2014西南大学《水力学》作业答案
2014西南大学《水力学》作业答案
2014西南大学《水力学》作业答案第一次作业[单选题]图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A—A内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h1与h2的关系为A：① h1>h2 B：② h1=h2 C：③ h1<h2 D：④不定参考答案：C[判断题]矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 O重合参考答案：错误[单选题]圆管紊流中的上临界雷诺数（）A：是紊流转变为层流时的雷诺数B：是层流和紊流的主要判别参数C：等于2300D：对流态判别作用不大参考答案：D[判断题]恒定不可压缩流体运动在三个坐标方向的线变形速度之和为零。
参考答案：正确1、如图所示：水箱一侧接一串联管道，已知末端管径d=0.2m，流速v=5m/s，分流量q=0.2m3/s，则水箱出流量Q为 0.357 m3/s。
2、水平射流流量为Q、以速度v射向固定平板，则射流对平板的水平作用力F为 F=ρQ βv (方向水平向右)。
3、明渠均匀流的力学特征是重力沿流程的分量=边壁摩阻力。
4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为λ＝64/Re 。
5、有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各断面形心位于同一水平面内，取α1=α2=α3，忽略水头损失，则2—2断面的形心点压强p2与1—1断面形心点压强p1的关系为等于。
6、图示容器内液面压强p0为 1.113×105 P a。
7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是光滑区→过渡粗糙区→粗糙区。
8、紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布均匀。
9、作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为τ＝μ∂u/∂y 。
1、0.3572、F=ρQβv (方向水平向右)3、重力沿流程的分量=边壁摩阻力4、λ＝64/Re5、等于6、1.113×1057、光滑区→过渡粗糙区→粗糙区8、均匀9、τ＝μ∂u/∂y第二次作业1、下列说法中，正确的说法是（ B ）A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B：理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒D：理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒2、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
水力学课后习题答案
0 绪论绪论绪论 1 水静力学水静力学2 液体运动的流束理论液体运动的流束理论3 液流型态及水头损失4 有压管中的恒定流有压管中的恒定流5 明渠恒定均匀流明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流明渠恒定非均匀流7 水跃水跃8 堰流及闸孔出流堰流及闸孔出流9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流明渠非恒定流12 液体运动的流场理论液体运动的流场理论 14 恒定平面势流恒定平面势流 15 渗流渗流18 相似原理和模型试验基础相似原理和模型试验基础绪论 0.1 ρ＝816.33kg/m 30.2 当y =0.25H 时Hu dy dum 058.1» 当y=0.5H 时Hu dy du m 84.0»0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f ＝184N0.7 K=1.96×K=1.96×10108N/m 2 dp=1.96×dp=1.96×10105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2h=0.959m 1.2 P B-P A=0.52KN/m 2 P AK=5.89KN/m 2P BK=5.37KN/m 21.3 h 1=2.86m h 2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m ，外侧测压管内油面与桶底的垂距为4.28m 。
1.4 Pc=27.439KN/m 2 1.5 P M =750.68h KN/m 2 1.6 P 2-p 1=218.05N/m 21.7 g =BA Br A r B A ++1.8 P=29.53KN 方向向下垂直底板方向向下垂直底板P ＝0 1.9 W=34.3rad/s W max =48.5rad/s 1.10 a=Lh H g )(2-1.12 当下游无水当下游无水P x =3312.4KN(→) P 2=862.4KN(↓) 当下游有水当下游有水 P x =3136KN(→) P 2=950.6KN(↓) 1.13 T=142.9KN1.14 当h 3=0时T=131.56KN 当h 3=h 2=1.73m 时 T ＝63.7KN 1.15 0－0转轴距闸底的距离应为1.2m1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离) 1.17 P=567.24KN1.19 P ＝45.54KN 总压力与水平方向夹角f ＝14º14º28´28´ 1.20 P x =353KN P z =46.18KN 方向向下方向向下 1.21 H=3m 1.22 d =1.0cm 1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm 3/s V ＝7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3 g2p =2.35m2.4 P K 1=63.8KN/m 2 2.5 Q=0.00393m 3/s 2.6 Q=0.0611m 3/s2.7 m =0.9852.8 Q=0.058m 3/s2.9 S 点相对压强为－4.9N ／cm 2，绝对压强为4.9N/cm 2 2.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s 2.11 R x =391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角b ＝37º37º8´8´ 2.13 R x =98.35KN(→) 2.14 R x =2988.27KN(→) 2.15 R x =1.017KN(←) 2.16 R x =153.26KN(→)2.17 a =2 34=b2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2m H 2.52.20 F=C d L 222rm2.21 m p A 44.2=g m p B44.4=g2.22 Q 1=+1(2Q cos )a )c o s 1(22a-=QQ 2.23 R=2145KN a =54º=54º68´68´ 2.24 m=3.12kg2.25 T 充＝24分34秒 T 放＝23分10秒3.