《《水力學(xué)》作業(yè)題參考答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《水力學(xué)》作業(yè)題參考答案（52頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、作業(yè)題參考答案,Hydraulics3章,2,第1章 緒論,Hydraulics3章,3,第1章 緒論 作業(yè),1、密度為850kg/m3的某液體動力黏度為0.005Pas，其運(yùn)動黏度為多少,解,Hydraulics3章,4,第1章 緒論 作業(yè),2、0oC時(shí)，若使水的體積減小0.1%和1%，壓強(qiáng)應(yīng)分別增加多少,解：假定壓強(qiáng)為0.5MPa,Hydraulics3章,5,第1章 緒論 作業(yè),3、溫度為10oC、體積為2.5m3的水加熱到60oC，體積增加了多少,解,Hydraulics3章,6,第2章 水靜力學(xué),Hydraulics3章,7,1、密閉水箱，壓力表測得壓強(qiáng)為4900Pa。壓力表中心比A

2、點(diǎn)高0.4m，A點(diǎn)在液面下1.5m。求液面絕對壓強(qiáng),第2章 水靜力學(xué) 作業(yè),解,相對壓強(qiáng)為： -5.89（kPa,絕對壓強(qiáng)為： 98-5.89=92.11（kPa,Hydraulics3章,8,2、水箱形狀如圖所示。底部有4個支座。試求底面上總壓力和4個支座的支座反力,第2章 水靜力學(xué) 作業(yè),不同之原因：總壓力為底面水壓力與面積的乘積，為壓力體 。而支座反力與水體重量及箱體重力相平衡，而水體重量為水的實(shí)際體積的重量,解：（1）總壓力,2）支反力,Hydraulics3章,9,3、多個U型水銀測壓計(jì)串聯(lián)起來成為多管測壓計(jì)?？蓽y量較大的壓強(qiáng)值。圖中高程的單位為m。試求水面的絕對壓強(qiáng)pabs,第2章

3、 水靜力學(xué) 作業(yè),解,Hydraulics3章,10,4、繪制題圖中AB面上的壓強(qiáng)分布圖,第2章 水靜力學(xué) 作業(yè),解,Hydraulics3章,11,第2章 水靜力學(xué) 作業(yè),5、矩形平板閘門AB如圖所示,A處設(shè)有轉(zhuǎn)軸。已知閘門長l=3m，寬b=2m，形心點(diǎn)水深hc=3m，傾角=45，忽略閘門自重及門軸摩擦力。試求開啟閘門所需拉力FT,解,Hydraulics3章,12,6、矩形平板閘門，寬b=0.8m，高h(yuǎn)=1m，若要求在當(dāng)水深h1超過2m時(shí)，閘門即可自動開啟，轉(zhuǎn)軸的位置y應(yīng)是多少,第2章 水靜力學(xué) 作業(yè),解,Hydraulics3章,13,7、密閉盛水容器，已知h1=60cm,h2=100c

4、m，水銀測壓計(jì)讀值h=60cm。試求半徑R=0.5m的半球蓋AB所受總壓力的水平分力和鉛垂分力,第2章 水靜力學(xué) 作業(yè),解：（1）確定半圓中心壓強(qiáng)P0,kPa） （2）計(jì)算水平分量Px,3）計(jì)算鉛垂分力Pz,Hydraulics3章,14,第3章 水動力學(xué),Hydraulics3章,15,第3章 水動力學(xué) 作業(yè),1,解：（1,Hydraulics3章,16,2）二維運(yùn)動，空間點(diǎn)的運(yùn)動僅與、坐標(biāo)有關(guān)； （3）為恒定流動，運(yùn)動要素與無關(guān)； （4）非均勻流動,Hydraulics3章,17,2、水管直徑50mm，末端閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表讀數(shù)為21kPa。閥門打開后讀值降至5.5 kPa，如不計(jì)水頭損失

5、，求通過的流量,第3章 水動力學(xué) 作業(yè),解：找到基準(zhǔn)面0-0，當(dāng)閥門打開時(shí)，水流動，此時(shí)，從1-1到2-2列能量方程,式中,則,Hydraulics3章,18,3、變直徑的管段AB，直徑DA=0.2m，DB=0.4m，高差h=1.5m。測得pA=30kPa ，pB=40kPa，B處斷面平均流速vB=1.5m/s。試判斷水在管中的流動方向,解：找到基準(zhǔn)面,第3章 水動力學(xué) 作業(yè),Hydraulics3章,19,4、利用皮托管原理測量水管中的點(diǎn)速度。如讀值h=60mm，求該點(diǎn)流速u,第3章 水動力學(xué) 作業(yè),解,Hydraulics3章,20,5、為了測量石油管道的流量，安裝文丘里流量計(jì)，管道直徑D

