水力学复习题
水力学复习题

第一章 导 论1、体积模量 K 值越大,液体越容易压缩。
( √ )2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。
(× )3、水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。
( × )4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( 1 )(1)水的温度; (2)水的容重;(3)当地气压; (4)水的流速。
5理想液体是 ( 2 )(1)没有切应力又不变形的液体; (2)没有切应力但可变形的一种假想液体;(3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体; (4)有切应力而不变形的液体。
6、A 、B 为相邻两液层,A 层流速大于B 层流速。
则A 层对B 层的切应力τ1____等于______ B 层对A 层的切应力τ2 。
其中τ1 的方向与流向 ___相同_______,τ2 的方向与流向______相反________。
7、单位质量力的量纲为___L/T 2_______L 2/T___;运动粘度的量纲为 ___M/LT____________;动力粘度的量纲为 _____FT/L 2_______________。
8、物体在外力作用下产生 _______变形________,在除去外力后能恢复原状消除变形的性质,称为 _弹性______。
9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线,如图示,则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布,切应力最大值在 _________________处。
10、水力学中最基本的、贯穿始终的假定是 ________________________假定。
11、图为管道过水断面水流流速分布图,从其对应部位取出水体A ,则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。
题2012、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 1.0cm ,质量 m=5kg ,沿着涂有厚度δ=1.0mm 油的斜面向下作等速运动, 其速度u =1.0m/s,带动油层的运动速度呈直线分布,则油的粘度μ=______________,ν =__________________ (油的密度ρ=950 kg/m 3)。
水力学复习题

目 录目 录 .........................................................................复习题一 .......................................................................参考答案 ....................................................................复习题二 .......................................................................参考答案 ....................................................................复习题一一、填空题(每小题2分,共10分)1、 一般情况下,给水管道中的流速不大于 ,不小于 。
2、能量方程中g v 22α项的能量含义为: 。
3、圆管半径m r 1=,满管流动时的水力半径R 为 米;如果正常水深m h 20=,则水力半径R 为 米。
4、从流体内部结构来看,流体的运动形态可以分成 流与 流。
5、只有途泄流量管道的水头损失是相同流量的管道的水头损失的 。
二、判断题(每小题2分,共10分)1、15℃时水的[动力]粘度小于20℃时水的[动力]粘度。
( )2、恒定流时的流线与迹线二者重合。
( )3、有压管道的测压管水头线只能沿程降低 ( )4、工业管道的沿程摩阻系数λ在紊流粗糙区随e R 增加而增加( )5、均匀流的同一过水断面上,各点流速相等。
( )三、名词解释(每小题3分,共15分)1、粘滞性2、流线3、阻力平方区4、当量粗糙度5、断面比能 四、简答题(每小题5分,共10分)1、水力学对液体做了哪些物理模型化假设?请写出相应内容。