液流型态及水头损失 3.1 d 增加，Re 减小减小 3.2 R e =198019.8>2000 紊流紊流 3.3 R e =64554>500紊流紊流3.4 cm 0096.00=d3.5 320=u v 当时v u x = h y m 577.0» 3.6 Q3min1654.0m =/s20/24.33m N =t 3.7 当Q=5000cm 3/s 时，Re=19450紊流紊流 200=Dd光滑管区0270=l 当Q ＝20000cm 3/s 时 Re=78200紊流 775.00=Dd 过渡粗糙区026.0=l当Q ＝200000cm 3/s 时 Re=780000紊流紊流 1.70=Dd 粗糙区粗糙区 023.0=l若l ＝100m 时Q ＝5000 cm 3/s 时h f =0.006m Q=2000 cm 3/s 时 h f =0.09m Q ＝200000 cm 3/s 时 h f =7.85m 3.8 l ＝0.042 3.9 n=0.011 3.10 x =0.293.11 Q=0.004m 3/s 3.12 D h=0.158m 3.13 Z=11.1m 3.14 x =24.74有压管中的恒定流 4.1 当n=0.012时 Q=6.51 m 3/s 当n=0.013时Q=6.7m 3/s 当n=0.014时Q=6.3 m 3/s 4.2 当n=0.0125时 Q=0.68 m 3/s 当n=0.011时 Q=0.74 m 3/s 当n=0.014时 Q=0.62 m 3/s 4.3 Q m ax =0.0268 m 3/sZ=0.82m 4.4 当n=0.011时 H=7.61 m 当n=0.012时 H=7.0 m 4.5 H t =30.331m4.6 n 取0.012 Q=0.5 m 3/s h m ax v =5.1m 4.7 n 取0.0125时 H A ＝21.5m 水柱高水柱高 4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s Ñ=135.21m4.9 H=0.9m4.10 Q2=0.17 m3/s Q3=0.468 m3/s4.11 Q1=0.7 m3/s Q2=0.37 m3/s Q3=0.33 m3/s4.12 H1=2.8m4.13 Q=0.0105 m3/s P B=10.57KN/m24.14 Q1=0.157 Q25 明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m3/s5.2 Q=20.3 m3/s5.3 Q=241.3 m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5 m/s大于V不冲＝1.41 m/s 故不满足不冲流速的要求故不满足不冲流速的要求5.8 当n=0.011时 i=0.0026 Ñ=51.76m当n=0.012时 i=0.0031 当n=0.013时 i=0.0036当n=0.014时 i=0.00425.9 i=1/3000 V=1.63m/s<V允 满足通航要求满足通航要求5.10 n=0.02 V=1.25m/s5.11 当n=0.025时 b=7.28m h=1.46m当n=0.017时 b=6.3m h=1.26m当n=0.03时 b=7.8m h=1.56m5.12 h f=1m5.13 Q=4.6 m3/s5.14 Q=178.2m3/s5.15 h m=2.18m b m=1.32m i=0.000365.16Ñ=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s26 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流缓流6.2 h k 1=0.47m h k 2=0.73m h 01=0.56m> h k 1缓流缓流h 02=0.8m> h k 2缓流缓流6.3 h k =1.56m V k =3.34m/s V w =5.86m/s h k > h 0缓流缓流 V w >V 缓流缓流 6.5 i K =0.00344> i 缓坡缓坡6.7 L 很长时，水面由线为C 0、b 0 b 2型。
水力学练习题答案
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。
（√）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。
水力学习题及答案
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; √28、陡坡上可以出现均匀的缓流; ×29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区; √30、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流; ×31、缓坡上只能出现非均匀流缓流; ×32、静水压强的大小与受压面的方位无关; √33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度; ×34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况; ×35、平坡渠道中不可能发生均匀流; √36、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流; √37、水跃只能发生于平底明渠中; ×二、单项选择题填写唯一正确答案的编号1、作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量 21大; 2小；3相同；4无法确定;2、根据静水压强的特性,静止液体中同一点各方向的压强 11 数值相等;2 数值不等;3 仅水平方向数值相等;4 铅直方向数值最大;3、已知水流的沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关,可判断该水流属于41 层流区；2 紊流光滑区；3 紊流过渡粗糙区；4 紊流粗糙区;4、液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 211 kN/m222 kN/m235 kN/m2410 kN/m25、紊流的断面流速分布规律符合 11对数分布；2直线分布；3抛物线分布；4椭圆分布;6、长管的总水头线与测压管水头线 11相重合；2相平行,呈直线；3相平行,呈阶梯状；4以上答案都不对;7、渗流的达西公式只能适用于 11 恒定均匀层流2 恒定均匀紊流3恒定均匀流；4非恒定流;8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关,即可判断该液流属31 层流区；2 紊流光滑区；3 紊流过渡粗糙区；4 紊流粗糙区;9、堰流的流量与堰顶水头的2 成正比;1 1/2次；2 3/2次方；3 2次方；4 1次方;10、溢流坝下泄水流收缩断面水深h c0的跃后水深为h c02 ,形成远离水跃衔接的条件是31 h t = h c02 2 h t > h c023 h t < h c024 无法确定11、按重力相似准则设计模型,若几何比尺为100,则流速比尺为 21100；210；320；450;12、液体中某点的绝对压强为108kN/m2,则该点的相对压强为 411 kN/m222 kN/m238 kN/m2410 kN/m213、静止液体中同一点沿各方向上的压强 11 数值相等;2 数值不等;3 仅水平方向数值相等;14、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于 21 1 ；2 2 ；3 3 ；4 4 ;15、水泵的扬程是指 21 水泵提水高度；2 水泵提水高度+吸水管的水头损失；3 水泵提水高度+ 吸水管与压水管的水头损失;16、紊流粗糙区的水头损失与流速成 21 一次方关系；2 二次方关系；3 ～次方关系;17、在平衡液体中,质量力与等压面 31重合；2平行；3正交;18、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 31 急流和缓流；2 均匀流和非均匀流；3 层流和紊流；4 恒定流和非恒定流;19、闸孔出流的流量与闸前水头 3 成正比1 1次方；2 2次方；3 0. 