6、1=200mm，流量計(jì)喉管直徑D2=100mm，石油密度=850kg/m3，流量計(jì)流量系數(shù)=0.95?，F(xiàn)測得水銀壓差計(jì)讀數(shù)hp=150mm，問此時(shí)管中流量Q是多少,第3章 水動力學(xué) 作業(yè),Hydraulics3章,21,6、水箱中的水從一擴(kuò)散短管流到大氣中，直徑D1=100mm，該處絕對壓強(qiáng)p1=0.5大氣壓，直徑D2=150mm，試求水頭H。水頭損失忽略不計(jì),第3章 水動力學(xué) 作業(yè),Hydraulics3章,22,7,第3章 水動力學(xué) 作業(yè),Hydraulics3章,23,Hydraulics3章,24,第5章 水頭損失,Hydraulics3章,25,1、水管直徑D=10cm，管中流速v=

7、1m/s，水溫為t=10。試判別流態(tài)并求臨界流速,第5章 水頭損失 作業(yè),1-3,Hydraulics3章,26,2、有一矩形斷面的小排水溝，水深h=15cm，底寬b=20cm，流速v=0.15m/s，水溫t=10，試判別流態(tài),第5章 水頭損失 作業(yè),Hydraulics3章,27,3、輸油管的直徑D=150mm，Q=16.3m3/h，油的運(yùn)動粘度=0.2cm2/s，試求每千米管長的沿程水頭損失,第5章 水頭損失 作業(yè),解,Hydraulics3章,28,4、自來水管長l=600m，直徑D=300mm，舊鑄鐵管道，通過流量Q=60m3/h，試用穆迪圖和海曾威廉公式分別計(jì)算沿程水頭損失,第5章

8、水頭損失 作業(yè),Hydraulics3章,29,B、海曾威廉公式法,查表5-4，取 CHW = 95，算得相對粗糙,計(jì)算沿程水頭損失,Hydraulics3章,30,第5章 水頭損失 作業(yè),9、輸水管道中設(shè)有閥門，已知管道直徑為D=50mm，通過流量為Q=3.34L/s，水銀壓差計(jì)讀值h=150mm，沿程水頭損失不計(jì)，試求閥門的局部損失系數(shù),Hydraulics3章,31,13、水管直徑為D=50mm，兩測點(diǎn)間相距l(xiāng)=15m，高差3m，通過流量Q=6L/s，水銀壓差計(jì)讀值為h=250mm，試求管道的沿程阻力系數(shù),第5章 水頭損失 作業(yè),Hydraulics3章,32,14、兩水池水位恒定，已知

9、管道直徑D=100mm，管長l=20m，沿程阻力系數(shù)=0.042，彎管和閥門的局部損失系數(shù)彎=0.8，閥=0.26，通過流量Q=65L/s，試求水池水面高差H,第5章 水頭損失 作業(yè),解,列1-1、2-2兩斷面的伯努利方程,則,課本后的答案為43.9m,Hydraulics3章,33,15、自水池中引出一根具有三段不同直徑的水管，已知直徑d=50mm，D=200mm，長度L=100m，水位H=12m，沿程摩阻系數(shù)為=0.03，局部損失系數(shù)閥=5.0，試求通過水管的流量并繪總水頭線及測壓管水頭線,第5章 水頭損失 作業(yè),解：以0-0截面為基準(zhǔn)面，列1-1、 2-2截面的伯努利方程,Hydraul

10、ics3章,34,則,由連續(xù)方程可得,代入上式，得,Hydraulics3章,35,Hydraulics3章,36,第6章 有壓管流,Hydraulics3章,37,1、虹吸管將 A池中的水輸入 B池，已知兩池水面高差 H=2m，水管的最大超高h(yuǎn)=1.8m，管道長度分別為 l1=3m, l2=5m,管徑D=75mm，沿程阻力系數(shù)=0.02，局部阻力系數(shù)：進(jìn)口en0.5，轉(zhuǎn)彎b0.2，出口ex1。試求流量Q及管道最大超高斷面的真空度hv,第6章 有壓管流 作業(yè),解：簡單短管道水力計(jì)算特點(diǎn)，應(yīng)用公式有,Hydraulics3章,38,列斷面0-0、1-1伯努利方程,又,Hydraulics3章,3