2、 均匀流水力特性如何? 五、作图题(共15分)1、作出标有字母的平面压强分布图并注明各点相对压强的大小(3分)2、作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向(4分)3、请作出明渠恒定流的水面曲线 (4分)4、请定性作出下图总水头线与测压管水头线(两段均为缓坡)(4分) 六、计算与证明题(8分 + 8分+6分+10分+8分,共40分)1、水平放置的压力管,渐变段起点的相对压强a kp p 4001=进口管径流量s m Q /8.13=,m D 50.1=,出口管径md 1=,不计水头损失,求镇墩所受的轴向推力为多少。
水力学典型复习题及答案详解

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。
水力学复习题附答案

水力学复习题附答案一、单选题(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,多选不给分。
)1. 发生水跃的充分必要条件是 4① 从层流过渡到紊流② 从陡坡过渡到缓坡③ 从缓流过渡到急流④ 从急流过渡到缓流2. 对于正坡(i>0)明渠非均匀流,当水深h→∝时 4①dh →0 ds dh ③ →∝ ds②dh →+∝ ds dh→i ④ ds3.圆管紊流中的上临界雷诺数 4 ① 是紊流转变为层流时的雷诺数② 是层流和紊流的主要判别参数③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大4. 图示 A、B 两点间有两根并联长管道 1 和 2,设管 1 的沿程水头损失为 hf1,管 2 沿程水头损失为 hf2,则 hf1 与 hf2 的关系为 2 ① h f 1 h f 2 ② hf1 = hf 2 ③ h f 1 h f 2④无法确定 5. 粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为 4 ① 光滑面② 过渡粗糙面③ 粗糙面④ 以上答案均不对 6. 管轴高程沿流向增大的等直径管道,其管轴压强沿流向 2 ① 增大② 减小③ 不变④ 不定 7. 图示为一水平弯管,管中流量不变,在过水断面 AA 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 3 ① h1>h2 ② h1=h2 ③ h1<h2 ④ 不定 8. 图示两块挡水板,宽度相等。
L1=L2,α1<α2,则 B1 和 B2 两点静水压强的关系为 29.① pB1=pB2 ② pB1<pB2 ③ pB1>pB2 ④无法确定平衡液体中的等压面必为4① 水平面② 斜平面③ 旋转抛物面④ 与质量力相正交的面 10. 牛顿流体具有2 ① 扩散并充满整个容器的特性② 在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性③ 实际上绝对不可压缩的性质④ 切应力与运动状态无关的性质11. 水的动力粘度随温度的升高而①.增大②.减小③.不变④.不定 12. 图中正确的等压面是水①.AA 水水 A A ②.BB C C ③.CC B B ④.DD D D 13. 图中容器内液面的真空压强为①. 9.8 KN/m2 ③. -1m 水柱高( 2 )( 2 )汞②. -10 KN/m ④. 1 个工程大气压2(1 )(13 题图)(14 题图) 14. 如图所示,一平板在油面上作水平运动。
水力学复习题

水力学复习题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】目 录复习题一一、填空题(每小题2分,共10分)1、一般情况下,给水管道中的流速不大于 ,不小于 。
2、能量方程中g v 22α项的能量含义为: 。
3、圆管半径m r 1=,满管流动时的水力半径R 为 米;如果正常水深m h 20=,则水力半径R 为 米。
4、从流体内部结构来看,流体的运动形态可以分成 流与 流。
5、只有途泄流量管道的水头损失是相同流量的管道的水头损失的 。
二、判断题(每小题2分,共10分)1、15℃时水的[动力]粘度小于20℃时水的[动力]粘度。
( )2、恒定流时的流线与迹线二者重合。
( )3、有压管道的测压管水头线只能沿程降低 ( )4、工业管道的沿程摩阻系数λ在紊流粗糙区随e R 增加而增加( )5、均匀流的同一过水断面上,各点流速相等。
( )三、名词解释(每小题3分,共15分)1、粘滞性2、流线3、阻力平方区4、当量粗糙度5、断面比能四、简答题(每小题5分,共10分)1、水力学对液体做了哪些物理模型化假设请写出相应内容。
2、 均匀流水力特性如何 五、作图题(共15分)1、作出标有字母的平面压强分布图并注明各点相对压强的大小(3分)2、作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向(4分)3、请作出明渠恒定流的水面曲线 (4分)4、请定性作出下图总水头线与测压管水头线(两段均为缓坡)(4分) 六、计算与证明题(8分 + 8分+6分+10分+8分,共40分)1、水平放置的压力管,渐变段起点的相对压强a kp p 4001=进口管径流量s m Q /8.13=,m D 50.1=,出口管径m d 1=,不计水头损失,求镇墩所受的轴向推力为多少。
