水力学本科生作业习题答案 1-3章
武大水力学习题集答案
46、 R = 1 ρgπd 2 (L + h − h + L ) ； 每个螺钉拉力 T = R ； 47、 H = 5.75m ；
4
1+λ L
4
d
48、Q = 0.0182 m3／s；R = 253.1 N
49、h = 0.297m； 50、(1)
q v = 0.197m3／s；(2)
pB = −4 mH2O ρg
第一章 导 论
1、(√) 2、(×) 3、(×) 4、( 1 ) 5、( 2 ) 6、等于；相同；相反。 7、L/T2 ；
L2/T；M/LT 或 FT/L2。
1- 8、变形； 弹性。 9、直线； 渠底。 10、连续介质。 11、相反；相同。 12、μ=0.1047 Pa·s ；
ν=1.102×10-4m2/s 13、则薄板所受切力 s=1.03 , γ =10.094KN/m3
2-10 y=9.95 m 2-11 d2=11.8cm 2-12 F=3989 N 2-22 x=0.8m 2-23 P=769.7 KN 2-24 F=10.26 KN 2-26 Pz=523.9 KN , Px=722.5KN ,P=892.5KN β=54°,距闸底 1.4m 处 2-27 Px=108.8 KN , Pz=11.36KN ,P=109.4KN 2-28 h=2.69m 2-29 Pz=24.38 KN ,方向向下.
习题集
第一章 导 论 ................................................................................................... 1 第二章 水静力学............................................................................................... 2 第三章 水动力学基础....................................................................................... 4 第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失 .................................................. 9 第五章 量纲分析和液流相似原理 ................................................................ 11 第六章 恒定管流............................................................................................. 12 第七章 明槽恒定流......................................................................................... 14 第八章 孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流 .................................... 18 第九章 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 ................................................ 21 第十章 有压管道和明槽非恒定流 ................................................................ 21 第十一章 渗流 ................................................................................................. 22 第十二章 紊动射流和紊动扩散..................................................................... 22
水力学课后答案
答案说明以下答案是由老师自己做出来的，其中的每一题的画图都省略了，希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。
在答案电子话过程中可能会有一些错误，希望同学们可多提宝贵意见。
第二章作业答案2-9 10(1.5 1.0)53.9a p p g p kpa ρ=+--=11151.9abs a p p p kpa =+= 20(1.50.5)58.8a p p g p kpa ρ=+--=22156.8abs a p p p kpa =+=1212 6.5p pZ Z m g gρρ+=+= 2-11 略2-120(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0Hg Hg p g g g g ρρρρ+---+---=0265p kpa =2-14 受压面为矩形平面 76.38c P gh kN ρω==34112c b a J m ⋅==289c D c c J y y y ω=+= 所以，作用点至A 点的距离 10'29D y y '=-= 根据合力矩守恒2cos 60'84.9o T P y T kN⋅=⋅=2-18 c P gh ρω=(sin 60)2146.5o ag H abkNρ=-⋅= sin 60(cos 60)o o T G G P f =⋅++⋅45.9T kN =闸门的静水压强分布图为梯形，根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式12122()3h h a e h h +=+ 21sin h H h H a θ==-1.13e m =2-21 仅考虑左侧水：11144.1x c x P gh kN ρω== （→） 1134.6z P gV kN