水力学习题评讲8
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。
【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章
20.0 15.0 11.6 8.0 6.0 hp ρ p 4.0 E F G
空气
ρ 1 ρ 2 ρ 3
1 g ( H E 11.6) 40524 pa,
H E 12.5m
题2.10图
测管F: 17200 1g (15.0 11.6) 2 g (11.6 8.0) 2 g (H F 8.0)
2.17如图所示容器中,两测压管的上端封闭,并为完全真空, 测得 z1 50mm ,求封闭容器中液面上的绝对压强 p0abs 及 z2 之值。 解:
p0 abs 汞 gz1 13600 9.8 0.05 6.664kN / m
得z2 0.68m
2
p z1
z2
0
N
N
水
p0 abs 水 gz2 6.664kN / m2,
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
BE 3 /12 y2 ( AE BE / 2) ( AE BE / 2) BE 2.502m
h1 h2
A
油 水
p p1 p2 4.619 41.107 45.725kN
0 B 60
题2.19图
pyD p1 y1 p2 y2
yD 4.619 0.77 41.107 2.502 2.327m
水力学模拟习题及参考答案
水力学模拟习题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1.均匀流条件下,任一微小流束的水力坡度()总流的水力坡度。
A、等于B、小于C、大于D、不确定正确答案:A2.明渠水流为急流,则相应的过水断面水深小于()。
A、共轭水深B、正常水深C、收缩水深D、临界水深正确答案:D3.若紊流的沿程水头损失与断面平均流速的(1.75,2.0)次方成正比,则水流属于紊流()。
A、阻力平方区B、过渡粗糙区C、光滑区D、粗糙区正确答案:B4.绘制静水压强分布图时,仅需绘出()的分布图。
A、大气压强B、真空度C、相对压强D、绝对压强正确答案:C5.明渠水流由急流向缓流过渡,产生()|临界坡除外()。
A、跌水B、水跃C、水击波D、水跌正确答案:B6.水流的佛汝得数小于1,据此可判定水流为()。
A、缓流B、急流C、紊流D、临界流正确答案:A7.没有粘滞性、绝对不可压缩、不能膨胀、没有表面张力的液体常称为()。
A、牛顿流体B、理想液体C、非牛顿流体D、实际液体正确答案:B8.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、急流B、临界流C、层流D、缓流正确答案:A9.明渠均匀流在流动过程中,只有()。
A、局部水头损失B、动能减少C、流速减小D、沿程水头损失正确答案:D10.文丘里计是一种量测()的装置。
A、压强B、速度C、流量D、水位正确答案:C11.紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与()有关,与相对光滑度有关。
A、相对粗糙度B、相对光滑度C、雷诺数D、谢才系数正确答案:C12.通过理论推导,可以证明宽顶堰流流量系数的最大值为()。
A、0.36B、0.502C、0.385D、0.32正确答案:C13.消能坎式消能池的()的设计流量一般是泄水建筑物通过的最大流量值。
A、坎高B、池长C、底板厚度D、池深正确答案:B14.管道出口水流流入大气,称为()。
A、淹没出流B、恒定管流C、非恒定管流D、自由出流正确答案:D15.均匀流动是()沿流动方向的分力和阻力相平衡时产生的流动。
水力学课后习题(部分)
水力学课后习题详解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:PA-γh=pB-γ(h1+h2+h)+γHh1所以,pA-pB=γHh1-γ(h1+h2)=13.6×9.8×0.53-9.8×(0.53+1.2) =53.68kPa2-6解:pA=γH(h1+h2)-γ(h1+h2)=13.6××9.8××0.53-9.8×(0.53+1.2)=53.68kpa2-7解:(1)左支:绝对:pc'=p0'+γh0=86.5+9.8×2=106.1kPa(2)右支:pc'=pa+γ水h; h=(pc'-pa)/γ水=(106.1-9.8)/9.8=0.827m 2-8 解:pA=0.6pa=0.6×98=58.8kpa(1)左支:pA=γh1 h1=pA/γ=58.8/9.8=6m(2)右支:pA+γh=γHh2 