒学基础第三章⼀元流体动⼒学基础1.直径为150mm 的给⽔管道,输⽔量为h kN /7.980,试求断⾯平均流速。
解:由流量公式vA Q ρ= 注意:()vA Q s kg h kN ρ=?→//AQv ρ=得:s m v /57.1= 2.断⾯为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出⼝处断⾯收缩为150mm ×400mm,求该断⾯的平均流速解:由流量公式vA Q = 得:A Qv =由连续性⽅程知2211A v A v = 得:s m v /5.122=3.⽔从⽔箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流⼊⼤⽓中. 当出⼝流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速解:(1)由s m A v Q /0049.0333== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性⽅程:33223311,A v A v A v A v ==得:s m v s m v /5.2,/625.021==4.设计输⽔量为h kg /294210的给⽔管道,流速限制在9.0∽s m /4.1之间。
试确定管道直径,根据所选直径求流速。
直径应是mm 50的倍数。
解:vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代⼊得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数,所以取m d 3.0= 代⼊vA Q ρ= 得m v 18.1=5.圆形风道,流量是10000m 3/h,,流速不超过20 m/s 。
试设计直径,根据所定直径求流速。
直径规定为50 mm 的倍数。
解:vA Q = 将s m v /20≤代⼊得:mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代⼊vA Q = 得:s m v /5.17=6.在直径为d 圆形风道断⾯上,⽤下法选定五个点,以测局部风速。
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
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
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
高中物理选择性必修第三册课后习题 第三章 热力学定律 2.热力学第一定律
2.热力学第一定律课后篇素养形成必备知识基础练1.一定质量的气体在保持压强恒等于1.0×105 Pa的状况下,体积从20 L 膨胀到30 L,这一过程中气体从外界吸热4×103 J,则气体内能的变化为( )A.增加了5×103 JB.减少了5×103 JC.增加了3×103 JD.减少了3×103 JW外=pΔV=1.0×105Pa×(30-20)×10-3m3=1.0×103J。
这一过程气体从外界吸热Q=4×103J。
热力学第一定律ΔU=W+Q,气体对外做功,W应取负值,则可得ΔU=-1.0×103J+4.0×103J=3.0×103J,即气体内能增加了3×103J。
故选项C正确。
2.(浙江金华三校高二下学期检测)如图所示,给旱区送水的消防车停于水平地面。
在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体( )A.从外界吸热B.对外界做负功C.分子平均动能减小D.内能增加,胎内气体压强减小,气体膨胀对外界做正功,选项B 错误;胎内气体温度不变,故分子平均动能不变,选项C错误;由于不计分子间势能,气体内能只与温度有关,温度不变,内能不变,选项D错误;ΔU=W+Q,ΔU=0,W<0,故Q>0,气体从外界吸热,选项A正确。
3.(天津二模)如图所示,一个内壁光滑、导热良好的汽缸悬挂在天花板上,轻质活塞上方封闭着理想气体,外界环境温度不变,若用向下的力F缓慢将活塞向下拉动一小段距离,则( )A.缸内气体的温度可能降低B.缸内气体分子的平均动能会减小C.缸内气体会吸热D.若拉力F对活塞做的功为W,则缸内气体的内能减少了W,缸内气体对外做功,温度会降低,但由于导热良好的汽缸会吸热,最终温度与外界相同,分子平均动能不变,气体内能不变,故A、B错误,C正确;根据以上分析结合热力学第一定律知,若拉力F对活塞做的功为W,则缸内气体吸热,内能不变,故D错误。
【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,
水力学课后习题详解
冲击损失
水流在高速流动中,由于 水流的剧烈波动、水流的 分离和再附着等过程所引 起的水头损失。
水头损失的计算方法
伯诺里方程法
利用伯诺里方程计算沿程水头损失,该方法适用于计算均 匀流动的水管中的水头损失。
尼古拉兹实验曲线法
根据尼古拉兹实验结果,绘制出的沿程阻力系数与雷诺数 的关系曲线,通过查表和曲线拟合计算沿程水头损失。
静水压强具有方向性,其方向垂直于 作用面,并指向作用面内。
静水压强的基本规律
静水压强分布规律
在同一深度处,各点所受的静水压强相等。
静水压强与深度关系
随着深度的增加,静水压强逐渐增大。
静水压强与液体密度关系
在相同深度和重力加速度条件下,液体密度越大,所受的静水压强 越大。
静水压强的计算公式
1 2 3
使用减小阻力的材料
选择具有较小阻力的材料可以 降低流体流动的阻力。
04
水头损失
水头损失的类型
01
02
03
沿程水头损失
水流在管道、渠道等直线 型流动中,由于水流与边 界壁面的摩擦和黏性阻力 所引起的水头损失。
局部水头损失
水流在流经管道的弯头、 阀门、扩散管等局部构件 时,由于流速分布的急剧 变化而引起的水头损失。
解答
首先,我们需要计算孔口的面积,使用公式$A = pi r^2$,其中$r$是孔的半径。然后,我们需要计算每秒流出 的水量,使用公式$Q = A times v$,其中$v$是水流速度。最后,我们用总水量除以每秒流出的水量,得到所 需时间。
