水力学习题评讲6
水力学 第六章课后题答案
思考题
6.6 明渠水流有哪三种流态，是如何定义的，判别标准是什么？ 明渠恒定均匀流 、明渠恒定非均匀流 、明渠非恒定非均匀流。 明渠恒定均匀流：流速的大小和方向均不随时间及距离而变的明渠水流。 明渠恒定非均匀流：流速不随时间变化，但其大小和方向或二者之一沿程变化 的明渠水流。 明渠非恒定非均匀流：流动要素随时间变化且其大小和方向或二者之一沿程变 化的明渠水流。
2
2
R A 41.8 2.43m
17.24
C
1
1
R6
1
1
2.436 82.8m0.5 / s
n 0.014
Q CA Ri 82.8 41.8 2.43 0.002 241.3m3 / s
6.2 一梯形混凝土渠道，按均匀流设计。已知Q为35m3/s，b为8.2m，m为1.5 ，n为0.012及i为0.00012，求h（用试算——图解法和迭代法分别计算）。
6.10 何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答 水：深由的函Es 数h ，2g即QA22 知Es ，f (当h)，流按量此Q和函过数水绘断出面的的断形面状比及能尺随寸水一深定变时化，的断关面系比曲能线仅即仅是是断 面比能曲线。 特征：是一条下端以水平线为渐近线，上端以过原点的 45o直线为渐近线的二次 抛物线；在K点有最小Esmin ，K点上部Es 随h增加而增大，K点下部 Es随h增加而减 小。
23
v Q 23 1.25m / s A 18.4
【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章
E F G 20.0 15.0 11.6 8.0 6.0 hp ρ p 2.10 4.0 ρ 1 ρ2 ρ3
ρ1 g ( H E − 11.6) = 40524 pa, H E = 12.5m
F： −17200 + ρ1 g (15.0 − 11.6) + ρ2 g (11.6 − 8.0) = ρ2 g ( H F − 8.0) 测管 测管F
A h3 4 B N N h2 2 D h1 1 D C C 3 ρp 2.12
pM = 0.3 ×1000 × 9.8
= 29.4(kN / m2 )
作等压面DD、NN、CC
pM + ρ水 g ( h3 + h1 ) = pB + ρ p gh2 − ρ0 gh1 + ρ p gh1
pB = pM + ρ水 g (h3 + h1 ) − ρp gh1 + ρ0 gh1 − ρp gh2 = −28.812(kN / m2 )
▽1=100cm， 图所示封闭水箱两测压管的液面高程为▽ 2.2 如题2.2图所示封闭水箱两测压管的液面高程为 ▽2=20cm，箱内液面高程为 1 ▽3为多少？ ▽4=60cm。问 。问▽ ▽4 标高等压面有： 解：在 解：在▽
4 ρ
p 0 2 3 ρp
P 1−∇4) （1） 0 = ρ g(∇
在▽3标高等压面有：
d=1m，水平倾角 α = 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 ）下游无水；（2 闸门吊起所需的拉力 ? 分别为多大 分别为多大? FT
水力学基础试题六(含答案)
1关于流线，下列说法正确的是：
A不同瞬时绘出的流线不可能相交
B流线的形状与与固体边界的形状有关
C流线疏的地方流速大
D流线密的地方流速大
2有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，总水头沿流向应（ ）
A逐渐升高B逐渐降低C与管轴线平行D无法确定
2紊流的流线不可能是相互平行的直线。（ ）
3缓流的断面单位比能随着水深的增加而减小。（ ）
4恒定流中的时均流速不随时间而改变。（ ）
5长管的水力计算中，流速水头不可忽略。（ ）
得分
阅卷人
三、绘图题（4小题，共25分）
1.（本题5分）绘制下列管段中的总水头线和测压管水头线：
2.（本题6分）绘图各受压面上的压强分布图：
3．（本题7分）绘出图中的压力体及水平方向的压强分布图：
4.（本题7分）在充分的长直棱柱体渠道中的水面曲线。
得分
阅卷人
四、计算题（四小题，共35分）
1.本题8分
2.本题9分
3.本题9分
4本题9分
试卷6答案
一、选择题：
1~5 B BB A B 6~10 D C D CD
二、判断题：