11、9,2、由水塔向水車供水，由一直徑D=150mm，長l=80m, 沿程阻力系數(shù)= 0.03的管道供水，該管道中共有兩個閘閥和4個90彎頭，閘閥全開時(shí)局部阻力系數(shù)a=0.12，彎頭局部阻力系數(shù)b=0.48。水車的有效容積V為25m3，水塔具有水頭H=18m，試求水車充滿水所需的最短時(shí)間t,第6章 有壓管流 作業(yè),Hydraulics3章,40,解：列水塔液面及管道出流斷面的伯努利方程,Hydraulics3章,41,4、自密閉容器經(jīng)兩段串聯(lián)管道輸水，已知壓力表讀值pM=0.1MPa，水頭H=2m，管長l1=10m，l2=20m，直徑d1=100mm，d2=200mm，沿程阻力系數(shù)1=2=0.03

12、.試求流量并繪總水頭線和測壓管水頭線,第6章 有壓管流 作業(yè),Hydraulics3章,42,解：可將本題看成簡單長管串聯(lián)的水力計(jì)算，不計(jì)流速水頭和局部水頭損失。則作用水頭,注：課本答案為58L/s，可能存在錯誤,Hydraulics3章,43,由于不計(jì)流速水頭和局部水頭損失，故其總水頭線與測壓管水頭線重合，并且坡度沿流程不變的直線。具體結(jié)果如下圖所示,Hydraulics3章,44,6、工廠供水系統(tǒng)，由水塔向A、B、C三處供水，管道均為鑄鐵管。已知流量分別為Qc=10L/s，qB=5L/s，qA= 10L/s，各管段長l1=350m，l2=450m，l3=100m，各段直徑d1=200mm，

13、d2=150mm，d3=100mm，場地整體水平，試求水塔底部出口壓強(qiáng),第6章 有壓管流 作業(yè),Hydraulics3章,45,解：屬簡單長管道的水力計(jì)算，不計(jì)流速水頭和局部水頭損失。 Q1=qA+qB+QC=10+5+10=25L/s Q2=qB+QC=5+10=15L/s Q3=QC=10L/s,H= a1l1Q12+ a2l2Q22+ a3l3 Q3 2 各管段的曼寧公式比阻由表6-1查得，代入上式 H=9.33500.0252+434500.0152+3751000.012=10.1m,Hydraulics3章,46,7、在長為2l，直徑為D的管道上，并聯(lián)一根直徑相同，長為l的支管（圖

14、中虛線）。若水頭H不變，不計(jì)局部損失，試求并聯(lián)支管前后的流量比,第6章 有壓管流 作業(yè),解：本題屬簡單管道的水力計(jì)算。并聯(lián)前,并聯(lián)后,Hydraulics3章,47,又有,Hydraulics3章,48,第7章 明渠流動,Hydraulics3章,49,1、梯形斷面土渠，底寬b3m，邊坡系數(shù)m2，水深h=1.2m，底坡i=0.0002， 渠道受到中等養(yǎng)護(hù)，粗糙系數(shù)n=0.025，試求通過流量Q,第7章 明渠流動 作業(yè),解,Hydraulics3章,50,2、修建混凝土砌面的矩形渠道，要求通過流量Q=9.7m3s，底坡 i=0.001，粗糙系數(shù)n=0.013，試按水力最優(yōu)斷面設(shè)計(jì)斷面尺寸,第7章 明渠流動 作業(yè),解： 對矩形斷面，水力最優(yōu)斷面滿足,有,迭代法,Hydraulics3章,51,3、修建梯形斷面渠道，要求通過流量Q1m3/s，渠道邊坡系數(shù)m=1.0，底坡i=0.0022， 粗糙系數(shù)n0.03，試按不沖允許流速vmax=0.8m/s，設(shè)計(jì)斷面尺寸,第7章 明渠流動 作業(yè),解,有,得,有,Hydraulics3章,52,即有,解得