5次方;20、共轭水深是指 11 水跃的跃前水深与跃后水深2 溢流坝下游水流收缩断面水深3 均匀流水深4临界水深21、图示容器中有两种液体,密度2 > 1 ,则A、B 两测压管中的液面必为 21 B 管高于A 管；2 A 管高于B 管；3 AB 两管同高;22、紊流的断面流速分布规律符合 11 对数分布；2 椭圆分布；3 抛物线分布；4 直线分布;23平底棱柱形明渠发生水跃,其水跃函数J h1与J h2的关系是 11 Jh1= Jh2 2 Jh1>Jh23 Jh1< Jh224、盛水容器a 和b 的测压管水面位置如图a、b 所示,其底部压强分别为p a和p b;若两容器内水深相等,则p a和p b的关系为 11 p a> p b2 p a< p b3 p a = p b4 无法确定25、层流断面流速分布规律符合 31 对数分布；2 直线分布；3 抛物线分布；4 椭圆分布;26、佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 11 急流和缓流；2 均匀流和非均匀流；3 层流和紊流；4 恒定流和非恒定流;27、紊流中粘滞底层厚度 比绝对粗糙高度 大得多的壁面称为 11光滑面 2 过渡粗糙面 3粗糙面 4以上答案均不对三、填空题在空格中填写正确答案1、水力模型的重力相似准则是 模型与原型的佛汝德数相同 ;2、明渠的断面和流量不变时,水跃的跃前水深越大,则跃后水深越 小 ;3、底流式消能工的主要形式有降低护坦、修建消能坎、综合式消能池3种形式;4．测量明槽流量的主要工具有_堰__ 、__量水槽_ ;5、根据管道计算方法的不同,管道可分类为 长管 和 短管 ;6、渗流的达西公式是____v=kJ__;7、测量管道流量的主要仪器有文丘里流量计、涡轮流量计;8、 计算明渠均匀流的公式是i R AC Q ;9、根据管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系,水击可分类为1 直接水击 和2 间接水击 ;10、底流式消力池中产生的水跃,要求是__微淹没___形式的水跃消能率高且稳定;11、按重力相似准则设计的模型中,几何比尺为64,则流速比尺为 8 ;12、牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 ,层流运动13、理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的拈滞性____________14、实际液体在流动时产生水头损失的内因是 液体的粘滞性 ,外因是 边界条件的影响;15、水跃是水流从_急_流过渡到 缓 流的局部水力现象；当流量一定,跃前水深增大时,则跃后水深是 减小 ;16、三种液体盛有容器中,如图所示的四条水平面,其中为等压面的是 B —B四、问答题1．．什么是液体的可压缩性什么情况下需要考虑液体的可压缩性解：可压缩性是：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之发生改变的特性;液体可压缩性一般情况下可以不必考虑,但是当外界压强变化较大,如发生水击现象时必须予以考虑;2．有人说“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确为什么解：这种说法是错误的,均匀流不一定是恒定流;因均匀流是相对于空间而言,即运动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时间而言,即运动要素不随时间而变;两者判别标准不同;3．什么是相对压强和绝对压强4;写出水力半径R 的表达式;5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别;6、明渠的底坡可以分为哪些类型7、如何用临界水深h k 与渠道内的水深h 来判别明渠水流的流态8、根据边界条件的不同,水头损失可以分为哪两类9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法;10明渠均匀流产生的条件是什么五、作图题在题图上绘出正确答案1.定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称;各渠段均充分长,各段糙率相同5分2、定性绘出图示管道短管的总水头线和测压管水头线;3、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称;各渠段均充分长,各段糙率相同,末端有一跌坎5分4、定性绘出图示曲面AＢＣ上水平方向的分力和铅垂方向压力体;5分5、定性绘出图示管道短管的总水头线和测压管水头线向;6、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图;7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称;各渠段均充分长,各段糙率相同六、根据题目要求解答下列各题1、图示圆弧形闸门AB1/4圆, A 点以上的水深H ＝1.2m,闸门宽B =4m,圆弧形闸门半径R =1m,水面均为大气压强;确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向;解：水平分力 P x =p c ×A x =铅垂分力 P y =γ×V=,静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2,P=, tan= P y /P x = ∴ =49°合力作用线通过圆弧形闸门的圆心;2、图示一跨河倒虹吸圆管,管径d ＝,长 l =50 m,两个 30;折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=,ζ2=,ζ3=,沿程水头损失系数λ=,上下游水位差 H =3m;若上下游流速水头忽略不计,求通过倒虹吸管的流量Q ; 解： 按短管计算,取下游水面为基准面,对上下游渠道内的计算断面建立能量方程计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 将参数代入上式计算,可以求解得到即倒虹吸管内通过的流量为2.091m 3/s ;3、某水平管路直径d 1=7.5cm,末端连接一渐缩喷嘴通大气如题图,喷嘴出口直径d 2=2.0cm;用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kNm 2,管路内流速v 1=0.706m/s;求水流对喷嘴的水平作用力F 可取动量校正系数为1解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程：得喷嘴流量和出口流速为：s m 00314.0311==A v Qs m 9.922==A Q v 对于喷嘴建立x 方向的动量方程 8.187)(3233=--=v v Q A p R ρN 水流对喷嘴冲击力:F 与R , 等值反向;4、有一矩形断面混凝土渡槽,糙率n =,底宽b ＝1.5m,槽长L ＝120m;进口处槽底高程Z 1=52.16m,出口槽底高程Z 2＝52.04m,当槽中均匀流水深h 0=1.7m 时,试求渡槽底坡i 和通过的流量Q ;解： i=Z 1-Z 2/L =55.2==bh A m 29.42=+=h b x m52.0==xA R m v=CRi ＝1.46m/sQ= vA=3.72m 3/s;5、有一矩形断面混凝土渡槽n =,底宽b ＝1.5m,槽长L ＝116.5m;进口处槽底高程Z 1=52.06m,当通过设计流量Q ＝7.65m 3/s 时,槽中均匀流水深h 0=1.7m,试求渡槽底坡和出口槽底高程Z 26、图示水箱一侧有一向上开口的短管,箱内水位恒定,水通过管嘴向上喷射;若管嘴出口至水箱水面的高度h =5 m,短管的总水头损失是短管流速水头的倍,取动能校正系数α=1;求管嘴的出流速度v 