水力学第四版绪论思考题答案

1、质量、重量、密度、容重的定义，密度和容重间存在着什么关系？各物理量的量纲量测单位是什么？质量——惯性：物体中所含物质的多少量纲：[M]单位：kg/m3重量——万有引力：地球对物体的引力，称重力或重量量纲：[MLT-2]单位：kg•m/m22、什么叫做粘滞性？粘滞性对液体运动起什么作用？当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性。

此内摩擦力称粘滞力。

内摩擦力的作用是抵抗液体内部的相对运动，从而影响着液体的运动状况，由于粘滞性的存在，液体在运动过程中因克服内摩擦力而做功，故液体的粘滞性也是液体中发生机械能量损失的根源。

3、固体之间的摩擦力与液体之间的摩擦力有何原则上的区别？何谓牛顿内摩擦定律，该定律是否适用于任何液体？固体之间的摩擦力仅发生在液体与固体边界的接触处，而液体之间的摩擦力发生在液体与固体边界的接触处和液体内部。

内摩擦定律：①作层流运动的液体，相邻液层中单位面积上所作用的内摩擦力（或粘滞力），与流速梯度成正比，与液体性质有关：；②作层流运动的液体，相邻液层中所产生的切应力，与剪切变形速度成正比。

只适用于作层流运动的牛顿流体。

4、什么是理想液体？理想液体与实际液体的根本区别何在？把液体看作绝对不可压缩、不可膨胀、无粘滞性、无表面张力的连续介质。

实际液体的压缩性、膨胀性、表面张力很小与理想液体相差不大，故根本区别为是否考虑粘滞性。

5、为什么可以把液体当作“连续介质”？运用这个假设对研究液体运动规律有何意义？因为分子间孔隙的距离与生产上研究的液流尺度相比，极其微小，故水力学中只研究液体宏观机械运动。

假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。

把液体视为连续介质，则液流中的一切物理量（压强、流速）均可视为空间坐标和时间的连续函数。

在研究液体运动规律时，可利用连续函数的分析方法。

且经长期证明：利用连续介质的假定所得出的液体运动规律的基本理论与客观实际十分符合。

工程水文水力学思考题及计算题25题思考问答题,20题计算题包括答案.docx

工程水文水力学思考题及计算题25题思考问答题,20题计算题包括答案.docx.工程水文水力学思考题和计算题一、思考问答1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答： 1）成因分析法 :根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。

如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。

2）数理统计法：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。

如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。

水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。

此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。

2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。

答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。

依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。

对一闭合流域：设P 为某一特定时段的降雨量， E 为该时段内的蒸发量， R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+E C+△U△ U为该时段流域内的蓄水量，△U=U1+U2。

对于多年平均情况，△U ＝ 0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：P= R+ E影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。

因此，水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。

如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。

例如：某闭合流域的多年平均降雨量P=1020mm，多年平均径流深R=420mm，试求多年平均蒸发量 E 。

.E= P- R＝ 600mm。

水利学作业答案第1～7章思考题解答

《水力学》思考题解答第1章绪论1.1 答：流体与固体相比，流体的抗剪切性能很差，静止的流体几乎不能承受任何微小的剪切力；在一般情况下，流体的抗压缩性能也不如固体的抗压缩性能强。

液体与气体相比，液体的压缩性与膨胀性均很小，能够承受较大的外界压力，而气体由于压缩性和膨胀性都很大，所以气体不能承受较大的外界压力。

气体受压时，变形通常会非常明显。

1.2 答：④ 1.3 答：① 1.4 答：④ 1.5 答：① 1.6 答：④ 1.7 答：④ 1.8 正确。

1.9 错误。

1.10 答：量纲：是物理量的物理属性，它是唯一的，不随人的主观意志而转移。

而单位是物理量的度量标准，它是不唯一的，能够受到人们主观意志的影响。

本题中，时间、力、面积是量纲，牛顿、秒是单位。

1.11 基本，导出。

1.12 答：量纲的一致性原则。

1.13 答：若某一物理过程包含n+1个物理量（其中一个因变量，n 个自变量），即：q =f(q 1，q 2，q 3，…，q n )无量纲π数的具体组织步骤是：（1）找出与物理过程有关的n ＋1个物理量，写成上面形式的函数关系式；（2）从中选取m 个相互独立的基本物理量。