h2=(pA+γh)/γH=0.456m2-10解:设管嘴内的绝对压强为p',则p'+γh= paPv=pa- p'=γh=9.8×0.6=5.886kpa2-12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=γhcA=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ΣMa=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,pA=γh1=9.8×1.2=11.76kPa,pA=pB1静水总压力P左=γ·hc1A1=9.8×(h1+h2/2)×AB×b=P1=133.7kN(其中hc1=h1+h2/2 A1=AB×b) e1=0.915mP右=γ·hc2A2=9.8×h2/2×AB×b=P2=58.2kN(其中hc2=h2/2)e2=l/3=2.14/3=0.71m2因为ΣMa=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=3m1水平分力:Px=γheAx=9.8×1.5×3×5=220.5(KN) 2铅垂分力:Pz=γv=γΩ×b=9.8×1.143×5=56.01(KN) 其中:Ω=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=3604500πR2=36045×3.14×4.32=7.257㎡3 p=PPzx22+=01.565.22022+=227.5(KN )5 p 与水平面的夹角α:α=arctan PPx z=arctan 5.22001.56=14.250=14015`2-192-20解:已知b=10m,k=8m1夹角计算:Sinβ1=(173-170)/8=3/8=0.375(cosβ1=550.5/8)β1=22.020Sinβ2=(170-165)/8=5/8=0.625(cosβ2=0.781)β2=38.6802水平方向水压力Px:(闸门宽b=10m)公式:Px=γhcAx=9.8×4×8×10=3136kN(另法:Px=1/2×9.8×8×8×10=31363136kN)3垂直方向水压力Pz=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=106.36m³Pz=γV=9.8×106.36=1042.33kN1总压力P:P=(Px2+Pz2)=3304.7kN作用方向α=arctan1042.3/3304.7=17.510P与水平面夹角17.510,且过o点。
国家开放大学电大《水力学(B)》形考任务8试题及答案
国家开放大学电大《水力学》形考任务8试题及答案关建字摘要:题目,消能,次方,闸孔,水头,选择,出流,每题,流量,壅高竭诚为您提供优质文档,本文为收集整理修正,共5页,请先行预览,如有帮助感谢下载支持最新国家开放大学电大《水力学(B)》形考任务8试题及答案最新国家开放大学电大《水力学(B)》形考任务8试题及答案形考任务8一、单选题(共5题,每题8分,共40分)题目1过堰水流的流量Q与堰上总水头H0的()。
选择一项:A.3/2次方成正比 B.1/2次方成正比 C.1次方成正比 D.2次方成正比题目2当实用堰水头H大于设计水头Hd时,其流量系数m与设计流量系数md的关系是()。
选择一项:A.m=md B.不能确定 C.m> md D.m< md题目3闸孔出流的流量Q与闸孔全水头H0的()。
选择一项:A.1/2次方成正比 B.3/2次方成正比 C.2次方成正比 D.1次方成正比题目4堰的水流运动特征为()。
选择一项:A.上游水位壅高过堰时水面跌落。
B.下游水位壅高过堰时水面跌落。
C.下游水位壅高过堰时水面发生水击。
D.上游水位壅高过堰时水面发生水击。
题目5在渠道中,如果发生急流向缓流的过渡,其过渡的水流形式是()。
选择一项:A.临界流 B.渐变流 C.水跌 D.水跃二、多选题(共2题,每题7.5分,共15分)题目6堰的分类有()。
选择一项或多项:A.实用堰流 B.非薄壁堰流 C.宽顶堰流 D.薄壁堰流题目7叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有()。
选择一项或多项:A.挑流消能 B.戽流消能 C.底流消能 D.面流消能三、判断题(共6题,每题5分,共30分)题目8一般情况下闸孔出流的能量损失主要是局部水头损失。
选择一项:对错题目9对于闸孔出流,当闸门开度与上游水深之比时,闸孔出流转化为堰流。
选择一项:对错题目10闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
选择一项:对错题目11题干泄水建筑物下游的水流衔接形式中,远驱式水跃衔接最安全,淹没式水跃衔接最不安全。
水力学习题评讲课件
22
3.26 一台离心泵, 抽水量为0.22m3/s, 水泵进口允许真空度已知 为4.5m水柱, 水泵进口直径d=300mm(题3.26图), 从水池经 管道进口的吸水滤头至水泵进口的水头损失为1m, 求能避免汽 蚀的水泵进口轴线至水源水面的最大高度(称为水泵的最大安装 高度)hs。
解: 选择水池水面作为基准面