及此射流达到的高度z ;7、求图中矩形面板所受静水总压力的大小及作用点位置,已知水深H=2 m,板宽B ＝3m;8、图示一跨河倒虹吸管,正方形断面,边长b =0.8m,长 l =50 m,两个 30;折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=,ζ2=,ζ3=,沿程水头损失系数 λ=,已知通过流量 Q =2.662m 3/s;若上下游的行进流速水头忽略不计,求上下游水位差H ;9、有一水电站引水钢管,管道长度 L=2000 m,管中水流的流速v=2 m/s,管道水击波波速C＝1172 m/s;10、测定90题图所示;已知试验段 AB 长管曲率半径R ＝d ,测AB 两端测压管水头差△h 的水体体积为0.028m 3,11、槽长L ＝120m;＝52.04m,当槽中均匀流水深通过的流量Q ; 12、c t 4.7m 时,1求对应收缩断面处水深h c 的跃后水深h c22解：1计算临界水深 因为收缩断面水深 h t =4.7m h k 为缓流2h c2＝2c h ＝)11.18.972.1481(21.132-⨯⨯+⨯ 因为 h c2 h t ,该水跃为远驱水跃;3溢流坝下游发生远驱水跃,13、 矩形断面渠道中有一平板闸门,渠宽b ＝闸前水深H ＝4m,闸下收缩断面水深h c =0.8m,已知渠道流量Q =18m 3/s;取动能和动量校正系数均为1;求水流作用于闸门上的作用力;14、已知如图所示水平安装的文丘里流量计,已测得压强γ1p =0.5m,γ2p =-0.2m,水管的横 断面积A 1=0.002m 2,A 2=0.001m 2, 不计水头损失过文丘里流量计的流量 Q 为多少15、管道直径 d = 10 mm,通过流量 Q = 20 运动粘度 = 0.0101 cm 2/s;是紊流若将直径改为 d = 30 mm,水温、流量不变,问管中水流属何种流态16、有一水电站引水钢管,管道长度 L=2000 m,管中水流的流速v=2 m/s,管道水击波波速C＝1172 m/s;由于管道末端阀门在2秒内完全关闭,产生水击;试判断水击类型；并求管中水击压强水头ΔH;17、某矩形断面河道中建筑有一座WES 堰型溢流坝,溢流堰宽b ＝10m,在设计水头H d =2.50m 时的流量系数为m d =,堰高P 1=16m;问：1不考虑侧收缩和淹没影响,求通过堰型溢流的流量Q ;2若坝下收缩断面处水深h c =0.8m,当坝下游水深h t =3.5m 时,坝下游是否发生水跃如发生水跃,属于何种形式的水跃是否需要修建消能工18、有一矩形断面渠道底宽b ＝1.5m,底坡i ＝,糙率n ＝,当槽中均匀流水深h 0=1.7m 时,试求通过的流量Q ;19、图示一水平放置的弯管,直径D=0.2 m,转角α=90°,1－1断面管轴处的动水压强为p 1=40kN/m 2,2－2断面与大气连通,管中流量为Q ＝0.1m 3/s,求水流通过弯管时对管壁的作用力;取动能校正系数和动量修正系数均为120、求图中圆弧形闸门ABB ＝2m;21、有一浆砌块石的矩形断面渠道,糙率n = ,宽b = 6m,当Q = 14.0m 3/s 时,渠中均匀水深h= 2m,试判断渠道中的明渠水流流态;22、某矩形断面渠道,通过的流量为Q=30m 3/s,底宽为b=5m,水深为h=1m,判断渠内水流是急流还是缓流如果是急流,试计算发生水跃的跃后水深是多少;23、某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门,已知平板闸门的宽度b ＝6 m,闸前水深为 H=4m,闸孔流量系数μ=,闸门开度e =0.5m,闸底板与渠底齐平;（1） 不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q ;（2） 若闸下收缩水深h c ＝0.4m,下游水深h t =2.5m,判断闸下水跃衔接的形式,并确定是否需要修建消力池;24、门重G =9800N,α25、量Q v =10 L/s;断面损失;的力; 26、有一浆砌块石的矩形断面渠道,糙率n = ,宽b = 5m,当Q = 15.0m 3/s 时,渠中均匀水深h = 2m,试判断渠道中的明渠水流流态;27、有一单孔水闸,平板闸门孔宽＝3.0 m,闸门开度e = 0.5m,闸前水深H ＝6.0 m,闸孔流量系数μ=,闸底板与渠底齐平;不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q ;28、水温 10;C 时水流的运动粘滞系数为 = 0.0131 cm 2/s,水管的直径为 10 cm,管中流速为 100 cm/s,试判别水流流态;29、有一矩形断面渠道均匀流,底宽 b =10 m,水深 h = 3 m,糙率 n = ,底坡i = ;如流动在紊流粗糙区,求谢才系数C 和流量Q,并判别是急流还是缓流;30、有一虹吸管如图;已知管径d =10 cm,h 1=1.5 m,h 2=3 m,不计水头损失,取动能校正系数α＝1;求断面c －c 中心处的压强p c ;32、有一单孔水闸,平板闸门孔宽b ＝3.0 m,闸门开度e =0.5 m,闸前水深H ＝6.0 m,闸孔流H A B H量系数μ=,闸底板与渠底齐平;不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q;33、某单孔WES型实用堰,孔净宽=18.0 m,上游堰高P=35m,堰顶水头H=3.2m,已知实用堰的流量系数m= ,不考虑侧收缩系数影响;堰下游收缩断面的水深h c=0.5m,收缩断面的宽为54m,下游水位低于堰顶,下游水深h t=3.5m;（1）求通过实用堰的流量Q（2）确定堰下游水跃衔接形式,说明堰下游是否需要修建消能设施（3）如采用底流式消能,消能池中的水跃应达到什么要求34、图示直径为20mm,长450m 的管道自水库取水并泄入大气中,出口比水库水面低13 m,已知沿程水头损失系数λ=,进口局部水头损失系数ζ=,求泄流量Q ;按短管计算35、图示左边为一封闭容器,盛有密度1＝2＝1000kg/m3 的水,深度h1 = 3 m ;容器侧壁装有一测压管,H= 0.5 m;右边为敞口盛水容器,水深h2=2.2 m;求中间隔板A、B、C 三点的压强; 10分36 、已知如图所示的文丘里管,管路中通过流量Q = 10 l/s,d1 =5 cm, p1 = Pa,如果使2断面产生真空压强为,问d2应为多少不计水头损失10分37、有一矩形断面渠道,底宽b＝1.5m,底坡i＝,糙率n＝,当槽中均匀流水深h0=1.7m时,试求通过的流量Q, 并判别是急流还是缓流;38、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝;已知渠宽b=18 m ,流量Q=265 m3/s ,坝下收缩断面处水深h c= 1.1m 当坝下游水深h t=4.7 m 时,问：1、坝下游发生何种形式的水跃2、是否需要修建消能工。
水力学答案完整版
第一章 绪论答案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 dy du -=)(002.0y h g dydu -==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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y u AT mg d d sin μθ== 001.0145.05.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg =s Pa 08376.0⋅ 1-5．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y ud d μτ=，定性绘出切应力沿y[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》期末复习计算试题及答案