对于不可压缩流体运动，通常取三个基本物理量，m=3。

（3）基本物理量依次与其余物理量组成［（n ＋1）－m ］个无量纲π项：c b aqq q q 321=π44432144cbaq q q q =π55532155c b a qq q q =π （1）…………nn n cban n q q q q 321=π式中a i 、b i 、c i 为各π项的待定指数，由基本物理量所组成的无量纲数π1＝π2＝π3＝1。

（4）满足π为无量纲项，求出各π项的指数a i 、b i 、c i ，代入上式中求得各π数；（5）将各π数代入描述该物理过程的方程式（1），整理得出函数关系式。

第2章流体静力学基础思考题 2.1 答：C 2.2 答：D2.3 答：不能认为压强是矢量，因为压强本身只是流体内部位置坐标点的函数，与从原点指向该点的方向转角没有关系。

《水力学》作业题参考答案

解：（1）总压力：PZ A p 4 g 3 3 352.（8 kN）
（2）支反力：
R W总 W水 W箱 W箱 g 111 333
W箱 9807 28 W箱 274.7kN
不同之原因：总压力为底面水压力与面积的乘积，为压力体。而支座反力与水
解：假定压强为0.5MPa。
K dV / V dP
dP dV / V K
当dV / V 0.1%
P

0.1% 0.538 109
1.86MPa
当dV / V 1%
第3章
P

1% 0.538 109
18.6MPa
-4-
第1章绪论
作业
3、温度为10oC、体积为2.5m3的水加热到60oC，体积增加了多少？
体重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积的重量。
第3章
-8-
第2章水静力学
3、多个U型水银测压计串联起来成为多管测压计。可测量较大的压强值。图中高程的单位为m。试求水面的绝对压强pabs。
解：p0 pa 2.3 1.2 Hg g 2.5 1.2 g 2.5 1.4 Hg g 3.0 1.4 g
-15-
（2）二维运动，空间点的运动仅与、坐标有关；
（3）为恒定流动，运动要素与无关；
（4）非均匀流动。
第3章
-16-
第3章水动力学
作业
2、水管直径50mm，末端阀门关闭时，压力表读数为
21kPa。阀门打开后读值降至5.5 kPa，如不计水头损失，求通过的流量。
解：找到基准面0-0，当阀门打开时，
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.（1 KPa）

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。

水力学第四版课后问题详解

第一章绪论1-2．20℃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 =-=∆1-4．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干？ [解] 在地球上静止时：g f f f z y x -===；0自由下落时：00=+-===g g f f f z y x ；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] gh p p a ρ+=0kPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ2-3．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa 。

压力表中心比A 点高0.5m ，A 点在液面下1.5m 。

求液面的绝对压强和相对压强。

[解] g p p A ρ5.0+=表Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=⨯-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000=+-=+=' 2.8绘制题图中AB 面上的压强分布图。

解：2AB ρgh2-14．矩形平板闸门AB 一侧挡水。

已知长l =2m ，宽b =1m ，形心点水深h c =2m ，倾角α=45，闸门上缘A 处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。

试求开启闸门所需拉力。

[解] 作用在闸门上的总压力：N A gh A p P c c 392001228.91000=⨯⨯⨯⨯=⋅==ρ作用点位置：m A y J y y c c c D 946.21245sin 22112145sin 23=⨯⨯⨯⨯+=+=m l h y c A 828.12245sin 22sin =-=-= α)(45cos A D y y P l T -=⨯∴kN b gh P 74.27145sin 28.910002sin 2222=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=αρ 作用点：m h h 943.045sin 32sin 32'2===α 总压力大小：kN P P P 67.3474.2741.6221=-=-=对B 点取矩：'D '22'11Ph h P h P =-'D 67.34943.074.27414.141.62h =⨯-⨯m h 79.1'D =2-13．如图所示盛水U 形管，静止时，两支管水面距离管口均为h ，当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时，求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。