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
g 2g
g
0 uA A
0 d
u
2 A
pa pA
2g g
(1)
题3.11图
5
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)
g
g
将(2)代入(1)中得:
u
2 A
p g g h
hp
2g g
0 uA A
0
uA
2gh pg g g
2g(12.6hp )
题3.11图
d
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
6
3.12 一个水深1.5m, 水平截面积为3m×3m的水箱(题3.12 图), 箱底接一直径d=200mm, 长为2m的竖直管, 在水箱进 水量等于出水量情况下作恒定出流, 试求点3的压强。略去水 流阻力, 即hw=0。
水力学 第八章课后题答案
8.1 泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种?它们各自 的水流特征是什么? 答:底流式消能、挑流式消能、面流式消能。 底流式消能:高速流的主流在底部。 挑流式消能:下泄水流余能一部分在空中消散,大部分在水舌落入下游 河道后被消除。 面流式消能:高速流的主流位于表层,避免主流对河床的冲刷,余能通 过水舌扩散,流速分布调整及底部旋滚与主流相互作用而消除。
Frc
q2 ghc3
32.62 9.8 0.993
10.57
Lj 10.8 0.9910.57 1 0.98 87.37
LK 0.7 ~ 0.8 Lj 61.2 ~ 70 m
可取LK 65m
8.7 某电站溢流坝为3孔,每孔宽b为16m;闸墩厚4m; 设计流量Q为6480m3/s;相应的上、下游水位高程
p1 H
7 2.4
2.92
1取H H 0 2.4m E 0 p2 H 0 7 2.4 9.4m
hk
aq 2 3 g
3
1 82 9.8
1.87m
c
E0 hk
9.4 1.87
5.03,
0.95
由公式8.5,试算得:
hc 0.636m hc 4.2m 因hc ht故下游产生远驱式水跃衔接,需要修建消力池。
及河底高程如图所示。今在坝末端设一挑坎,采用 挑流消能。已知:挑坎末端高程为218.5m;挑角θ 为250;反弧半径R为24.5m。试计算挑流射程和冲 刷坑深度,下游河床为Ⅲ类岩基。
解:根据已知数据可得 p1 250.15 180 70.15m H 267.85 250.15 17.7m p1 70.15 3.96 1.33为高坝 H 17.7 ht 210.5 180 30.5m a 218.5 180 38.5m z 267.85 210.5 57.35m S1 267.85 218.5 49.35m p 250.15 218.5 31.65m
水力学答案课件.doc
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。
(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
水力学课后题解析
目录1 (1)(4) (1)(6) (2)3.1 (3)(2) (3)3.2 (3)(2) (3)1(4)一半球体,其半径为R,它绕竖直轴旋转的角速度为ω,半球体与凹槽之间隙为δ,如图所示,槽面涂有润滑油,其动力粘性系数为μ。
则半球体旋转时,所需的旋转力矩为()πR rμωδ- 未答复4/311/21/3[explanation]【知识点】牛顿内摩擦定律。
【解析】显然球面上任意点到转轴的距离为Rsinθ,该点的切应力为τ=μωRsinθΔ,则旋转力矩为M=∬AτRsinθd A=∫π/20τRsinθ⋅2πRsinθ=43πR4μωδ。
[explanation](6)如图所示,有一很窄的缝隙,高为h,其间被一平板隔开,平板向右拖动速度为u,平板一边液体的动力粘性系数为,另一边液体动力粘滞系数为。
则要使拖动平板的阻力最小,平板放置的位置y应为()A.y=h2B.y=μ2hμ1+μ2C.y=μ1hμ1+μ2D.y=h1+μ1μ2√A. B. C. D. D. - 正确[explanation]【知识点】牛顿内摩擦定律。
【解析】由牛顿内摩擦定律可写出τ1=μ1uh−y,τ2=μ2uy,总切应力τ=μ1uh−y+μ2uy,由极值原理dτdy=0即可得出结果。
3.13.2(2)渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。
()对对- 正确错3.3(1)液体作有势运动时()作用于液体的力必须是有势的液体的角变形速度为零液体的旋转角速度为零液体沿流向的压强梯度为零液体沿流向的压强梯度为零- 不正确(2)一壁面附近的均匀流的速度分布为u y=u z=0,u x=0,则流动是()恒定流, 有旋流, - 正确恒定流非恒定流有旋流有势流[explanation]【知识点】恒定流与非恒定流,有旋流与无旋流。