1~5√××√×
三、绘图题
6明渠的临界底坡取决于：
A流量B断面形状、尺寸C糙率D以上三者
7对于负坡的明渠均匀流，满足 的值：
A大于0 B等于0 C小于0 D无法确定
8同一渠道中有1,2两个渠段，其糙率n1>n2，其它参数均相同，当通过一定流量时，则两渠段
的临界水深hk1hk2和正常水深h01、h02的关系分别为：
A hk1=hk2h01=h02B hk1=hk2h01<h02
C hk1>hk2h01>h02D hk1=hk2h01>h02
水力学习题详解
力
。求油的动力粘性µ1和µ2 。
例2 已知u=0.6m/s ，µ1=2µ2，δ均为3cm， τ = 25N/m 2
求油的动力粘性µ1和µ2
解：由牛顿内摩擦定律可
知τ = τ1 + τ 2
τ1
=
µ1
du dy
=µ1
u
−
δ
0
τ2
=
µ2
du dy
=
µ2
u−0
δ
τ
=
µ
2
3
0.6 0.03
=
60µ2 =25
▽3=0.44m，
▽4=0.83m，▽5=0.44m，求1，2，3，4，
解：
p2 =50
p1 = p2各−点 ρg(的∇1相−∇对2)压=−强9.8。1×0.47=−4.61kN/m2
p3 = ρg(∇ 2 − ∇3 ) = 9.81× 0.24 = 2.35kN/m 2
p4 = p3 = 2.35kN/m 2
求：水深H .
解： ρmgh3 − ρ gh2 = p0 + ρ gH
p0 =2668.32N/m2
H = ρm gh3 − ρgh2 − p0 = 133416× 0.22 − 9810× 0.24 − 2668.32 = 2.48m
ρg
第一章绪论
牛顿内摩擦定律：
T = µ A du
dy
或
τ = µ du
dy
下面对该表达式做几点解释: 1 关于τ和T的说明 2 对于μ和ν=μ/ρ的定义及解释 3 du/dy的物理意义 4 该定律与固体的(胡克定律)的差异
5 牛顿流体与非牛顿流体 6 适用条件:流体流动是层流
例1
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。
水力学习题评讲6
h 2 1 m 2 m 2 1 1.5 2 1.5 0.61
又
b 0.61h
A b mh h 0.61h 1.5h h 2.11h2
b 2h 1 m2 h h 2h 1 m2
0.61h 2h 1 (1.5) 2 4.22h
1 1/ 6 1 C R 0.571/ 6 70 n 0.013
Q2 102 i 2 70.004 2 k k
k AC R 3.36 70 0.57 177.57
Q k i 177.57 0.0005 3.97m3 / s
6.12 有一梯形渠道，已知Q=2m3/s，i=0.0016，m=1.5，n=0.020， 若允许流速vmax=1.0m/s，试确定此渠道的断面尺寸。 解： 水力最优 b h 2 h0 断面面积 湿周
可得 h0
0.87m 和 b 0.61h0 0.61 0.87 0.53m
2
A (b mh0 )h0 (0.53 1.5 0.87) 0.87 1.5965m
校核流速：v Q /
A 2.0 /1.5965 1.25m / s
不满足
再按照允许流速设计：
又由
2
i Q A n
5 3
2 3
得
Qn i 5 2 0.000254 A3 3
3 i 6.17 设计流量 Q 10m /s 的矩形渠道， 0.0001 ，采用一般混凝土护面( n 0.014 )，试按水力最优 断面设计渠宽b和水深h。
1 m2 m 2
武汉大学水力学课本习题解答6章
第六章6-1解： 由6-1-3式⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⨯⨯=====⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛==m l Q s h ms k s s m d d n cd k f 06.24300055.00265.00265.0114.66.046.0013.0184188220622035.25.25.26161πππ 6-2解： 由6-1-4式⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧======25.022220125.0025.022220Re 