水力学第4版复习资料整理汇编

学习 -----好资料水力学一、概念1.水力学：是一门技术学科，它是力学的一个分支。

水力学的任务是研究液体（主要是水）的平衡和机械运动的规律及其实际应用。

2.水力学：分为水静力学和水动力学。

3.水静力学：关于液体平衡的规律，它研究液体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于液体上的各种力之间的关系。

4.水动力学：关于液体运动的规律，它研究液体在运动状态时，作用于液体上的力与运动要素之间的关系，以及液体的运动特性与能量转换等。

5.粘滞性：当液体处于运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内在摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，此内摩擦力又称为粘滞力。

6.连续介质：一种咱连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。

7.理想液体：就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、没有粘滞性、没有表面张力的连续介质。

8.质量力：通过所研究液体的每一部分质量而作用于液体的、其大小与液体的质量与比例的力。

如重力、惯性力。

9.单位质量力：作用在单位质量液体上的质量力。

10.绝对压强：以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强。

p’ >011.相对压强：把当地大气压 Pa 作为零点计量的压强。

p12.真空：当液体中某点的绝对压强小于当地压强，即其相对压强为负值时，则称该点存在真空。

也称负压。

真空的大小用真空度 Pk 表示。

13.恒定流：在流场中任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变，这种水流称为恒定流。

14.非恒定流：流场中任何空间点上有任何一个运动要是随时间而变化的，这种水流称为非恒定流。

15.流管：在水流中任意取一微分面积 dA，通过该面积周界上的每一个点，均可作一根流线，这样就构成一个封闭的管状曲面，称为流管。

16.微小流束：充满以流管为边界的一束液流。

17.总流：有一定大小尺寸的实际水流。

18.过水断面：与微小流束或总流的流线成正交的横断面。

19.流量：单位时间内通过某一过水断面的液体体积。

《水力学课后习题答案第四版(吴持恭)

水力学课后习题答案0 绪论0.1 ρ＝816.33kg/m 3 0.2 当y =0.25H 时Hu dy dum 058.1≈ 当y=0.5H 时Hu dy dum 84.0≈ 0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f ＝184N0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P 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 γ=BA Br A r B A ++1.8 P=29.53KN 方向向下垂直底板 P ＝0 1.9 W=34.3rad/s W max =48.5rad/s1.10 a=Lh H g )(2-1.12 当下游无水 P ξ=3312.4KN(→) P 2=862.4KN(↓)当下游有水 P ξ=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φ＝14º28´ 1.20 P ξ=353KN P ζ=46.18KN 方向向下 1.21 H=3m 1.22 δ=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 2.3γ2p =2.35m2.4 P K 1=63.8KN/m 2 2.5 Q=0.00393m 3/s 2.6 Q=0.0611m 3/s 2.7 μ=0.985 2.8 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 ξ=391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角β＝37º8´ 2.13 R ξ=98.35KN(→) 2.14 R ξ=2988.27KN(→) 2.15 R ξ=1.017KN(←) 2.16 R ξ =153.26KN(→)2.17 α=2 34=β2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2μH 2.5 2.20 F=C d L222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )c o s 1(22α-=QQ 2.23 R=2145KN α=54º68´ 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 3.2 R e =198019.8>2000 紊流 3.3 R e =64554>500紊流 3.4 cm 0096.00=δ 3.5320=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q3min1654.0m =/s 20/24.33m N =τ3.7 当Q=5000cm 3/s 时，Re=19450紊流2.00=∆δ 光滑管区027.0=λ当Q ＝20000cm 3/s 时 Re=78200紊流775.00=∆δ 过渡粗糙区026.0=λ当Q ＝200000cm 3/s 时 Re=780000紊流1.70=∆δ 粗糙区 023.0=λ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 λ＝0.042 3.9 n=0.011 3.10 ξ=0.29 3.11 Q=0.004m 3/s 3.12 ∆h=0.158m 3.13 Z=11.1m3.14 ξ=24.74 有压管中的恒定流4.1 当n=0.012时Q=6.51 m3/s 当n=0.013时Q=6.7m3/s当n=0.014时Q=6.3 m3/s4.2 当n=0.0125时Q=0.68 m3/s 当n=0.011时Q=0.74 m3/s当n=0.014时Q=0.62 m3/s=0.0268 m3/s Z=0.82m4.3 Qm ax4.4 当n=0.011时H=7.61 m 当n=0.012时H=7.0 m4.5 H t=30.331m=5.1m4.6 n取0.012 Q=0.5 m3/s hm axv＝21.5m水柱高4.7 n取0.0125时HA4.8 Q1=29.3L/s Q2=30.7L/s ∇=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=2.8m=10.57KN/m24.13 Q=0.0105 m3/s PB4.14 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5.8 当n=0.011时i=0.0026 ∇=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=0.000365.162∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s6 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 h k1=0.47m h k2=0.73m h01=0.56m> h k1缓流h02=0.8m> h k2缓流6.3 h k=1.56m V k=3.34m/s V w=5.86m/s h k > h0缓流V w>V缓流6.5 i K=0.00344> i缓坡6.7 L很长时，水面由线为C0、b0 b2型。