ρ== （↑）仅考虑右侧水22211.03x c x P gh kN ρω== （←）2217.32z P gV kN ρ== （↓）综合两侧水1233.08x x x P P P kN =-= (→)1217.32z z z P P P kN =-= （↑） 总压力37.34P kN ==tan ZxP P θ=2-23 分析上半球0x P =232[()]3ZP gVT n n g R H R R n ρρππ===+-第三章作业答案3-32max 000.0342max max 00[(1())]1/20.212/rrQ ud u d r u u r r L sωωωωπ==-=-⋅⋅=⎰⎰0.075/Qv m s ω==3-6 根据连续性方程123Q Q Q =+34/v m s =3-7根据连续性方程123Q Q Q =+234ωω= 22231482.3370.58m mωω==3-11建立能量方程22111222121222122122()2.252hg p p v p v z z g g g gz z p p v v h m g g ααρρρρρρ++=++=---===油油油油油51.1/Q L s μ==3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p v p v z z g g g gz z p ααρρ++=++==联立连续性方程 1122v v ωω= 2 4.9/v m s = 在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232v H m g== 3-18 建立能量方程22111222121212221.8 1.680p v p v z z g g g gz m z mp p ααρρ++=++====连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v ⋅=--⋅=⋅13111.23/5.98/v m s Q v m sω===3-20建立的坐标系比较特别，X 轴沿着1Q 方向，Y 轴与X 轴垂直 根据能量方程可知1268.1/v v v m s ===建立动量方程，沿X 轴方向：11221212cos 600cos 60o oQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Qρρρ--=-=+=连续性方程12(1cos 60)2(1cos 60)2o o QQ QQ =+=-313225.05/8.35/Q m s Q m s==建立动量方程，沿Y 轴方向：0(sin60)1969o y R Q v N ρ=--=3-23 在A-A ，B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A b v m s v m s==221112221212222175.7p v p v z z g g g gz z p kNααρρ++=++==在A-A ，B-B 断面间建立动量方程沿X 轴方向：1cos 60(cos 60)sin 60sin 60o o A A B B x B ooB B y B p v p v R Q v v p v R Qv ρρ--=-+=-54555984y x R N R N==3-24 （1）建立能量方程2212120022v v h h g g++=++连续性方程1122h v h v =3228.9215)998(v v +⨯⨯=+ 0294107232=+-v v s m v /512.82= m h v v h 762.15512.831212=⨯==（2）以1-1断面和2-2断面之间的水体为控制体，并假设整个坝面对水体的水平反力为F '。
水力学习题答案
水力学习题答案水力学习题答案水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的力学性质和行为的学科。
它在工程领域中具有重要的应用价值，涉及到水流、水压、水位等一系列问题。
在学习水力学的过程中，我们常常会遇到一些题目，下面我将为大家提供一些水力学习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
1. 一个高度为10米的水箱，底面积为5平方米，水箱中的水密度为1000千克/立方米。
求水箱底部所受的压力。
答案：水的压力与水的深度成正比，与水的密度和重力加速度成正比。
根据公式P = ρgh，其中P为压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为水的深度。
代入已知条件，可得P = 1000 * 9.8 * 10 = 98000帕斯卡。
2. 一根半径为2厘米的圆柱形管道，水从管道中流出，流速为2米/秒。
求流出的水量。
答案：流量与流速和管道的横截面积成正比。
根据公式Q = Av，其中Q为流量，A为横截面积，v为流速。
管道的横截面积为πr^2，代入已知条件，可得Q =π * (0.02)^2 * 2 = 0.0024立方米/秒。
3. 一个高度为5米的水塔，水从塔顶流出，流速为10米/秒。
求水塔底部的压力。
答案：水塔底部的压力由水的重力和流速共同决定。
根据公式P = 0.5ρv^2 +ρgh，其中P为压力，ρ为水的密度，v为流速，g为重力加速度，h为水塔的高度。
代入已知条件，可得P = 0.5 * 1000 * (10)^2 + 1000 * 9.8 * 5 = 73500帕斯卡。
4. 一段长度为10米的水管，直径为0.5米，水从水管中流出，流速为4米/秒。
求流出的水量。
答案：流量与流速和管道的横截面积成正比。
由于水管是圆形的，横截面积为πr^2，其中r为半径。
根据已知条件，水管的半径为0.5/2 = 0.25米。
代入公式Q = Av，可得Q = π * (0.25)^2 * 4 * 10 = 7.85立方米/秒。
5. 一段长度为20米的水管，直径为0.4米，水从水管中流出，流速为6米/秒。
《水力学》作业题参考答案
