水力学练习题第四章
紊流光滑区的沿程水头损失系数
仅与审诺数有关.而与相对粗糙度无关。 圆管姦流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。 姦流中存在各种大小不同的涡体。
姦流运动要素随时间不断地变化.所以盍流不能按恒定流來处理。 谢才公式既适川于有尿流，也适用于无圧流。 f = -pr/ U 只能代表X 方向的素流时均附加切应力。
X y
临界审诺数馳管径増大而增大。
在蓋流粗槌区中，对同一材料的管道.管径越小，则沿程水头损失系数越大。 圆管中运动液流的下临界市诺数与液体的种类及管径有关。 管道突然扩大的局部水头损失系数 的公式是在没有任何假设的情况下导出的。 液休的粘性是引起液流水头损失的根源。 不论是均匀层流或均匀姦流.其过水断Ifli 上的切应力都是按线性规律分布的。 公式T ?PS RJ 即适川于管流.也适用于明渠水流。 在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。 管壁光滑的管子一定是水力光滑管。 在恒定瓷流中时均流速不馳时间变化。 恒定均匀流中.沿程水头损失hf 总是与流速的平方成正比。 粘性底层的厚度沿流程增大。 阻力平方区的沿程水头损失系数2与断面平均流速V 的平方成正比。 :勺管径和流量一定时.粘度越小.越容易从层流转变为姦流。 姦流的脉动流速必为正價。 绕流阻力可分为摩擦阻力和斥强阻力。 有一管流.属于盍流粗槌区?其粘滞底层耳度随液体温度升高而减小。
:勺管流过水斷面流速符合对数规律分布时.管中水流为层流。 沿程水头损失系数总是随流速的増大而增大。
边界层内的流动也有层流与姦流之分。
为宙诺数R?很大时.在彥流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。 其它条件不变，层流内摩擦力随圧力的増大而 増大： ⑵减小: （3）不变：
1 5恻 5方 5矩 ■ %圆 ％，方 ％?矩 2
5圆＜ 6方＜ %矩 ?齐圆＜ q 、、方＜ 矩
第四章
层流和紊流及水流阻力和水头损失
1、 2、 36、 7
、 8
10、
Ils
11、
12、
13、
14、
15、
16、
17.
18、
e 19、
20、
21、
22、
23、 24、 25、
26、
28、 1 对数分布 : 2 椭圆分布 :
29、 其它条件不变.层流切应力随液体温度的升高而
1 増大 5
2 减小：
30、 其它条件不变.液体帘诺数随温度的増大而
1 増大 : 2
31、 谢才系数C 与沿程水头损失系数
1 C 与 成正比: 成正比。
32、 A 、B 两根圆形输水管.
1 qvA ＞ qv8 ；
按普朗特动虽传递理论.紊流的断1币流速分布规律符合
3 减小 : 的关系为
C 与1 抛物线分布 直线分布 不变: 不变 成正比S 3 C 与
不定
不定
C 与 1/V7
管径相同, 2 审诺数相同. qvA A 管为热水.B 管为冷水. qvA ＜ qvB : qv8； 3 则两管流S
4 不能确定大小 33、 圆管姦流附加切应力的嚴大值出现在
1
34、 管壁 : 粘滞是M 厚矗 2 管中心 随Re 的增大而 管中心与管壁之间
无最大值
1
35、管道断Ifli 面积均为A （相等）.断面形状分别为圆形、方形和矩形.其中水流为恒定均匀流，水力坡度J 相同, 则三者的边壁切应力G 的相互关系如下.如果沿程阻力系数也相等.则三管道通过的流虽的相互关系如下： 増大 2 减小 不变：
4 不宦
办方＜ Qv矩
齐方办矩
ei?
36、圆管均匀层流与圆管均匀盍流的
1 断Ifli流速分布规律相同t
3 断而上圧强平均值相同：
37＞紊流内部结构分区的判别参数是
1 管壁绝对粗糙度 :
3 粘滞底层耳度与管壁绝对粗糙度之比
38、图示两管道的管长L、管径d、流a qv及水温均相同，但测压管关
系为
1 nl＞n2； 2
39、谢才系数C的S纲是：
nl <
n2 :
断面上切应力分布规律相同: 水
力坡度相同。
nl =
n2
管壁相对粗糙度
审诺数。
2
4
水Ihi差hl ＞h2 ，则两管糙率m与n2的
4 无法确宦
1 无fi纲
fi。
40、如图A、B 一种截面管道，已知一管长度相同.
程水头损失
hfA hfB：
通过流fi相同，沿程水头损央系数相同.则一管道的沿/
2 hfA hfB；
3 hfA hfB
4 尚不能确定大小?