2、 水自水池A 沿水平放置的铸铁管流入水池C 若水管m d 2.0=,m l 301=,m l 502=,m H 40=,m H 12=,设沿程阻力系数03.0=λ,求在水池B 中的水深1H3、如右图所示的梯形断面明渠,底宽m b 10=,边坡系数5.1=m ,水深m h 5=,流量s m Q /3003=求流体的弗劳德数r F 及渠中流态。
水力学复习题

⽔⼒学复习题第⼀章绪论⼀、是⾮题1、在连续介质假设的条件下,可以不研究液体分⼦的运动。
( )2、体积模量K 值越⼤,液体越容易压缩。
( )3、液体的内摩擦⼒与液体的速度成正⽐。
( )4、⽔⼒学是研究液体机械运动和分⼦运动规律的学科。
( )5、在连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。
( )6、液体切应⼒是液体的⼀种单位⾯积的⾯积⼒。
( )7、⽔流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。
( )8、⽜顿内摩擦定律表明液体的切应⼒与剪切变形成正⽐,并与液体的粘性有关。
( )9、作⽤在液体上的⼒分为质量⼒和⾯积⼒两⼤类。
( )10、图为管道流速分布图,从其对应部位取出⽔体B,则⽔体B 底⾯的切应⼒⽅向与⽔流流动⽅向相同。
( )⼆、选择题1、理想液体是( )(1)粘性⼤的液体;(2) 服从⽜顿内摩擦定律的液体;(5)没有粘性的液体;(4) 具有粘性的不可压缩液体。
2、液体运动粘度的量纲为( )(1)FL-2; (2)ML-1T-1 ;(3)L2/T2 ;(4)L2T-1 。
3、液体弹性系数越⼤,液体( )(1)越易压缩;(2)越不易压缩;(3) 弹性越⼩;(4)粘性越⼩。
4、⽜顿液体应符合的规律是( )(1)切应⼒与剪切变形成正⽐;(2)切应⼒与横向压强变化率成正⽐;(3)切应⼒与横向流速梯度成正⽐;(4)切应⼒与纵向流速梯度成正⽐。
5、液体动⼒粘度µ的量纲为( )(1)FL2/T ; (2)FT/L2; (3)FT2/L2;(4)F2T/L2。
6、⽜顿内摩擦定律适⽤的条件是( )(1) 理想液体,层流运动;(2) ⽜顿液体,均匀流;(3) ⽜顿液体,层流运动;(4) 理想液体,恒定流。
7、按照是否考虑液体的粘性,可将液体分为( )(1)⽜顿液体与⾮⽜顿液体;(2) 可压缩液体与不可压缩液体;(3) 均质液体与⾮均质液体;(4) 理想液体与实际液体。
三、填空题1、⽜顿液体作层流运动时的切应⼒τ=___________________,式中各项的名称为__________________________。
水力学复习题

水力学复习题一、 单项选择题 (每小题2分,共计10分)1、紊流粗糙区的水头损失与流速成 ( b )a 、一次方关系;b 、二次方关系;c 、1.75~2.0次方关系;d 、不能确定2、已知液体流动的沿程水头损失系数λ与边壁粗糙度和雷诺数Re 都有关,即可以判断该液体流动属于 ( c )a 、层流区;b 、紊流光滑区;c 、紊流过渡粗糙区;d 、紊流粗糙区3、有压管道的管径d 与管流水力半径的比值d /R =( b )a 、8b 、4c 、2d 、14、已知突扩前后有压管道的直径之比d 1/d 2 =1:2,则突扩前后断面的雷诺数之比为( a )a 、2b 、1c 、0.5d 、0.255、层流断面流速分布规律符合 ( c )1. a 、对数分布; b 直线分布; c 、抛物线分布; d 、 椭圆分布 。
下列物理量中,有量纲的数为( C )A .佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λC .渗流系数k m/day D. 堰流流量系数m2. 缓坡明渠中的均匀流是(A )A .缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流3. 管流的负压区是指测压管水头线( C )A .在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分C . 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分4. 有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同,但底坡i 1>i 2,则其均匀流水深h 1和h 2的关系为( B )A .h 1>h 2 B. h 1<h 2 C. h 1=h 2 D. 无法确定5. 对于并联长管道,每根管道的( C )相等。