22Re 1Re 28d g l Q l Q s h g d s k d g d g s f ππππλ 6-3解：查表6-1-1，取经济流速为s m 0.1由式6-2-7 mm m v Q d 25025.005.044==⨯==ππ6-4解：由式6-2-8，取2.5=km H kQ d 81.21000.302.57373=⨯==6-56-6解：s m d Q A Q v 415.1150.0025.04422111=⨯⨯===ππ m g v 102.0221= s m d Q A Q v 037.2125.0025.04422222=⨯⨯===ππ m g v 212.0222= m g v g v g v h j 1045.02150.0125.015.021.025.022222221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=∑m g v d l g v d l h f 62.6212.0125.075032.0102.0150.012503.0222222221111=⨯+⨯⨯=+=∑λλ%6.1016.0==∑∑fj hh∑==m h H f 62.6长 m h H gv H f j 94.6222=++=∑∑短6-7解：s m A Q v 83.1711== m g v 22.16221=s m A Q v 456.422== m g v 013.1222=s m A Q v 92.733== m g v 20.3223=m g v g v g v g v g v h j 45.212100.0005.0125.0100.0075.0121.0225.025.021222322232321=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⨯⨯+=∑ m g v g v g v h f 07.282075.05032.0210.05.1032.0205.02032.0232221=++⨯⨯==∑m g v h h H f j 72.52223=++=∑∑6-8解：s m v 82.3=s m g gH A dLQ 3231225.05.015002.024.224121=+⨯++⨯⨯⨯⨯=+=∑πζλ6-9解：()7.56014.04116161===R n c 0244.07.568.98822=⨯==c g λ ()s m g gz A d LQ 3200.2183.025.011520130244.0124121=⨯+++++⨯⨯⨯⨯=+=∑∑πζλs m v 546.2= m g v 33.022=列进口至3—3能量方程()31222000-++-+=++w v s h g v h h()()m gv g v d L L g v h s 12.633.0183.025.033024.01722183.05.022722222122=⨯⨯++⨯+-=⨯+-+--=λ6-10解：w Mh gv p z g v p z +++=++222222211γγ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=++∑∑d l g v λζ2001408.9200922s m v 81.1= s m Av Q 3128.0==6-11解：（1）C 管 fc MM M h p z H z ++=+γm h H z p z fc MMM 7.946.1936.0800025.0101002=⨯⨯-+=-+=+γ（2）A 管 fA MM h p z z ++=γgv A26.0800025.07.941002⨯⨯+= s m v A 77.1=， s m A v Q A A 350.0== s m v C 0.3=， s m A v Q C C 385.0==s m Q Q Q C A B 335.1=+= ， s m AQ v BB 77.4==， （3）B 管fB B MM h z p z +=+γm z B 9.556.1977.46.0800025.07.942=⨯⨯-=6-12解： （1）吸水管 s m s m d Qv 2.1955.04211<==π吸w p h gv pz +++=++20002γ034.179.8867.012.0001735.03.03.50⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=v s()mQl s gv h h g v pz j f p 65.5211.662022=-+-=----=∑吸吸γ （2）上、下游列方程 s m s m d Qv 2.17.14222>==π 压吸w w m h h z z H ++-=+12037.40001735.03.020==d s()m gv g v h j 18.0221.1210011102222==++=。