41、边界层的外边界线可看成是
1 —条流线:
2 —条迹纟戈:
纵
42、姦流附加切应力r=-丽y等号右端的负号是由于__________________________
43、圆管沿程水头损失系数的影响因素分别是：
层流=f 姦流光滑区=f
紊流过渡区=f 紊流粗糙区=f
44、水流临界雷诺数可以作为判别流动形态的准则数。圆管流的临界审诺数Re=
雷诺数Re= _________________ O
有旋流动与有势流动的分界线： 4 层流与姦流的分界
.明槽流的临界
45、在紊流光滑区，沿程水头损失系数与相对粗糙度无关的原W是
46、姦流形态可分为三个流区.其判别标准是：光滑区粗糙区
47、底宽与水深均为a的矩形斷面明渠和边长为a的正方形管道中通过水流时，假定水力坡度相同?试求它们的边壁切应力之比？；/厂2；再假定沿程水头损失系数亦相同.求它们的流fi之比qvi / qv2
T, 3
V
1
48、动力粘滞系数为的液休在宽度为b的矩形断面明渠中作层流运动。已知液体深度为h ?流速分别方程
v=vO[l-(y/h)2j ?式中Vo为表浙流速。坐标y由液面铅直向下。若、b、％为已知?求：⑴断而平均流速：
2
2u (2)渠底切应力。<(l)v=-u. (2,廿卩〒
?
LIv 1 - ‘ y 1
t 1 ■ I' r 丿
/
/ -
?
-?w ? w
49、寻出直径为d 的圆管的沿程水头损失系数 与管壁糙帑n 之间的关系式。设水流处于阻力平方区。 (入= 12.7 豊) d%
50、圆管中的流速分布为u=u 」l-r/r 。)％。式中:为管中最大流速：心为管道半径.，?为任一液层处的半径。 试il ?算：⑴断ifii 平均流速V 与 ％ 的比值： C) (2)点流速恰等于断|帕平均流速处的半径％ 与心的比值。 () 51、有一圆形断面输水隧洞.长度L=500 m,直径d=5m.通过流g qv=200 mVs 时，沿程水头损失hv=m.求 沿程水头损失系数° () 52.图示为一倾斜放置的等直径输水管道。已知管径d=200mm. A 、B 两点之间的管长1=2 m.商差 重度 g=86OON/m3. 求：(1)A 、B 两点之间的沿程水头损失hf :
(2) A 、B 两点的测压管水头差：
(3) 圆管边壁的切应力 0? () (> 并绘出圆管断|币的切应力分布
图。 (6N/m2) ra-
i
Z
53、带有两个90转弯的管道, 失系数4 =.现取消两弯段. 直径d = 100 mm,长度WiOm,沿程水头损失系数A = ?转弯的局部 水头损 但管长和管段两端的总水头差均不变.问流S 能増加百分之几 (％)
59、油的流M qv= ml/s,通过直径d = 6mm 的细管.在l = 2m 长的管段两端装有水银压差计. =18 cm,已知水银 hg= kN/mX 油的 og= kN/m?求油的运动粘度。 (v ■ O ?54cm2/s )
54、流速由VI 变为V2的突然扩大管道，为了减小水头损失.可分为两次扩大，如图所示。问中间段流速V 取多 1 I f V — V V
大时，所产生的局部水头损失最小比一次扩大的水头损失小多少(V?-(V|+V,)： 11「=丄[
_ ])
2 2
2g
V| :r+
55、如图管道出口段长 道壁面切应力 “ 2) | = 2m ?d= m ,通过 =1000kg/m3的流体》流量qv= 该管段的沿程水头损失系数
。 C = 23.44 N/m^： 已知h= m.求1)管 入=0?03)
56、在直径d = 32 mm 1|流动状态；2)在此温度下油的临界速度。 的管路中，流动着液压油.已知流fi 为30 油液运动粘度 =30 (紊流：v, =m/s) 10-2 cmVs -试确定:
57、用管径d = 75 mm 的管道输送重油. 计的毕托管.水银液面商差hp = 20mm. (q 、=5.21 1/5) TTT
已知 gi= kN/m 一运动粘度 1= cm Vs-如在管轴线 上装水银压差 求重油流fi 。 g2= kN/m3(下标1为汕，下标2为 水银) 58、圆管直径d = 15cm ，平均流速v = 底层厚度。若水流速度提祐至m/s . 32,8rf
m/s ?水温t = 18 C. = cmVs.已知沿程阴力系数 0如何变化又若流速不变.管径增大到30 cm. 0又 =?试求粘滞 如何变化(0
(1) 0= cm
2) 0= O.(X)67cin 3) 0= 0.0134cm )
圧差讣读数h
60、水平管直径d=100 mm,管中装一媒阀。为测定蝶阀的局部水头损失系数?在蝶阀前后设有U形水银压差计??如图所示，严I管中通过流fi q产升/秒时?水银柱高差h=500 mm,设沿程水头损失可以不计，求媒阀在该开度时的局部水头损失系数。（：?3?09 ）
61、适用时均流速分布的拆数型公式V.%,二Zr.i正明二元明渠流的动能校正系数为a■上泄。式中h 1 + 3"
为斷面上时均最大流速，h为水深.y为从壁面到该点的距离，n为指数。
62.证明在推导圆管突然扩大局部水头损失过程中，如果考虑壁面摩擦力（爪位面积上的摩擦力为 0）和沿程损失- 所得结果与略去摩擦力和不计沿程损失的结果相同。
63、若沿程水头损失系数被取值的误差为±20 ?问肖hf为常数时，相应il?算出的流fi決差有多大（10%）
64、某灌溉系统的塑料管道.管径d=50 mm.管长1=5 m.已测得20秒内出口出水S为200升，管道首末测斥管水头差为m.求管道槌率n和相应的沿程水头损失系数。（入= 0.00849： n = 0.005）
65、图示借道出口段长1=10 m<直径d=i通过密度=1000 kg/m』的流休.流S qv= mVSo已知h=m. hm=m.