国开电大 2032 水力学(B) 形考任务 1-10章参考答案

国开电大2032 水力学（B）形考任务1-10章参考答案第1章绪论（3分）一、单选题（共5题，每题8分，共40分）题目1连续介质假定认为流体（）连续。

选择一项：A. 在宏观上B. 原子间C. 在微观上D. 分子间题目2在国际单位制中水力学基本量纲不包括（）。

选择一项：A. 力B. 时间C. 长度D. 质量题目3牛顿内摩擦定律适用于（）。

选择一项：A. 非牛顿流体B. 牛顿流体C. 任何流体D. 理想流体题目4液体不具有的性质是（）。

选择一项：A. 黏滞性B. 抗拉性C. 易流动性D. 压缩性题目5下述哪些力属于质量力（）。

选择一项：A. 惯性力B. 表面张力C. 粘性力D. 弹性力二、多选题（共1题，每题1分，共15分）题目6在水利水电工程中经常遇到的水力学问题主要有（）。

选择一项或多项：A. 确定水力荷载、计算过流能力B. 分析水流运动形态C. 确定水流能量的利用和消耗D. 特殊水力学问题三、判断题（共5题，每题6分，共30分）题目7理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。

（错）题目8水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。

（错）题目9压强和切应力属表面力。

（对）题目10流体惯性力与加速度方向相同。

（错）题目11黏滞性可以制止流体流动。

（对）四、计算选择题（共1题，每题15分，共15分）第2章水静力学（13分）一、单选题（共4题，每题5分，共20分）题目1静止液体中同一点各方向的静水压强（）。

选择一项：A. 大小不等B. 大小相等C. 铅直方向数值为最大D. 仅水平方向数值相等题目2液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）。

选择一项：A. 水平面B. 旋转抛物面C. 任意曲面D. 斜平面题目3液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（）。

选择一项：A. 10 kN/m2B. 12 kN/m2C. -12 kN/m2D. -10kN/m2题目4在静止液体中，作用在表面上的压强变化，必将均匀不变地传到液体中的各个部分，这就是______原理。

水力学课后习题答案[001]