【解析】流动要素与时间t无关,是恒定流。
∂u y/∂x≠∂u x/∂y,是有旋流。
(3)已知圆管层流流速分布为{u x=γJ4μ[r20−(z2+y2)] ,u y=0 ,y z=0(y、z 轴垂直管轴),则()流动无线变形,无角变形,是无旋流流动有线变形,无角变形,是有势流流动无线变形,有角变形,是有旋流流动无线变形,有角变形,是有旋流- 正确流动有线变形,有角变形,是有旋流(4)流体微团旋转角速度与流速场无关。
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。
水力学习题评讲8
q kih0 0.00005 0.0025 4.57 5.71107 m2 / s
又由(1)式得:
h2
2.30h0
lg
hc hc
4.57 4.57
h1
is
在(2)式中令:h2=hc,并代入h1=3m,h0=4.57m, s=250m,则得
hc
2.3
4.57 lg
处打两钻孔1和2,测得两个钻孔中水深分别为h1=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
断面C-C处的地下水深度hc。
解:由例题8-3中的公式(b),
il h0
2
1
2.30 lg 2 1
1 1
可得:
S
L
h0 i
h2 h0
h1 h0
2.30 lg
h2 h1
Q 2.732 kHS lg R lg r0
Q 2.732 0.0012 63 0.01787m3 / s lg R300 lg 0.15
8.12在潜水井中进行抽水试验。测得恒定的产水量为
Q=92 m3/h,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
或
lg R S lg r1 S1 lg r0 3 lg15 1 lg 0.1 2.264
S S1
31
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
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k=0.05cm/s,井群的影响半径
水力学课后习题详解
水力学课后习题详解水力学是一门研究液体在静止和运动状态下的力学规律及其应用的学科。
在学习水力学的过程中,课后习题是巩固知识、加深理解的重要环节。
下面,我们将对一些常见的水力学课后习题进行详细的分析和解答。
首先,来看一道关于静水压力的题目。
题目:一矩形闸门,宽为 2m,高为 3m,垂直放置在水中,顶部与水面齐平。
求闸门所受的静水压力。
解答:这道题主要考查静水压力的计算。
我们知道,静水压力等于压强乘以受压面积。
首先,计算闸门底部的压强,根据液体压强公式$p =\rho gh$,其中$\rho$为水的密度(取 1000kg/m³),$g$为重力加速度(取 98m/s²),$h$为水深,此处为 3m。
则底部压强$p =1000×98×3 = 29400$(Pa)。
接下来计算受压面积,即矩形闸门的面积,$A = 2×3 =6$(m²)。
最后,静水压力$F = pA = 29400×6 = 176400$(N)。
再看一道关于水流能量方程的题目。
题目:已知某管道中水流的速度为 2m/s,压强为 200kPa,位置高度为 5m。
在另一位置,水流速度为 3m/s,压强为 150kPa,位置高度为 2m。
求这两点之间的水头损失。
解答:这道题需要运用水流能量方程。
水流能量方程为:$z_1 +\frac{p_1}{\rho g} +\frac{v_1^2}{2g} = z_2 +\frac{p_2}{\rho g} +\frac{v_2^2}{2g} + h_w$,其中$z$为位置高度,$p$为压强,$\rho$为水的密度,$v$为水流速度,$g$为重力加速度,$h_w$为水头损失。
将已知数据代入方程:$5 +\frac{200×1000}{1000×98} +\frac{2^2}{2×98} = 2 +\frac{150×1000}{1000×98} +\frac{3^2}{2×98} + h_w$解这个方程可得:$h_w = 5 + 2041 +***********= 884$(m)下面是一道关于明渠均匀流的习题。
《水力学第八章》PPT课件
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21
• 实用堰流
曲线型实用堰和折线型实用堰
曲线型实用堰堰顶曲线的设计依据:根据矩形薄 壁堰在设计水头Hd时自由溢流水舌的下缘形状 来确定。
实际水头大于设计水头,水舌将偏离堰面与堰面 间形成一定程度的真空,流量系数会相应增加;
1.25
z p 2 c r 1.00
m=0.35
m=0.37 m=0.38 m=0.39
0.75 0.50
0
0.5 1.0 1.5
2.0
2.5
H/p2
m=0.40
m=0.42 m=0.45 3.0 m=0.48