《水力学》期末复习计算试题及答案一、填空题1. 流体静力学中，静止流体内部任一点的压力称为该点的______。
答案：静压强2. 在流体力学的伯努利方程中，流速增加时，流体的______势能会减小。
答案：动3. 流体力学中，描述流体流动的连续性方程为：流量Q = ___________。
答案：ρvA（ρ为流体密度，v为流速，A为流通截面面积）二、选择题1. 下列哪个现象表明流体具有粘滞性？A. 液滴在空气中下落B. 油在水中的扩散C. 水在玻璃管中流动时，管壁附近的流速较慢答案：C2. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的质量守恒？A. 连续性方程B. 动量方程C. 伯努利方程答案：A三、计算题1. 一水平管道直径为100mm，管道中水流的流速为1.5m/s，水流的温度为20℃。
求管道中水的流量和管道中的压力损失。
解题步骤：（1）计算水的流量Q根据流量公式Q = ρvA，其中ρ为水的密度，取1000kg/m³；v为流速，取1.5m/s；A为管道截面积，A = πd²/4，其中d为管道直径，取100mm = 0.1m。
Q = 1000 * 1.5 * π * (0.1)² / 4 = 0.0471 m³/s（2）计算管道中的压力损失由于管道为水平，不考虑重力影响，压力损失主要由摩擦产生。
根据摩擦损失公式 h = f * (L/d) *(v²/2g)，其中f为摩擦系数，取0.01；L为管道长度，取10m；d为管道直径，取0.1m；v为流速，取1.5m/s；g为重力加速度，取9.8m/s²。
h = 0.01 * (10/0.1) * (1.5²/2*9.8) = 0.113m2. 一圆柱形水箱，直径为2m，高为4m，水箱内装满水。
水箱底部有一圆形孔口，直径为0.1m。
求孔口处的水流速度和流量。
解题步骤：（1）计算孔口处的水流速度v根据伯努利方程，v² = 2gH，其中g为重力加速度，取9.8m/s²；H为水箱内水面到孔口的高度，取4m。
西南大学网络教育学院土木工程专业《水力学》大作业试卷及答案
[0744]《水力学》课程类型：专业选修课考试方式：大作业单项选择题1、流线和迹线重合的条件为（）。
1.F. 非恒定均匀流2.恒定流3.非恒定流4.缓流2、相对压强是指该点的绝对气压与_______ 的差值。
（）1.真空压强；2.当地大气压；3.标准大气压；4.工程大气压。
3、S2 型水面曲线是发生在 ( )1.陡坡渠道中的急流2.缓坡渠道中的缓流3.陡坡渠道中的缓流4.缓坡渠道中的急流4、流体运动的连续性方程是根据（）原理导出的。
1.能量守恒2.力的平衡3.动量守恒4.质量守恒5、在明渠渐变流中 ( )1.总水头线一定平行于底坡线2.测压管水头线与自由水面一致3.总水头线与自由水面相重合4.水面线与底坡线平行6、共轭水深是指（ ）1.临界水深2. 溢流坝下游水流收缩断面水深3.水跃的跃前水深与跃后水深4.均匀流水深7、当圆管中流体作层流流动时，动能修正系统α等于（ ）1. 22. 20003. 34.18、在平衡液体中，质量力与等压面1. 平行 ；2. 正交。
3. 无法判断4.重合；9、压力中心是 ( )1.压力体的中心2.淹没面积的中心3.总压力的作用点4.受压面的形心10、连续介质假设认为流体（）连续。
1.在微观上2.原子间3.分子间4.在宏观上11、液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）。
1.任意曲面2.斜平面3.水平面4.旋转抛物面12、总流伯努利方程适用于（）。
1.恒定流2. 非恒定流3.可压缩流体 4.以上都不对13、佛汝德数Fr 是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( )1. 均匀流和非均匀流2. 急流和缓流3. 恒定流和非恒定流4.层流和紊流14、紊流粗糙区的水头损失与流速成 （ ）1. 二次方关系2. 一次方关系3. 次方关系4.～次方关系15、当从孔口流出的水股被另一部分流体所淹没时，称为——————。
1.孔口淹没出流2.管嘴非恒定出流3.孔口非恒定出流4.自由出流16、在正常工作条件下，在孔口外接一个相同管径的管嘴，作用水头相同时，管嘴比孔口出流量（）1.大2.小3.相等4.不定17、管轴高程沿流向增大的等直径管道，其管轴压强沿流向（）1.增大2.减小3.不变4.不定18、在同一瞬时，流线上各个流体近质点的速度方向总是在该点与此流线（）2. 相交3.相切 4.平行19、已知水流的沿程水力摩擦系数l 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（ ）1. 层流区2.紊流光滑区 3. 紊流过渡粗糙区 4.紊流粗糙区20、明渠水力最优断面的水力半径R （ ）1. 等于水深的一半；2. 等于底宽的一半；3. 等于水面宽度的一半；4.等于湿周的一半。
2014西南大学【水力学】作业答案解析
2014西南大学《水力学》作业答案第一次作业[单选题]图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A—A内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h1与h2的关系为A：①h1>h2 B：②h1=h2C：③h1<h2D：④不定参考答案：C[判断题]矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合参考答案：错误[单选题]圆管紊流中的上临界雷诺数（）A：是紊流转变为层流时的雷诺数B：是层流和紊流的主要判别参数C：等于2300D：对流态判别作用不大参考答案：D[判断题]恒定不可压缩流体运动在三个坐标方向的线变形速度之和为零。
参考答案：正确1、如图所示：水箱一侧接一串联管道，已知末端管径d=0.2m，流速v=5m/s，分流量q=0.2m3/s，则水箱出流量Q为0.357 m3/s。
2、水平射流流量为Q、以速度v射向固定平板，则射流对平板的水平作用力F为F=ρQ βv (方向水平向右)。
3、明渠均匀流的力学特征是重力沿流程的分量=边壁摩阻力。
4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为λ＝64/Re 。
5、有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各断面形心位于同一水平面内，取α1=α2=α3，忽略水头损失，则2—2断面的形心点压强p2与1—1断面形心点压强p1的关系为等于。
6、图示容器内液面压强p0为 1.113×105 P a。
7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是光滑区→过渡粗糙区→粗糙区。
8、紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布均匀。
9、作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为τ＝μ∂u/∂y 。
1、0.3572、F=ρQβv (方向水平向右)3、重力沿流程的分量=边壁摩阻力4、λ＝64/Re5、等于6、1.113×1057、光滑区→过渡粗糙区→粗糙区8、均匀9、τ＝μ∂u/∂y第二次作业1、下列说法中，正确的说法是（ B ）A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B：理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒D：理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒2、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
2014西南大学《水力学》作业答案..