水力学习题及答案
水力学习题及答案水力学习题及答案水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。
它在工程学和地质学等领域中具有重要的应用价值。
本文将介绍一些水力学的学习题以及对应的答案，帮助读者更好地理解和掌握水力学的知识。
一、题目：什么是水力学？答案：水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。
它主要研究液体的流动、压力、速度、流量等相关性质，并应用于水利工程、环境工程、能源工程等领域。
二、题目：什么是流体静力学？答案：流体静力学是研究静止的液体在重力作用下的平衡状态的学科。
它主要研究液体的压力、压力分布、浮力等性质。
在流体静力学中，根据帕斯卡定律，液体在静止时的压力是均匀的，并且在不同深度处的压力只与液体的密度和深度有关。
三、题目：什么是流体动力学？答案：流体动力学是研究液体在运动状态下的行为的学科。
它主要研究液体的流动速度、流量、压力变化等性质。
在流体动力学中，根据伯努利定律，液体在流动过程中速度增大时，压力会降低；速度减小时，压力会增加。
四、题目：什么是雷诺数？答案：雷诺数是描述流体流动状态的一个无量纲参数，常用符号为Re。
它是由流体的密度、速度、长度和粘度决定的。
当雷诺数小于一定的临界值时，流动是层流的；当雷诺数大于临界值时，流动是湍流的。
雷诺数的大小决定了流体流动的稳定性和混合程度。
五、题目：什么是流量？答案：流量是单位时间内通过某一截面的液体体积。
在水力学中，常用符号为Q，单位为立方米/秒。
流量的大小取决于液体的速度和截面的面积。
根据连续性方程，流体在管道中的截面面积减小时，流速会增加，从而使流量保持不变。
六、题目：什么是水头？答案：水头是描述液体能量的一个物理量。
在水力学中，常用符号为H，单位为米。
水头由压力头、速度头和位能头组成。
压力头是由液体的压力引起的能量；速度头是由液体的速度引起的能量；位能头是由液体的位置高度引起的能量。
根据伯努利定律，水头在流动过程中保持不变。
七、题目：什么是水力坡度？答案：水力坡度是河流或管道中水面高程的变化率。
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.。
水力学课后习题详解
水力学课后习题详解在学习水力学这门课程时，课后习题往往是巩固知识、加深理解的重要途径。
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，高 3m，宽 2m，垂直立于水中，顶部与水面齐平。
求闸门所受的静水压力。
解题思路：我们知道，静水压力等于压力强度乘以受压面积。
压力强度随水深线性增加，其计算公式为 p ＝ρgh，其中ρ 为水的密度，g 为重力加速度，h 为水深。
对于这道题，我们需要先求出压力中心的位置，然后计算压力强度在闸门上的积分，即可得到静水压力。
具体解答：首先计算压力中心的位置，对于矩形平面，压力中心位于距离底部 2h/3 处。
在本题中，闸门高度为 3m，所以压力中心距离底部 2m。
然后计算压力强度在闸门上的积分，即静水压力 F ＝ρghcA，其中 hc 为压力中心的水深，A 为受压面积。
压力中心的水深为 15m，水的密度ρ 取 1000kg/m³，重力加速度 g 取 98m/s²，受压面积 A ＝ 3×2 ＝ 6m²。
代入计算可得 F ＝ 1000×98×15×6 ＝ 88200N。
接下来，看一道关于水流能量方程的题目。
题目：有一管道，直径从 20cm 突然扩大到 40cm，已知管道中水流的流速在小管中为 4m/s，压强为 200kPa。
求在大管中的流速和压强。
解题思路：这道题可以运用水流能量方程来解决。