μ=0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm，问此时管中流量Q是多少。
解：
Q K
Hg 油
1 hp
பைடு நூலகம்
d12 2g 0.22 2 9.807
其中： 0.95； K
4
d1 d2
4
1
4
0.2 0.1
4
1
0.0359
hp 0.15 （m）
Q K
Hg 油
1 hp
可第行3章性判定：当
h1
增大时
yC
h1
h212 增大，则
IC yC A
减小，-1即2-
第2章 水静力学
作业 7、密闭盛水容器，已知h1=60cm,h2=100cm，水银测压计 读值△h=60cm。试求半径R=0.5m的半球盖AB所受总压力 的水平分力和铅垂分力。
解：（1）确定半圆中心压强P0
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.（1 KPa）
Δh
解：找到基准面
B×
vA
dB dA
2
vB
0.4 0.2
2
1.5
6m
/
s
×A
HA
zA
pA
vA2 2g
0
30 9.807
62 2 9.807
4.89m
HB
zB
pB
vB2 2g
1.5
40 9.807
1.52 2 9.807
5.69m
第3章
18
HB HA BA
-18-
第3章 水动力学
（kPa）
（2）计算水平分量Px Px po A p0 R2 59.74KN
（3）计算铅垂分力Pz
《水力学》作业题参考答案
详细描述
流速是影响水头损失的重要因素，流速越大，水流阻力越 大，水头损失也越大。流体性质对水头损失也有影响，例 如水的黏滞性、密度和表面张力等都会影响水头损失。管 道材料和管道形状也是影响水头损失的因素，不同材料的 管道对水流的阻力不同，管道的弯曲、分叉等形状也会影 响水头损失。了解水头损失的影响因素有助于更好地控制 和减少水头损失，提高水流运动的效率。
液体流动的能量平衡特性
液体流动的能量平衡具有守恒性， 即流动过程中各种形式的能量总和 保持不变。 能量平衡与流体的状态变化密切相 关，例如流体从高压状态向低压状 态流动时，压力能会转化为动能。 液体流动的能量平衡特性决定了流 体的运动规律和特性，例如流速、 压强、水位等参数的变化。
液体流动的能量平衡计算
PA R T. 0 2
流体运动
单击此处添加文本具体内容
流体运动的分类
层流运动 湍流运动 过渡流 自由表面流 流体在流动过程中，流层之间互不掺混，呈层状流动。 流体在流动过程中，流层之间有强烈的动量交换，流动呈现紊 乱、无规则状态。 介于层流与湍流之间的流动状态，具有某些层流和湍流的特性。 流体在流动过程中，存在自由表面的流动，如河流、洪水等。
水头损失
单击此处添加文本具体内容
水头损失的概念
总结词
水头损失是指水流在运动过程中，由于克服水流阻力而消耗的能量。
详细描述
水头损失是水流在运动过程中由于克服水流阻力而消耗的能量。水 流在运动过程中会遇到各种阻力，如摩擦阻力、局部阻力等，这些 阻力会导致水流的能量损失，即水头损失。
水头损失的计算
总结词
离有关。
静水压强的特性
静水压强具有方向性，垂直指向作用面， 即垂直指向受压物体表面。
川农15年春《水力学(本科)》在线作业答案
一、单选题（共20 道试题，共100 分。
）
1. 明渠水流由缓流过渡到急流时发生( )的水力现象
A. 水跃
B. 水跌
C. 连续过渡
D. 都可能
正确答案：B
2. 对于并联长管道，每根管道的（）相等
A. 流量
B. 切应力
C. 沿程水头损失
D. 水力坡度
正确答案：C
3. 圆管中的紊流运动，过水断面上的流速分布符合( )
A. 均匀分布
B. 直线变化规律
C. 抛物线规律
D. 对数曲线规律
正确答案：C
4. 在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是( )
A. 同一种液体
B. 相互连通
C. 不连通
D. 同一种液体，相互连通
正确答案：D
5. 沿程水头损失与流速一次方成正比的水流为（）
A. 层流
B. 紊流光滑区
C. 紊流过渡区
D. 紊流粗糙区正确答案：A。
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。
水力学课后习题答案
水力学课后习题答案题目1题目描述一种新型的水泵每秒输送10.2立方米的清水，并提升20米。
假设泵效率为80%，求：1.泵的功率2.泵扬程答案1.根据泵的功率公式：功率 = 流量 × 运动高度 × 重力加速度 / 泵效率其中，流量为10.2立方米/秒，运动高度为20米，重力加速度为9.8米/秒²，泵效率为80%。
则，功率 = 10.2 × 20 × 9.8 / 0.8 = 2509.5瓦特所以，泵的功率为2509.5瓦特。
2.泵扬程即为水泵提升的高度，根据题目描述，泵提升高度为20米。
所以，泵扬程为20米。
题目2题目描述一个开放水槽的宽度为2米，深度为1.5米。
水沿着水槽的上边缘以0.1米/秒的速度流动。
求：1.水的流量2.该水槽的截面积和流速答案1.水的流量可以通过水的截面积和水的流速相乘来计算。
水槽的宽度为2米，深度为1.5米，所以水的截面积为2 × 1.5 = 3平方米。
水的流速为0.1米/秒。
所以，水的流量 = 水的截面积 × 水的流速 = 3 × 0.1 = 0.3立方米/秒所以，水的流量为0.3立方米/秒。
2.该水槽的截面积即为水槽的宽度乘以深度，所以截面积为2 × 1.5 = 3平方米。
流速即为水流动的速度，所以流速为0.1米/秒。
所以，该水槽的截面积为3平方米，流速为0.1米/秒。
题目3题目描述一根半圆形的水管底面内半径为0.4米，高度为1.2米。
如果水管被打开，水从底端流出的速度为3米/秒。
求：1.水的流量2.水的压强答案1.水的流量可以通过水的底面积和水的速度相乘来计算。
水管底面的面积为半圆形的面积，即底面半径的平方乘以π的一半。
所以，底面积 = 0.4 ×0.4 × 3.14159 / 2 = 0.2513平方米。
流速为3米/秒。
所以，水的流量 = 底面积 × 流速 = 0.2513 × 3 = 0.7538立方米/秒所以，水的流量为0.7538立方米/秒。