Hg=.求：1）管道壁面切应力W： 2）该管段的沿程水头损失系数?< 25.97N/nr :）
66、某管道的直径通过流SQ=0?00生沪/$的水.水温为200C：该管通过相同流g的重燃油?其运动粘度
V=L5X IO'^W'/5,试判斷以上两种悟况的流态。
67.有一梯形断面的排水沟?底宽h = lQcm.断面的边坡系数为1：（如图示九W水深b = 4（k-m?断|币平均流速 u?5?0n"/j?水温为ICfiC.试判别水流流态。如果水温和水深都保持不变，问断面平均流速减到多少时水流方为层流（Vzi=5）
b
68、有一送风系统.输送空气的管道直径J=40O W>M管内的断面平均流速u = \2inls.空气温度为lO^C.试判断空气在管内的流动形态。如果输气管的直径改为lOOrrnn,求管道内维持紊流时的最小断面平均流速。Cvc=s）
69、在水深为h的宽矩形明槽中，水流维持恒定均匀盍流，利用姦流曾适流速分布律公式（4-2-23）推导宽矩形明槽断面平均流速U的表达式U,,,-v = u./K. 算水面以下何处的时均点流速等于其断面平均流速o
70.用桁灵敏度的测速设备测得水流中A点的纵向和垂向的瞬时速度Ux和Uy.见下表.表中数据是毎隔测得的结果.断面平均流速为5.试il?算该点的（1）时均流速7和H八（2）纵向和垂向的相对紊动强度：（3）蓋动附加切应力如果A
点的流速梯度耐dy?026fs?求A点的混合长度涡粘度（即姦动动力粘性系数〉n及涡运动粘度（即紊动运动粘性系数）S.水温沟23C,试将n、e与比Y相比较?两者差别尤竟有多大
（（1） S； 0：（2）：：（3） m2：（4）； 105NS/m2： s （5> 1,05x10^）
71.有一供实验用的圆管，直径为15mm.今进行沿程水头损失试验.S测段管长为?试问：（1）、勺流S 0 =
0.000021?/sin，水流所处的流态.并讣算该址测段的沿程水头损失：（2〉：片水流处于由紊流至层流的临界转变点时? a测段的流量和沿程水头损失各为多少设水温为425 < （1）：（2） S：）
78 .推求指数流速分布条件下的宽矩形明槽的oua 及混合长度/的表达式.
(n + 1)'
2n + l
72.
直径d ?300mm 的管道长I ■Skm.输送jg 度丫■9?66kN/n?的重油，其重虽流gG ?237条N/h (h 为小 时人试讣算油温从tLlO°C (运动粘度V, =25cn?/s )变到u ?40"C ( y ■ IBcm，/s )时.管道的损失功 率的变化。并说明你做完此題后斜到的启示? (hfi=438m,Ni=289KW, hf2弓N2=>
73、半径/；?150"山的输水管在水nr = i5^'C 下进行试验，所得数据为断面平均流速v = 10w/5及沿程水头损失 系数2 = 0,015.求(1),??0?5厲和r = 0处的切应力：<2)如果流速分布曲线在,??0?5心处的时均流速梯度为s ? 该点的粘性切应力和姦流附加切应力：(3)设混合长度I 采用沙特克维奇公式/-KV 合长度和卡门常数K 。
((1)=, T=0(U0 时 n {2|Tl=X10'^Pa, T2=：⑶冃 K=)
74、若耍一次测毎圆管层流的斷面平均流速?试问比托管应放在距离管轴多远处 (r“
75、有三个管道?其断面形状分别为如图示的圆形、正方形和矩形，它们的过水I 析面积相等.水力坡度也相等。试 求：(1)三者边壁上的平均切应力之比：(2)出沿程水头损失系数入相等时，三者的流量之比。 (Cl) ::; (2)::)
76.推求恻管和宽矩形明懵在层流流速分布条件下的动S 修正系数a ?