A .流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度6. 平衡液体的等压面必为(D )A .水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面7. 理想液体恒定有势流动,当质量力只有重力时, (B )A 整个流场内各点的总水头)2//(2g u p z ++γ相等B 只有位于同一流线上的点,总水头)2//(2g u p z ++γ相等C 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程减小D 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程增加8. 有一溢流堰,堰顶厚度为2m ,堰上水头为2m ,则该堰流属于( c )A .薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流9. 同一管道中,当流速不变,温度上升时,则雷诺数( A )A .增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定10. 一段直径不变管道的流速从2m/s 增加到4m/s 时,在水流都处于紊流粗糙区时,沿程水损失是原来的( d )倍A .1 B.2 C. 2 D. 4二、 填空题 (每小题2分,共计8分)1、恒定流时流线与迹线 重合 。
水力学期末考试题及答案

水力学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 热量守恒答案:A2. 在理想流体中,下列哪项特性是不存在的?()A. 粘性B. 可压缩性C. 惯性D. 重力答案:A3. 根据伯努利方程,流体在管道中流动时,流速增加时,压力会()。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B4. 流体静力学中,液体静压力与深度的关系是()。
A. 与深度无关B. 与深度成正比C. 与深度成反比D. 与深度的平方成正比答案:B5. 流体动力学中,雷诺数是用来描述流体流动的()。
A. 粘性效应B. 惯性效应C. 压缩性效应D. 重力效应答案:A6. 流体通过孔板时,孔板的直径越小,流体的流速()。
A. 越大B. 越小C. 不变D. 先增大后减小答案:A7. 流体力学中的欧拉方程描述的是()。
A. 流体的静力平衡B. 流体的动力学平衡C. 流体的热力学平衡D. 流体的化学反应答案:B8. 在流体力学中,流体的粘性系数是一个()。
A. 常数B. 变量C. 函数D. 向量答案:B9. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程是用来描述()。
A. 流体的静力平衡B. 流体的动力学平衡C. 流体的热力学平衡D. 流体的化学反应答案:B10. 流体力学中,流体的密度与温度的关系是()。
A. 与温度无关B. 与温度成正比C. 与温度成反比D. 先成正比后成反比答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的连续性方程可以表示为:_______。
答案:\( \frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot(\rho \mathbf{u}) = 0 \)2. 流体力学中,雷诺数的表达式为:_______。
答案:\( Re = \frac{\rho v L}{\mu} \)3. 流体力学中,伯努利方程可以表示为:_______。
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水力学重修复习题1.如图,试由多管压力计中水银面高度的读数确定压力水箱中A 点的相对压强。
(所有读数均自地面算起,其单位为米)(参考分数:8分)解:由连通器原理可知(均采用相对压强)p A +γ水(2.5-0.9)= p 1 p 2 +γ水银(2.0-0.9)= p 1 p 3-γ水(2.0-0.7)= p 2 p 3 =γ水银(1.8-0.7) 由上解得 p A = 27m 水柱2. 以U 型管测量A 处水压强,h 1=0.15m ,h 2=0.3m ,水银的γ=133280N 3/m ,当时当地大气压强298000/a P N m =,求A 处绝对压强p 。
a解:由γ+p 水γ+1h 水银a p h =2,有-=a p p γ水-1h γ水银22/565463.013328015.0980098000m N h =⨯-⨯-=3. 如图,涵洞进口装有一圆形平板闸门,闸门平面与水平面成60º,铰接于B 点并可绕B 点转动,门的直径d=1m ,门的中心位于上游水面下4m ,门重G=980N 。
当门后无水时,求从A 处将门吊起所需的力T 。