水力学课后习题答案本文档为水力学课后习题的答案，包含了题目、解题思路和详细步骤，以及最终的答案结果。

希望能够帮助您更好地理解和掌握水力学知识。

以下是各个题目的解答：题目一一个长度为 L 的平板垂直放置在水中，底部与水面平行。

假设水的密度为ρ，重力加速度为 g，平板的宽度为 w，底部与水面的距离为 h。

求平板底部所受的压力和力。

解题思路：根据帕斯卡原理，液体对容器内任意部分的压力都是相同的。

根据题目所给条件，平板的底部与水面平行，因此平板底部所受的压力和力应该与底部与水面的距离 h 有关。

步骤：1.首先确定平板底部区域的面积，即 A = w * L。

2.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理，计算平板底部所受的压力：P = ρgh。

3.根据面积和压力的关系，计算平板底部所受的力：F = PA = w * L *ρgh。

答案：平板底部所受的压力为P = ρgh，力为F = w * L * ρgh。

题目二一个圆柱形容器装满了水，容器的底面积为A，高度为H。

假设水的密度为ρ，重力加速度为 g。

求容器底部所受的压力和力。

解题思路：根据帕斯卡原理，液体对容器内任意部分的压力都是相同的。

根据题目所给条件，容器装满了水，因此容器底部所受的压力和力应该与容器内水的高度H 有关。

步骤：1.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理，计算容器底部所受的压力：P = ρgH。

2.利用容器底部面积和压力的关系，计算容器底部所受的力：F = PA =A * ρgH。

答案：容器底部所受的压力为P = ρgH，力为F = A * ρgH。

题目三一个高度为 H 的水槽中装满了水，水槽的截面积为 A。

现在在水槽上方的某一高度 h 处打开一个小孔，求从小孔流出的水流速和流量。

解题思路：根据伯努利定律，流体在不同位置处具有不同的总能量。

利用伯努利定律可以计算水从小孔流出时的流速和流量。

步骤：1.利用伯努利定律，计算水从小孔流出时的流速：v = sqrt(2gh)。

水力学第四版课后答案讲解学习

水力学第四版课后答案第一章绪论1-2．20℃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 =-=∆1-4．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干？ [解] 在地球上静止时：g f f f z y x -===；0自由下落时：00=+-===g g f f f z y x ；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] gh p p a ρ+=0ΘkPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ2-3．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。

压力表中心比A点高0.5m，A点在液面下1.5m。

求液面的绝对压强和相对压强。

[解] gppAρ5.0+=表PagpgppA49008.9100049005.1-=⨯-=-=-=ρρ表Papppa93100980004900=+-=+='2.8绘制题图中AB面上的压强分布图。

Bh1h2ABh2h1hAB 解：2B ρgh2-14．矩形平板闸门AB一侧挡水。

已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深h c=2m，倾角 =45o，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。

试求开启闸门所需拉力。

[解] 作用在闸门上的总压力：N A gh A p P c c 392001228.91000=⨯⨯⨯⨯=⋅==ρ作用点位置：m A y J y y c c c D 946.21245sin 22112145sin 23=⨯⨯⨯⨯+=+=οοm l h y c A 828.12245sin 22sin =-=-=οΘα)(45cos A D y y P l T -=⨯∴οkN l y y P T A D 99.3045cos 2)828.1946.2(3920045cos )(=⨯-⨯=-=οο 45°h 1h 2BA[解] 闸门左侧水压力：kN b h gh P 41.62133807.91000111=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=ρm h h 414.145sin 33sin 31'1===οα 闸门右侧水压力：kN b h gh P 74.27145sin 228.9100021sin 21222=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=οαρ 作用点：m h h 943.045sin 32sin 32'2===οα 总压力大小：kN P P P 67.3474.2741.6221=-=-=对B 点取矩：'D '22'11Ph h P h P =-'D 67.34943.074.27414.141.62h =⨯-⨯m h 79.1'D =2-13．如图所示盛水U 形管，静止时，两支管水面距离管口均为h ，当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时，求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。

水力学课后计算题及答案解析

水力学课后计算题及答案第一章绪论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yuAT 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。

(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。

水力学第四版课后答案

第一章绪论20°C 的水2.5m\当温度升至80匸时，其体积增加多少又20°C 时，水的密度Q =99&23kg/〃F80・C 时.水的密度/?2=旳1・83匕/"［解］•••几=几+朋刃/.几=P Q — pQ = pgh = 1000 X 9.807 xL5 = 14.7fcPd 2-3.密闭水箱.压力表测得压强为4900Pao 压力表中心比A 点高OSrru A 点在液而下1・5叫求液而的绝对压强和相对压强。

1-2. 【解】温度变化前后质量守恒，即匕 •••匕=空=2・5679加3P1则增加的体积为^ V=岭一K =O ・O679〃F1-4. 由下落时，其单位质量力又为若干［解］在地球上静止时：一封闭容器盛有水或汕，在地球上静止时，其单位质量力为若干当封闭容器从空中自£=厶=%一&自由下落时:A = A=o ； £=p + g = o第二章流体静力学2-1. 一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液而高于容器内液面h=1.5m,求容器液面的相2-1. 一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液而高于容器内液面h=1.5m,求容器液面的相对压强。