2014西南大学《水力学》作业答案第一次作业[单选题]图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A—A内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h1与h2的关系为A：① h1>h2 B：② h1=h2 C：③ h1<h2 D：④不定参考答案：C[判断题]矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 O重合参考答案：错误[单选题]圆管紊流中的上临界雷诺数（）A：是紊流转变为层流时的雷诺数B：是层流和紊流的主要判别参数C：等于2300D：对流态判别作用不大参考答案：D[判断题]恒定不可压缩流体运动在三个坐标方向的线变形速度之和为零。
参考答案：正确1、如图所示：水箱一侧接一串联管道，已知末端管径d=0.2m，流速v=5m/s，分流量q=0.2m3/s，则水箱出流量Q为 0.357 m3/s。
2、水平射流流量为Q、以速度v射向固定平板，则射流对平板的水平作用力F为 F=ρQ βv (方向水平向右)。
3、明渠均匀流的力学特征是重力沿流程的分量=边壁摩阻力。
4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为λ＝64/Re 。
5、有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各断面形心位于同一水平面内，取α1=α2=α3，忽略水头损失，则2—2断面的形心点压强p2与1—1断面形心点压强p1的关系为等于。
6、图示容器内液面压强p0为 1.113×105 P a。
7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是光滑区→过渡粗糙区→粗糙区。
8、紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布均匀。
9、作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为τ＝μ∂u/∂y 。
1、0.3572、F=ρQβv (方向水平向右)3、重力沿流程的分量=边壁摩阻力4、λ＝64/Re5、等于6、1.113×1057、光滑区→过渡粗糙区→粗糙区8、均匀9、τ＝μ∂u/∂y第二次作业1、下列说法中，正确的说法是（ B ）A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B：理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒D：理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒2、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
(完整版)水力学答案
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-⨯⨯=τPa 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》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。
西南大学网上作业题及参考答案
西南大学网上作业题及参考答案西南大学《社会科学研究方法》网上作业题及答案.doc 西南大学《色彩》网上作业题及答案.doc西南大学《人力资源开发与管理》网上作业题及答案.doc 西南大学《区域分析与规划》网上作业题及答案.doc西南大学《园艺植物研究法》网上作业题答案.doc西南大学《遗传学》网上作业题答案.doc西南大学《仪器分析》网上作业题答案.doc西南大学《消费者行为学》网上作业题答案.doc西南大学《西方经济学(下)》网上作业题答案.doc西南大学《文字设计》网上作业题答案.doc西南大学《外语教育技术》网上作业题答案.doc西南大学《外国音乐简史》网上作业题答案.doc西南大学《土地利用规划学》网上作业题答案.doc西南大学《土地规划学》网上作业题答案.doc西南大学《商务沟通》网上作业题答案.doc西南大学《论文写作》网上作业题答案.doc西南大学《旅游地理学》网上作业题答案.doc西南大学《合唱指挥常识》网上作业题答案.doc西南大学《歌剧艺术欣赏》网上作业题答案.doc西南大学《高效率教学》网上作业题答案.doc西南大学《儿童哲学》网上作业题答案.doc西南大学《动物生物学》网上作业题答案.doc西南大学《动物生物化学》网上作业题答案.doc西南大学《动物生理学》网上作业题答案.doc西南大学《邓小平教育思想》网上作业题答案.doc西南大学《财务会计》网上作业题答案.doc西南大学《中国教育哲学思想》网上作业题及答案.doc 西南大学《中国法制史》网上作业题答案.doc西南大学《中国法律思想史》网上作业题及答案.doc 西南大学《政治学与管理》网上作业题及答案.doc西南大学《政治学》网上作业题及答案.doc西南大学《证券学》网上作业题及答案.doc西南大学《影视摄影》网上作业题及答案.doc西南大学《英语阅读一》(高)网上作业题答案.doc西南大学《英语阅读四（高）》网上作业题及答案.doc 西南大学《英语阅读二》(高)网上作业题答案.doc西南大学《英语听说二》（专）网上作业题及答案.doc 西南大学《英语国家概况》网上作业题及答案.doc西南大学《房地产经营管理》网上作业题及答案.doc西南大学《房地产估价》网上作业题及答案.doc西南大学《电子政务》网上作业题及答案.doc西南大学《当代中国公共政策》网上作业题及答案.doc 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《水力学》作业题参考答案
（2）计算水平分量Px
Px po A p0 R2 59.74KN
（3）计算铅垂分力Pz
4 R3 1 4 0.53 Pz V g g 9.807 2.56KN 3 2 6
第3章 -13-
第3章
水动力学
第3章
-14-
第3章 水动力学
2.5 1.4 Hg g 3.0 1.4 g pa 265.0 98 265.0 363kPa
第3章 -9 -
第2章 水静力学
作业
4、绘制题图中AB面上的压强分布图
解：
A
ρgh1 ρgh1 ρgh1
A
ρg(h2-h1)
A
ρg(h2-h1)
-11-
第3章
第2章 水静力学
作业
6、矩形平板闸门，宽b=0.8m，高h=1m，若要求在当水深h1 超过2m时，闸门即可自动开启，转轴的位置y应是多少？ 解：
当水深达到 h1 时，水压力作用位置应作用在转轴点，当水深 大于 h1 时，水压力作用位置应作用于转轴上面，使闸门 开启。
h P h1 g hb 1.5 1000 9.807 1 0.8 11.7684 （kPa） 2
3 1 1 ay ux uy uz 0 0 y5 0 y5 t x y z 3 3
x
t u y
x
x u y
y
y u y
z
z u y
3
uz u u u 1 2 ux z u y z uz z 0 xy 3 xy 3 xy 3 t x y z 3 3 1 32 1 16 a y 1, 2,3 25 （m / s 2） ax 1, 2,3 1 24 （m / s 2） 3 3 3 3 az