(其中J cx =πr 4/4)(参考分数:14分)解:闸门所受水的总压力 P=γh c A=9.8×4×π×0.5×0.5 =30.79kN 压力中心D 到B 的距离()mH dY A Y J Y L c c c c c 51.05.05.060sin 45.0224=+⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯︒=+-+=ππB 到T 的垂直距离 m d x 5.060cos =︒⨯= B 到G 的垂直距离 m dy 25.060cos 2=︒⨯= 根据理论力学平衡理论kNxGy PL T Tx Gy PL MA230=+==-+=∑4. 如图,圆弧形闸门长L=2m ,弧ABC 直径D=2m ,上下游水深分别为H 1=2m ,H 2=1m ,试求圆弧形闸门上所受的静水总压力。
(参考分数:12分)解:闸门所受的水平分力为上下游水对它的力的代数和,方向向右即:()kNA H A H P x c x c x 4.2925.012218.92211=⨯⨯-⨯⨯=-=γγ闸门所受的垂直分力为P z ,方向向上kNL D VP z 39.152418.92=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯==πγ闸门所受水的总压力 kN P P P z x 2.3322=+= 总压力的方向 ︒==28arctanxzP P α 6. 如图,水从敞口水池沿一截面有变化的管路排出,若质量流量q m =15kg/s ,d 1=100mm ,d 2=75mm ,不计损失,试求所需的水头H 以及第二管段中央M 点的相对压强。
解:取管中心轴为基准面,列自由液面与出口断面的能量方程gvH 2000022++=++其中: s m d q v m/395.34222==ρπ 故 H =0.588m 又列自由液面与M 处断面的能量方程gvp H m200021++=++γ其中 s m d q v m/9.14211==ρπ 故 p m =3.94kPa7. 如图所示,水池通过直径有改变的有压管道泄水,已知管道直径d 1=125mm ,d 2=100mm ,喷嘴出口直径d 3=80mm ,水银压差计中的读数Δh =180mm ,不计水头损失,求管道的泄水流量Q 和喷嘴前端压力表读数p 。
解:以出口管段中心轴为基准,列1-1、2-2断面的伯努利方程22112212g 2g 2p v p v Z Z g gρρ++=++因2221121212.622g g v v p p Z Z h g g ρρ⎛⎫⎛⎫-=+-+=∆ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭联解总流连续性方程21212d v v d ⎛⎫= ⎪⎝⎭1 5.55/v m s ==3110.068/Q v A m s ==列压力表所在断面及3-3断面的伯努利方程223000g 22v p v g gρ++=++因压力表所在断面的管径与2-2断面的管径相同,故212128.67/d v v v m s d ⎛⎫=== ⎪⎝⎭2131313.55/d v v m s d ⎛⎫== ⎪⎝⎭则压力表读数 223g 54.22v v p kPa g ρ⎛⎫-== ⎪⎝⎭8. 如图所示,已知离心泵的提水高度z =20m ,抽水流量Q =35L/s ,效率η1=0.82。
若吸水管路和压水管路总水头损失h w =1.5mH 2O ,电动机的效率η2=0.95,试求:电动机的功率P 。
解:以吸水池面为基准,列1-1、2-2断面的伯努利方程22112212w p v p v z H z h 2g 2gγγ+++=+++由于v 1≈0,v 2≈0,并且p 1=p 2=0,则w 000H z 00h +++=+++H 20 1.521.5m =+=故电动机的功率 312g 351010009.821.59.470.820.95Q HP kW ρηη-⨯⨯⨯⨯===⨯9. 如图所示,水平方向的水射流以v 0=6m/s 的速度冲击一斜置平板,射流与平板之间夹角α=60º,射流过流断面面积A 0=0.01m 2,不计水流与平板之间的摩擦力,试求:(1)射流对平板的作用力F ;(2)流量Q 1与Q 2之比。
解:(1)求射流对平板的作用力F 列y 轴方向的动量方程()000v sin F Q ρα'=--其中 3000v 60.010.06/Q A m s ==⨯= 代入动量方程,得平板对射流的作用力0.312F kN '=则射流对平板的作用力0.312F kN =-(2)求流量Q 1与Q 2之比 列x 轴方向的动量方程()1122000v v v cos Q Q Q ρρρα=--分别列0-0、1-1断面及0-0、2-2断面的伯努利方程,可得120v v v 6/m s ===因 210Q Q Q += 代入上式,解得123Q Q = 10. 两水箱之间用三根不同直径相同长度的水平管道1,2,3相连接。