水流能量方程为：z1 ＋ p1/（ρg) ＋ v1²/（2g) ＝ z2 ＋ p2/（ρg) ＋ v2²/（2g) ＋ hw，其中 z 为位置水头，p 为压强水头，v 为流速，g 为重力加速度，hw 为水头损失。
由于本题中管道水平放置，z1 ＝ z2，且忽略水头损失 hw。
具体解答：首先根据连续性方程 A1v1 ＝ A2v2，求出大管中的流速v2。
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。
水力学课后习题详解
水力学课后习题详解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。
通过对这些习题的认真解答和深入分析，我们能够更好地掌握水力学的基本原理和应用方法。
下面，让我们一起来详细探讨一些常见的水力学课后习题。
首先，来看一道关于静水压力的题目。
题目：一矩形平板闸门，宽 b ＝ 2m，高 h ＝ 3m，垂直放置在水中，顶边与水面齐平。
求闸门所受的静水压力及其作用点。
解题思路：首先，我们需要知道静水压力的计算公式为 P ＝γh c A，其中γ 为水的容重，h c 为压力中心到水面的距离，A 为受压面积。
对于这个矩形平板闸门，受压面积 A ＝ bh，h c ＝ h ／ 2。
先计算受压面积 A ＝ 2 × 3 ＝ 6（m²），水的容重γ 通常取 9800N/m³，h c ＝ 3 ／ 2 ＝ 15 m。
则静水压力 P ＝ 9800 × 15 × 6 ＝ 88200 N。
接下来求压力中心的位置。
对于矩形平板，压力中心到闸门底边的距离为 y D ＝ I G ／ y C A ＋ y C ，其中 I G 为面积对通过形心的水平轴的惯性矩，y C 为形心到水面的距离，A 为面积。
对于矩形，I G ＝ bh³／ 12 ，y C ＝ h ／ 2 。
计算可得 I G ＝ 2 × 3³／ 12 ＝ 45 m⁴，y C ＝ 15 m。
代入计算可得 y D ＝ 45 ／（15 × 6) ＋15 ＝ 2 m ，即压力中心在距闸门底边 2m 处。
再来看一道关于水流能量方程的题目。
题目：有一管道，直径 d ＝ 02m，通过流量 Q ＝ 005 m³/s，管道起点和终点的高差 z ＝ 5m，起点压强 p 1 ＝ 100kPa，终点压强 p 2 ＝80kPa，沿程水头损失 h f ＝ 3m ，局部水头损失忽略不计。
求水流的流速 v 和起点到终点的水头损失 h w 。
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又由 b 2h 1 m2 8, R A 0.8925
查表得 所以
n 0.0225,C 1 R1/6 43.57, k AC R 293.89 n
i Q2 0.0012 k2
。
6.3 梯形断面渠道，通过流量 Q 85m3/s i 0.0015，n 0.020， m 1.0 ，试按水力最优断面设计断面尺寸。
vmax 0.32
又以谢才公式得 R v2 / C 2i
应用曼宁公式
C 1 R1/6 n
及 v vmax 代入，便有
R
nvmax i1/ 2
3/ 2
0.025 0.32 0.0051/ 2
3
/
2
然后把上述值ω、R和m值代入式（a）和（b）。解得 h=0.04m，b=287m及h=137m，b=-206m。
C
1 n
R1/ 6
1 0.02
R1/6 , i
Q2 k2
70.004
102 k2
h 500, K AC R, h0 3.92m
6.10 有一梯形断面路基排水土渠，长1000m，底宽3m，设计
水深为0.8m，边坡系数 m 1.5 ，底部落差为0.5m，试验算
渠道的过水能力和断面平均流速。
解： i 0.5 0.0005, A (b mh)h (3 1.5 0.8) 0.8 3.36m2 1000
显然这两组答案都是完全没有意义的，说明此渠道水流不可
能以 v vmax 通过。
第二方案 按水力最优断面进行设计。 水力最优断面的宽深比
h 2 1 m2 m 2 11.52 1.5 0.61
又 A b mhh 0.61h 1.5hh 2.11h2
b 0.61h
b 2h 1 m2 hh 2h 1 m2
2194.69
h0 3.92m,b 3.24m
6.6 梯形断面渠道，流量 Q 10m3，/s 底宽 b 5 m
，边坡系数 m 1.，0粗糙系数 n 0.0，2 底坡
i 0.0004 。求均匀流时的水深为多少?