水力学考试试题与答案.doc
水力学考试试题与答案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。
答案：c （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。
答案：d （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/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（ a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。
答案：d （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。
答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 ? 与边壁相对粗糙度和雷诺数 Re 都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区；答案： c （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，则管道中原来的流速 v0 为 a、1.54m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（ a、恒定均匀流； c、非恒定均匀流；答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（答案：b （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；答案：b1）b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区b 、2.0mc 、2.45m ）d、3.22mb、恒定非均匀流； d、非恒定非均匀流。
）。
a、均匀缓流；b、均匀急流；c、非均匀缓流；d、非均匀急流。
（11）闸孔出流的流量 Q 与闸前水头的 H（ a、1 次方答案：d （12）渗流研究的对象是（答案：a （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 b、2 次方 c、3/2 次方）成正比。
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2014西南大学《水力学》作业答案第一次作业[单选题]图示为一水平弯管.管中流量不变.在过水断面A—A内外两侧的1、2两点处各装一根测压管.则两测压管水面的高度h1与h2的关系为A：①h1>h2 B：②h1=h2 C：③h1<h2 D：④不定参考答案：C[判断题]矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合参考答案：错误[单选题]圆管紊流中的上临界雷诺数（）A：是紊流转变为层流时的雷诺数B：是层流和紊流的主要判别参数C：等于2300D：对流态判别作用不大参考答案：D[判断题]恒定不可压缩流体运动在三个坐标方向的线变形速度之和为零。
参考答案：正确1、如图所示：水箱一侧接一串联管道.已知末端管径d=0.2m.流速v=5m/s.分流量q=0.2m3/s.则水箱出流量Q为 0.357 m3/s。
2、水平射流流量为Q、以速度v射向固定平板.则射流对平板的水平作用力F为 F=ρQβv (方向水平向右)。
3、明渠均匀流的力学特征是重力沿流程的分量=边壁摩阻力。
4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为λ＝64/Re 。
5、有一水平分叉管中液流流动如图示.已知Q2=Q3=0.5Q1.A2=A3=0.5A1.各断面形心位于同一水平面内.取α1=α2=α3.忽略水头损失.则2—2断面的形心点压强p2与1—1断面形心点压强p1的关系为等于。
6、图示容器内液面压强p0为 1.113×105 P a。
7、当管道尺寸及粗糙度一定时.随着流量的加大.紊流流区的变化是光滑区→过渡粗糙区→粗糙区。
8、紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布均匀。
9、作层流运动的牛顿流体.其层间切应力为τ＝μ∂u/∂y 。
1、0.3572、F=ρQβv (方向水平向右)3、重力沿流程的分量=边壁摩阻力4、λ＝64/Re5、等于6、1.113×1057、光滑区→过渡粗糙区→粗糙区8、均匀9、τ＝μ∂u/∂y第二次作业1、下列说法中.正确的说法是（ B ）A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时.沿流线总机械能守恒B：理想不可压均质重力流体作定常流动时.沿流线总机械能守恒C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时.沿迹线总机械能守恒D：理想可压缩重力流体作非定常流动时.沿流线总机械能守恒2、恒定流一定是均匀流.层流也一定是均匀流。
（错）3、水的动力粘度随温度的升高而（B）A：增大B：减小C：不变D：不定4、牛顿流体具有（B）A：扩散并充满整个容器的特性B：在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性C：实际上绝对不可压缩的性质D：切应力与运动状态无关的性质5、水深相同的静止水面一定是等压面。
（错误）6.层流均匀流断面动量修正系数为２ (错误)论述题：1、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。
2、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。
3、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m.闸门宽B =4m.圆弧形闸门半径R =1m.水面均为大气压强。
确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。
解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN,静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2,P=113.50kN,tan α= P y /P x =1.15 ∴ α=49°合力作用线通过圆弧形闸门的圆心4、图示一跨河倒虹吸管.正方形断面面积为 A=0.64 m2.长 l =50 m.两个 30。
折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2.ζ2=0.5.ζ3=1.0.沿程水力摩擦系数λ=0.024.上下游水位差 H=3m 。