已知d 1=10cm ,d 2=20cm ,d 3=30cm ,1q =0.13m /s ,三管沿程阻力系数相等,求q 2,q 3。
解: 并联管路的水力损失相等, 而gv d L h f 22λ=, 在三管λ相等且等长的条件下, 有,323222121d v d v d v == 或532352225121d q d q d q ==由此可得s m q d d q /566.01.0)1020()(32/512/5122=⨯== s m q d d q /56.11.0)1030()(32/512/5133=⨯== 11. 用等直径直管输送液体,如果流量,管长,液体粘性均不变,将管道直径减小一半,求在层流状态下压强损失比原来增大多少倍。
解:对层流===gv g d L g v d L h f 221Re 64222λ4222)4/(21)/(642)/(642)/(64dCd q g d L d g v d L d g v d L vd ===πννν 由此可知, 将管道直径减小一半时, 压强损失比原来增大16倍。
12.水从一水箱经过水流管流入另一水箱,管道为尖锐边缘入口,该水管包括两段:d 1=10 cm ,l 1=150 m ,λ1=0.030,d 2=20 cm ,l 1=250 m ,λ2=0.025,进口局部水头损失系数ζ1=0.5,出口局部水头损失系数ζ2=1.0。
上下游水面高差H =5 m 。
水箱尺寸很大,设箱内水面不变。
试求流量Q 。
解 两管连接处,管道突然扩大,其局部阻力系数为ζ.5625.0)1()1(22221221=-=-=d d A A ζ2211A v A v = 22222121214v v d d v A A v ===以管轴为中心的基准面,选取渐变流断面1-1,2-2,列1-2断面能量方程:g v d l g v g v g v d l g v H 22222222222222121111211λζζλζ++++=)161616(22222111122d l d l g v λζζλζ++++= 代入数据,则v 2=0.357 m/s Q=v 2A 2=0.0112 m 3/s13.一水箱用隔板分成A 、B 两室(如图所示),隔板上开一直径为d 1=5 cm 的孔口,在B 室底部装一圆柱形外管嘴,其直径d 2=4 cm 。
已知H =5 m ,h 3=1 m ,A 、B 两室的水位不变。
试求:(1)h 1,h 2;(2)流出水箱的流量Q 。
解:(1)求h 1,h 2:A 、B 两室水位不变则有孔口流量Q 1和管嘴流量Q 2相等,即Q 1=Q 2)(22122111h H g A gh A -=μμ12221211h H dh d-=μμ解得m h m h 92.1,08.221==(2)求流量Q :)(2122h H g A Q -=μ)/(0078.03s m =14.有一土渠n =0.017,边坡系数m =1.5,已知流量Q =30m 3/s 。
为满足航运要求,水深取2m ,流速取0.8m/s 。
是设计底宽b 及渠道底坡i 。
解 )(5.378.0302m v Q A ===20mh bh A += 故 )(75.15020m h mh A b =-=)(96.225.112275.1512220m m h b =+⨯⨯+=++=χm AR 63.1==χ)/(83.6312161s m R n C ==由公式000096.0,222===RA C Q i Ri CA Q 得 15. 平底矩形断面渠道发生水跃时,其跃前水深h 1=0.3 m ,流速v 1=15 m/s ,求:(1)水跃跃后水深h 2和流速v 2;(2)水跃的能量损失;(3)水跃高度a (a=h 2-h 1)解 (1) 74.83.081.915111=⨯==gh v Fr m Fr h h 56.3)181(22112=-+=s m h h v h q v /26.121122===(2)m h h h h E 11.84)(21212=-=∆(3)m h h a 26.33.056.312=-=-=16. 棱柱体渠道的各段都充分长,糙率n 均相同,渠道各段的底坡如图所示。
当通过的流量为Q 时,试判别渠道中的水面曲线是否正确。
如不正确,试进行改正。
解 图(a )(b )均有错误,改正如下。
17.矩形断面渠道,上、下两段宽度相等,底坡21i i >,当单宽流量s /m 4q 2=时,正常水深分别为m 66.0h 01=,m 55.1h 02=,试问该渠道能否发生水跃?解: m 18.1gq h 32c =α= 渠道1:c 01h m 66.0h <=,陡坡,远处均匀流为急流; 渠道2:c 01h m 55.1h >=,缓坡,远处均匀流为缓流。