对压强。

pg他［解］"人=卩黑+0・5怒Po = ”八 _1・5/3^ = p 农— pg = 4900—1000 x9・8 = -4900Pd p ； = Po + Pa = -4900 + 98000 = 93100 Pa绘制题图中AB 而上的压强分布图。

解:z“Himp 小pgh\pgh\A- \、，/、vr ___________/、'pmb \ \\\/ ___________________________Bpgh12.51如题2・5图所示，水平安装的文丘里流量计的断面1-1和喉道断面2 2各有-条测压管，测压管的水柱高度分别为人】=1 m,/ = 0・4 m,两个断面面积分别为4 - 0.002 mSA?=利用连续性方程求直管中断面1-1和题2. 21图题2. 5图=衍+― + 參 + 0.05^ P8 2g2g2g +。

[工程流体力学（水力学）]1-4章习题解答

[⼯程流体⼒学（⽔⼒学）]1-4章习题解答［解］⽊块重量沿斜坡分⼒ F 与切⼒T 平衡时，等速下滑第⼀章绪论1-1. 20C 的⽔2.5m 3，当温度升⾄80C 时，其体积增加多少？［解］温度变化前后质量守恒，即'2V 23⼜20C 时，⽔的密度⼼=998.23kg/m 80C 时，⽔的密度=971.83kg/m 3RM3V 2 ⼆⼇=2.5679m「2则增加的体积为 V ⼆V 2 -V^ 0.0679 m 3 1-2.当空⽓温度从 0C 增加⾄20C 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］」=期⼆（1 0.15）、.原（1 -0.1） T 原=1.035 原「原=1.035 "原-「原1.035?i 原⼀「原0.035⼙原⼙原此时动⼒粘度 J增加了 3.5%21-3 ?有⼀矩形断⾯的宽渠道，其⽔流速度分布为u =0.002 Jg （hy-0.5y ）川，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。

” du r ,, ［解］ 0.002 ： g （h -y ）/」dy当 h =0.5m , y=0 时= 0.002 1000 9.807(0.5 —0)= 9.807Pa1-4.⼀底⾯积为45 x 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。

dy-0.002，g(h -y)mg si nr = ^A dudymg sin ⽇5x9.8xsin 22.62P =—AU5」-0.1047Pa s沿y⽅向的分布图。

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。

已知导线直径的粘度J =0.02Pa. s。

若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉⼒。

水力学实验报告思考题答案（全）

⽔⼒学实验报告思考题答案（全）⽔⼒学实验报告思考题答案（⼀）伯诺⾥⽅程实验（不可压缩流体恒定能量⽅程实验）1、测压管⽔头线和总⽔头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管⽔头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。

⽽总⽔头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。

这是因为⽔在流动过程中，依据⼀定边界条件，动能和势能可相互转换。

如图所⽰，测点5⾄测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管⽔头线降低，J P >0。

，测点7⾄测点9，管渐扩，部分动能⼜转换成势能，测压管⽔头线升⾼，J P <0。

⽽据能量⽅程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒⼩于E 1，（E-E ）线不可能回升。

（E-E ）线下降的坡度越⼤，即J 越⼤，表明单位流程上的⽔头损失越⼤，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较⼤的局部⽔头损失存在。

2、流量增加，测压管⽔头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管⽔头线（P-P ）总降落趋势更显著。

这是因为测压管⽔头222gAQ E pZ H p -=+=γ，任⼀断⾯起始的总⽔头E 及管道过流断⾯⾯积A 为定值时，Q 增⼤，g v 22就增⼤，则γpZ +必减⼩。

⽽且随流量的增加，阻⼒损失亦增⼤，管道任⼀过⽔断⾯上的总⽔头E 相应减⼩，故γpZ +的减⼩更加显著。

2）测压管⽔头线（P-P ）的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过⽔断⾯有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=+= g A Q A A 212222122???? ?-+=ζ式中ζ为两个断⾯之间的损失系数。

管中⽔流为紊流时，ζ接近于常数，⼜管道断⾯为定值，故Q 增⼤，H ?亦增⼤，()P P -线的起落变化更为显著。

3、测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？测点2、3位于均匀流断⾯，测点⾼差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有⽑细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断⾯上，其动⽔压强按静⽔压强规律分布。

水力学第四版绪论思考题答案