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27
实用堰的淹没系数σs可由表8.2.3查得。
hs为下游水面超过堰顶的高度
有无侧收缩影响的判别标准:
Bnb时有侧收缩影响 B b且n 1时无侧收缩影响
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15
§8-2 堰流的基本公式
无侧收缩影响和淹没影响的宽顶堰为例推导堰流 的基本公式
H0v02 hv2 v2
2g
2g 2g
H0
H0v02,
2g
1
k h H0
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16
v2gH 0kH 0
对无侧收缩影响的单孔宽顶堰流,堰宽为b,则流量为
hs 0.80 H0
hs为下游水位超过堰顶的高度。 淹没系数与hs/H0有关,可由表8.2.4查得。
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34
• 无坎宽顶堰流 对于多孔无坎宽顶堰流,流量系数m按下式计算:
mmmn1ms
n
n为堰孔数目;mm中孔的流量系数;ms边孔的流量系数。
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
水力学习题详解
1—5:∵Gsina =T ,∴45.04.0135⨯⨯==⨯dtdu A G μτ∴s Pa ⋅=105.0μ1—6:∵M=T (r +δ)=hr r r h r uAr 22)(2)()(2δπδδωμδπδμτ+⨯+=+⨯=∴s Pa r h M ⋅=+=07.0])(2[3δπωδμ2—5:H h p p a a γγ++=11,22h p p a γ+=H p p 煤煤煤γγγ+⨯-=⨯-1000115100010021,得:3/25.5m N =煤γ2—6:)()()()(404323210z z z z z z z z p p p ---+---=γγγγ=252448Pa2—10:∵0===z y x f f f 由)(dz f dy f dx f dp z y x ++=ρ得:dp =0 ∴p =C=p 0 2—11:∵0=+dz f dx f z x (1),将2/98.0s m f x -=,2/8.9s m g f z -=-=,m dx 5.1-=代入(1)式得:m dz 15.0=15.1)]([00⨯=-+=+=+=γγγγA dz dz h h p p =11.27kPa2—12:m h h H R R h H 1.0)(21)(1122=∴-=-ππmh H gR z 4.02122=-==ω得:)/(67.18)15.0(8.02s rad g ==ω∵s rad n /7.1830==πω ∴min /17830r n ==πω2—13:kN A h P c 38.765.1260sin 38.90=⨯⨯⨯==γ=⨯⨯⨯+=+=25.131225.133Ay I y y c c c D 3.11m0)1(60cos 20=+--⨯c D y y P T ∴T =84.8kN2—16:设上面的水对水闸的压力为P 1,则作用点为y D1,则:H Hb H HbH y D 934sin sin 2)sin (12sin 231=⋅+=αααα设下面的水对水闸的压力为P 2,则作用点为y D2,则:h hb h hbh y D 934sin sin 2)sin (12sin 232=⋅+=ααααP 1的作用点到o 点的距离为:x H x y H D -=--932sin 1αP 2的作用点到o 点的距离为:Hx h h x 932)934sin (-=--α以o 点为转轴:)932(sin 2)932(sin 2h x hbh gx H Hb H g-⋅=-⋅αραρ解得:x =0.795m 2—18:不是。
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1 1
可得:
S
L
h0 i
h2 h0
h1 h0
2.30 lg
h2 h1
h0 h0
即:2.30 lg
h2 h0 h1 h0
h1
h2
iS
3 2 0.0025 500
2.25m(1)
采用试算法求h0,首先设h0=4.5m,则上式左端变为:
或
lg R S lg r1 S1 lg r0 3 lg15 1 lg 0.1 2.264
S S1
31
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
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k=0.05cm/s,井群的影响半径
(2)求1、2、3点的水位降落值。 ①1点距各井的距离为;
至1号井 r1 102 32 10.44m
至2号井r2=10-3=7m