解：
b 2h
1 m2 5 2
2h, R A 5 h h ,
5 2 2h
Q0 Av0 2.665m3 / s
A Q 2.25 0.84 Q0 2.665
查表得
0.7, h 0.71.2 0.84
例： 有一排水沟，呈梯形断面，土质是细砂土，需要通过
3.5m3/s。已知底坡 i 为0.005，边坡m为1.5，要求设计此排水 沟断面尺寸并考虑是否需要加固，并已知渠道的粗糙系数n为
6.1 渠道均匀流动。已知设计流量 Q 10m3/s，要求正常水深
h0 必须保持1.4m，边坡系数m=1.5，渠道修建在正常粘土上，
最大允许断面平均流速vmax 1.4 m/s ，渠底及边坡未经加固，
求此渠道所需之底宽b及底坡i。
解：
Q
vA,
A
Q v
10 1.4
7.14m2
(b
mh0 )h0
b 3m
b 2h 1 m2 5.88, R A 0.57, v Q 3.97 1.18m / s
A 3.36
C 1 R1/6 1 0.571/6 70
n
0.013
Q2
102
i k 2 70.004 k 2
k AC R 3.36 70 0.57 177.57
Q k i 177.57 0.0005 3.97m3 / s
6.13 已知梯形渠道底宽 b 1.5 m ，边坡系数 m 1.0
当流量 Q 1.0m3/s 时，测得水深 h0 0.86 m 。底坡 i 0.0006 ，试求渠道的粗糙系数n。
解： Q k i 1.0 k 0.0006, k 40.825
A b mhh1 A 1.5 0.860.86 2.0296,
( n 0.017 )，底坡 i 0.008 ，求通过流量 Q 2.25 m3/s
时管内的水深。
解：设管内水深为h，充满度为 h
d
先求满流时流量与流速，
R 1.2 0.3,
44
C0
1 n
R 1/6 0
48.129, v0
C0
R0i 48.129
0.3 0.008 2.358m / s
b 2h 1 m2 3.93, R A 0.516,
k AC R 2.0296 1 0.5161/6 0.5161/2, n
n 0.032
6.17 设计流量 Q 10m3/s 的矩形渠道，i 0.0001 ，采用一般混凝土护面( n 0.014 )，试按水力最优
断面设计渠宽b和水深h。
解：由 A (b mh0 )h0 (b h0 )h0 ，最优断面时，R0 h0 / 2
i
Q2 k2
70.801
852 k2
,k
2194.64
2
1 m2 m
b h0
,b
0.828h0
K AC
R
2194.69
1.828h0
1 0.012
h0 2
1/ 6
h0 2
1/ 2
解：由矩形渠道最优断面：b 2h
Q k i ,10 k 0.0001,k 1000
A bh 2h2 ,
b 2h 4h, R A h , 2
k AC
R
2h2
1 0.014
h 2
1/ 6
h 2
1/ 2
1000,
h 2.47m,b 4.94m
6.19 直径为1.2m的无压排水管，管壁为表面较粗糙的混凝土
0.61h 2h 1 (1.5)2 4.22h
故得水力最优时，有
Rh
A x h
2.11h2 4.22h
0.5h
代入明渠均匀流的基本关系式
Q AC
Ri
A
1 n
R1/ 6
R1/
2i1/
2
A R2/3i1/2 2.11h2 0.5h2/3 0.0051/2 .077h8/3
n
0.025
将 Q 3.5m3 / s 代入上式，便得水力最优时
h Q 3/8 3.5 3/8 1.60 0.98m 3.77 3.77 1.64
0.025，免冲的最大允许流速 vmax 0.32m / s
解： 现分别就允许流速和水力最优条件两种方案进行设计与
比较。第一方案 按允许流速 vmax 进行设计。
从梯形过水断面中有 b mhh （a）
R
x b 2h 1 m2
（b）
先以 vm