习题二解答
问题
一个水坝的横截面是一个梯形,上底为6米,下底为12米,高为30米。当水坝内蓄满水时,水的深度 为20米。求水对坝底的压强和压力。
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解:以0-0断面为基准面,
写1-1到C –C 断面的能量方程。
(1-1与C –C两断面均接大气,
1
p=0)(hw1-c=0.5+0.5=1)
A
3
0
0
0
0
vc2 2g
hw1 c
B2
2 3m 1
3m 0
C 0
C
题3.25图
vc2 31 2g 4g
vc 4g 6.26m/ s
应用参考
9
vc 6.26m / s Q 0.028m3 / s
4
0.0752
3.96
0.0175m3
/s
QB QD ,
vB
4
0.152
vD
4
0.0752
vB 0.99m / s
又由0-0面到B-B写能量方程:
0 0 0 2 pB vB2 vD2
1
1
g 2g 2g
A
1m
pB
g(2
vB2 2g
vD2 ) 2g
1000 9.8 (2 0.992 3.962 )2 19.6 19.6
Q
4
d
2
vc
4Q 4 2.8102
d
0.0755m 75.5m
vc
6.26
对1-1到2-2断面能量方程
(以1-1为基准)
1
B2
2 3m 1
000 3
pB
6.262
0.5
A
g 2g
pB
g
3.5
6.262 19.6
53.89kN
/
m2
3m 0
C 0
C
题3.25图
(B点必然产生负压,才能将池中水吸上高处)。
g 2g
g 2g
2
B2p2
g
2 v22
2g
1v12
2g
0.75
d1=300mm
N 题3.17图
N 360mm
又由连续性方程: v1 A1
v2 A2 ,v1
d2 d1
2
v2
0.15 0.3
2
v2
1 4
v2
应用参考
5
对压差计,N-N为等压面,故有:
g
g
u
2 A
p g g h
hp
2g
g
0 uA A
0
uA
2gh pg g g
2g(12.6hp )
d 题3.11图
uA 2g(12.6hp ) 29.812.60.06 3.85m / s
Q
vA
0.84u A
1
4
0.22
0.84 3.85
1 3.14 0.22 4
0.102m3
/s
,试求
B断面的压强和管中流量。
解:以水箱水面为基准面, 对0-0到D-D写能量方程:
1
1
A
1m
0 0 0 4 vD2 (2 vD2 2 vD2 ) 2g 2g 2g
vD 3.96m / s
3
B 3 1m
C
1m
2D
1m
应用参考
题3.20图
7
vD 3.96m / s
由连续性方程:
QD
AD v D
应用参考
4
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 gz g 0.36 p2 g 0.75 z p g 0.36
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,
1
2g 16 2g
d1=300mm
A1 N
N
v2 9.8m / s
题3.17图
3
B 3 1m
C
1m
2D
1m
11.27KN / m2
pB 1.15m(水柱) 题3.20图
g 应用参考
8
3.25 题3.25图所示一虹吸管,通过的流量Q=0.028m3/s, 管段AB和BC的水头损失均为0.5m,B处离水池水面高度为3m, B处与C处的高差为6m。试求虹吸管的直径d和B处的压强。
管中。 尚余流量Q2等于多少?设海水密度为1.02×103kg/m3,求
重量流量 gQ2
解:Q vA d 2 v 0.22 1 0.0314m3 / s
4
4
由有分流情况的连续性方程知:Q=Q1+Q2
Q2 Q Q1 0.0314 0.012 0.0194m3 / s
g 1.02 10 3 9.8
Qv
d
Q2
gQ2 1.029.819.4103
194103 N / s 0.194kN / s
应用参考
Q 1
题3.8图 2
3.11 利用毕托管原理测量输水管中的流量(题3.11图), 已知输水管直径d为200mm,测得水银压差计读数hp为 60mm,若此时断面平均流速v=0.84uA,式中uA是毕托管 前管轴上未受扰动之水流的A点的流速。问输水管中的流 量Q多大?
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
应用参考
3
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
pg
g
h
(2)
将(2)代入(1)中得:
Q
v2 A2
d
2 2
4
v2
1 4
3.14 0.152
9.8
0.173m3
/
s
750mm
z 360mm
应用参考
6
3.20 一大水箱下接直径 d=150mm之水管,水经最末端
出流到大气中,末端管道直径d=75mm,设管段AB和BC间的
水头损失均为
hw
v
2 D
2g
,管段CD间的水头损失 hw
2vD2 2g
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
应用参考
1
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
3.6 如图所示自来水管直径d1=200mm,通过流量 Q=0.025m3/s,求管中的平均流速v1;该管后面接一直径 d2=100mm的较细水管,求断面平均流速v2。
解:由 得:
vQ A
1
d1 v1
2 d2
v2
v1
Q
1 4
d12
25 103 1 3.14 0.22 4
0.795m / s
1 题3.6图
应用参考
10
3.31 一水平变截面管段接于输水管路中,管段进口直径d1为 10cm,出口直径d2为5cm(题3.31图)。当进口断面平均流速 v1为1.4m/s,相对压强p1为58.8kN/m2时,若不计两断面间的水 头损失,试计算管段出口断面的相对压强。