求通过的流量 Q ?测 压 管 水 头 线总 水 头 线v 0=0解： 按短管计算.取下游水面为基准面.对上下游渠道内的计算断面建立能量方程 gv R l h H w 2)4(2∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数9.10.15.022.0 , m 2.04/=++⨯====∑ξχd A R 将参数代入上式计算.可以求解得到/s m 091.2 , m /s 16.4 3===∴vA Q v即倒虹吸管内通过的流量为2.091m 3/s 。
5、如图从水箱接一橡胶管道及喷嘴.橡胶管直径D=7.5cm.喷嘴出口直径d=2.0cm.水头H=5.5m.由水箱至喷嘴出口的水头损失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/cm 2。
行近流速v 0≈0.取动能、动量修正系数均为1。
（1）计算通过管道的流量Q ；（2）如用手握住喷嘴.需要多大的水平力？方向如何？解：（1）通过流量以喷嘴出口中心所在水平面为基准面0—0.选取水箱内接近管道入口满足渐变流条件的1—1断面、喷嘴出口处的2—2断面及橡胶管与喷嘴接头处的3—3断面。
对1—1与2—2列能量方程：w h g v H +=2222αsm s m h H g v w 8995.9)5.05.5(8.92)(22=-⨯⨯=-= s m s m v d Q 333222101100.38995.902.044-⨯=⨯⨯==ππ（2）手握住喷嘴需要的水平力 橡胶管流速s m s m Dv d v 7040.08995.9)5.72(22223=⨯== 对喷嘴段3—3与2—2间水体列水平方向的动量方程：F P P v v Q --=-233322)(ββρP 2=0N N D p P 4754.216075.04109.442423=⨯⨯==-ππ)(323v v Q P F --=ρNN N 8771.187)7040.08995.9(101100.310004754.2163=-⨯⨯-=- 答：用手握住喷嘴需要的握力为187.8771N.方向水平向左。
第三次作业1、在正常工作条件下.在孔口外接一个相同管径的管嘴.作用水头相同时.管嘴比孔口出流量(A ：大)2、若明渠水力最优矩形断面的水深为1.2m.其宽度为（D ： 2.4m ）填空①、计算明渠均匀流的公式是：v=C （RJ ）½②、理想液体与实际液体的主要区别是__有无粘滞性__③、只受重力作用.静止液体中的等压面是_水平面__。
④、圆管层流实测管轴上流速为4m/s.则断面平均流速为 2 m/s 。
⑤、在铅直管道中有密度ρ=800kg/m3的煤油向下流动.管道直径d=20cm.装有两个压力表读数分别为p1=196kPa.p2=392kPa.假设管中流速不变.不计水头损失.两压力表高差H 的长度应为 25ｍ 。
⑥、某液体的动力粘度μ=0.005Pa ・S.密度ρ=850Kg/m3.则其运动粘度ν＝5.88*10-6 m2/S 。
⑦、水在直径为1cm 的圆管中流动.流速v=1m/s.运动粘ν=0.01cm2/s.雷诺数= 10000 .水流为 紊 流。
⑧、根据管道水头损失计算方法的不同.管道可以分为短管_和_长管。
答：1、v=C （RJ ）½2、有无粘滞性3、水平面4、2 m/s5、25ｍ6、5.88*10-6 m2/S7、10000 .紊流8、短管、长管3.明渠水力最优断面的水力半径R （A ）A ：等于水深的一半；B ：等于底宽的一半；C ：等于水面宽度的一半；D ：等于湿周的一半4.已知水流的沿程水力摩擦系数l 只与边界粗糙度有关.可判断该水流属于（D ） A ：层流区B：紊流光滑区C：紊流过渡粗糙区D：紊流粗糙区5.长管的总水头线与测压管水头线（A）A：相重合B：相平行.呈直线C：相平行.呈阶梯状D：以上答案都不对6.在同一瞬时.流线上各个流体近质点的速度方向总是在该点与此流线（A）A：重合B：相交C：相切D：平行7.下列说法中.正确的说法是（B）A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时.沿流线总机械能守恒 B：理想不可压均质重力流体作定常流动时.沿流线总机械能守恒C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时.沿迹线总机械能守恒D：理想可压缩重力流体作非定常流动时.沿流线总机械能守第四次作业1.粘滞性是液体产生水头损失的内因。
（对）2.园管中层流的雷诺数必然大于２000。
（错）论述题1、简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。
答：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层流到紊流过渡区.λ仅是Re的函数；在紊流光滑区λ=f1（Re）；过渡区λ=f2（Re.△/R）；粗糙区λ=f3(△/R).紊流粗糙区又称为阻力平方区。
2、"均匀流一定是恒定流”.这种说法是否正确？为什么？答：这种说法是错误的.均匀流不一定是恒定流。
因均匀流是相对于空间而言.即运动要素沿流程不变.而恒定流是相对于时间而言.即运动要素不随时间而变。
两者判别标准不同。
3、简述明渠均匀流的形成条件和特征。
答：明渠均匀流的形成条件：根本（力学）条件：重力沿流向的分量=边壁摩阻力具体条件：①.水流应为恒定流；②.流量沿程不变；③.渠道必须是长而直的棱柱形顺坡渠道；④.糙率n沿程不变；⑤.渠道中无建筑物的局部干扰。
明渠均匀流的水力特征为：①.等深流动：h1=h2=h；②.等速流动：V1=V2=V；③.总水头线 // 水面线 // 渠底线.J=Jp=i。
3.有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（B）A：8 B：4 C：2 D：14.按是否考虑液体的粘滞性.可将液体分为(D)A：牛顿液体与非牛顿液体；B：连续液体与非连续液体C：可压缩液体与不可压缩液体D：理想液体与实际液体5.水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
(错)6.渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
（对）7.液体中某点的绝对压强为100kN/m2.则该点的相对压强为（B）A： 1 kN/m2 B：2 kN/m2 C：5 kN/m2 D：10 kN/m2第五次作业论述题1、流线和迹线的区别和联系是什么？答：（1）区别：迹线是单个液体质点在某一时段内不同时刻的流动轨迹线；流线是同一瞬时由连续的一系列液体质点所构成的流动方向线。
（2）联系：恒定流时.流线与迹线重合。
2、简述过水断面上单位重量流体的平均总机械能E（断面总能）与断面比能e 的区别与联系。
答：（1）基准面不同断面总能E：是以某一个水平面为基准面计算的单位重量液体所具有的机械能.水平面可任取.但同一题目必须是同一基准面；断面比能e：是以断面最低点所在的水平面为基准面计算的单位重量液体所具有的机械能.水平面不能任意选取.且一般情况下同一题目不同的过水断面基准面不同。
（2）沿流程变化率不同E沿流程总是减小.即恒小于零；e则可以沿流程上升、下降或不变.即可>0.<0.=03、何为连续介质模型？水力学研究中引入连续介质模型的可行性和必要性是什么？答：连续介质模型：假设液体是一种充满其所占据空间的毫无空隙的连续体。