至3号井r3=r1=10.44m , 或 r3
102 32 10.44m
至4号井r4=10+3=13m, 1点处水深:
z12
H2
0.732Q0 k
Q 2.732 kHS lg R lg r0
Q 2.732 0.0012 63 0.01787m3 / s lg R300 lg 0.15
8.12在潜水井中进行抽水试验。测得恒定的产水量为
Q=92 m3/h,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
f
(h0
)
2.30
4.5
lg
2 3
4.5 4.5
2.30
2.25
又设h0=4.57m,则:
f
(h0 )
2.30 4.57 lg
2 3
4.57 4.57
2.25m
因此,取h0=4.57m,
q kih0 0.00005 0.0025 4.57 5.71107 m2 / s
8.2圆柱形滤水器,其直径d=1.2m,滤层高1.2m,渗流系数
k=0.01cm/s,求H=0.6m时的渗流流量Q。
解:根据达西渗流定律,流量:Q=kAJ
(1)
Q kAJ kA H l
k1d2 H 0
4 1.2
0.0001 1 1.22 0.6
4
1.2
5.65105 m3 / s
3.63m
设 hc 2.60m ,则上式变为:
f
hc
2.60
10.51lg
2.60 4.57 1.57
3.63m
故取: hc 2.60m
8.10 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H=6m,渗流系数k=0.0012m/s,现打 一完全井,井的半径r0=0.15m,影响半径R=300m,求井中 水位降深S=3m时的产水量。 解:由式(8.19)
8.6 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2,测得两个钻孔中水深分别为h1=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
断面C-C处的地下水深度hc。
解:由例题8-3中的公式(b),
il h0
2
1
2.30 lg 2 1
lnr2 h22
-
lnr1 h12
= 92/3600 ln25 - ln8 π 12.022 - 12.142
= 3.19310-3 m/s
8.15 为了用抽水试验确定某完全自流井的影响半径R,在距井 中心轴线距离为r1=15m处钻一观测孔。当自流井抽水后,井中 水面稳定的降落深度为S=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t=6m,井的直径d=0.2m。求井 的影响半径R。
解:由水头线方程(8.21)
z h 0.366 Q lg r kt ro
地下水天然水面
可得 S H h 0.366 Q lg R kt ro QR
S1 H h1 0.366 kt lg r1
由这两式联立求解可得
地下水天然水面
S lg R lg r0 S1 lg R lg r1
lg
R
1 4
lg(r1r2
r4 )
152
0.732 0.02754 0.0005
lg1000
1 4
lg(10.442
7
13)
143.96m2
z1=11.9985m≈12m 1点处水位降深:S1=H-z1=15-12=3m
② 2点距各井的距离为;
至1号井 r1 102 52 11.18m
R=1000m,为使中心点O处的地下水位降低3m,试求:
(1)各井的抽水量;(2)1、2、3点的水位降落值。
(a=3m,b=5m)
井
解:(1)求Qi=Q
各井至中心点O的距离:
井
井
r1=r2=r3=r4=r=10m,
中心点的水深
h=z0=H-S1=15-3=12m
代入式(8.32)
井
z2
H2
0.732 Q0 k
水前潜水层厚度为12.6m,试 确定含水层渗流系数。 解:由完全潜水井的浸润曲线方程
z2 - h2 = Q ln r πk ro
h22
-
h12
=
Q πk
ln
r2 r1
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:
k
=
Q π
又由(1)式得:
h2
2.30h0
Hale Waihona Puke lghc hc 4.57 4.57
h1
is
在(2)式中令:h2=hc,并代入h1=3m,h0=4.57m, s=250m,则得
hc
2.3
4.57 lg
hc 4.57 3 4.57
3
0.0025
250
hc
10.51lg
hc 4.57 1.57
lg
R
1 n
lg(
r1r2
rn
)
Q0
1.366
lg
k(H R1
n
2 h2) lg r1r2
rn
井
1.366 0.0005 (152 122 )
lg1000 1 lg(104 )
4
0.027662m3 / s
井 井
井
各井抽水流量为 Q Q0 / n 27.54 / 4 6.92 103 m3 / s