77、若圆管素流光滑区的流速分布服从描数规律?即有H = rc….x(y/rJ \求证动能修正系数a 和动量修正系数a 分 别為”
监器:?;)
和 八气嚮?并推求混合长釦的数学表达式.
79、根据例题4?12所提供的数据■计算从左水箱到右水箱的连接管的所有水头损失的数据，绘制水头线图? 80、有甲乙两输水管'甲管直径为200mm/^i 虽粗糙度为，流S 为m'/s ；乙管直径为40mm 严虽粗糙度为読fi 为m'/s, 水温为15叱,试判别两根管中水流处干何种流区。如果处于水力光滑区请川布拉休斯公式讣算入；如果处于过渡区可托 用Jain 公式i|?算X ?最后计算两管的水力坡度J C
（甲管:光滑区J=：乙管潦流过度E,A = j=）
a wn= r a
?试求F ?0?5心处的混
b
81、有三根直径相同的输水管，直径d = IOOiwn.iffl过的流S均为Q■0?OlW/$,管长均为l.lOOCm,衿管的当fi 粗糙度分别为2 =04mnxA, ■3mm,水温为20＜匕用査穆迪图的方法求％管中的沿程水头损失/?八水
力坡度 J ,摩阻流速 11.和?^*管中的损失功率?（hftmh= ,U-l=S,Nl=t hf2=j2= ,U-2=S,N2=：hf3=,J3= ,U-
3=S,N3=）
82、试根据圆管层流中的x = 64/Re公式，水力光滑管中2 ■0?3164/只严'公式及完全粗糙区的久=0.11（/〃/）心分析沿程水头损失h,与斷面平均流速U Z间的关系。
83、有一梯形断|加的渠道.已知：底宽= 均匀流水深h = 3m.边坡系数h 1,渠道的粗糙系数（即糙率）
71 = 0.02.通过的流SQ = 39〃F/$ ?试求在每公里渠道长度上的水头损失及摩阻流速和沿程水头损失系数。
＜每千来长渠上损失沿程水头M話X =）
84、如图示有两个水池。其底部以一水管连通。在恒定的水面差H的作川下，水从左水池流入右水池。水管直径 d?500mm?*1量粗糙度△=a6mm?管总长1?100m,直角进口，闸阀的相对开度为5/8, 90。缓弯管的转变半径R = 2d.水温为2LC.管中流fi为0.W/5.求两水池水面的商差H。可以认为出水池（即右水池）的过水断面面枳远大于水管的过水断面面枳。＜）
85、设讣一给水管道，其直径d已定.今就其长度1研?和H两种方案.第H方案比第1方案短25%。若水塔的水面商程不变.另因水管都很长.可以不计局部水头损失和流速水头，试就光滑管和完全粗糙管两种流区情况分别推求两种方案的流S比QJQ" （光滑管区Q./Q.sfil糙区QJQ.=）
86、如图示川水泵从蓄水池中抽水.蓄水池中的水由自流管从河中引入。自流管长= 20W .管径d, =150mnn 吸水管长/管径d ＞=150innn 两管的:勺址粗槌度均，河流水面与水泵进口断面中点的商差h = 2.0m .自 流管的莲）i 头进口，自流管出口入池，吸水管的帯底阀的莲蓬头进口以及吸水管的缓弯头的局部水头损失系数依次 为g|?02S ?l ?0?S ?6?0?J ?0?3?水泵进口断面处的最大允许真空扁?度为水头窩。求最大的抽水流fi 。水温 为2叱 （Q=s ）
8人有一圆形斷rfn ?有斥隧洞?长】■200m ?通过流SQ ?700m'/s ?如果洞的内壁不加衬砌，其平均直径厲■7.8m, 糙率n =0.033：如果用混凝上衬砌?则直径d,=7,0m ＞糙率n=0?014；试问衬砌方案比不衬砌方案沿程水头损 失减少几多
88、某新铸铁管路，："iS 粗糙度△ = O3nmb 管径d ?20anm.通过流SQ = 0.06n?/s.管中有一个90。折角弯 头?今欲减少其水头损失拟将92折角弯头换为两个45。折角弯头，或者换为一个缓弯90。角弯头（转弯半径R = lm ）. 水温为2iC 。试求：＜1）三种弯头的局部水头损失之比：（2）每个弯头相肖于多少米长管路的沿程水头损失。 （⑴ ?卩 ?2巧 ＜3=X2|I1S l2=. b=,）
89、直径d ?km 的小球，在静水中以匀速v■ 04m/S 下沉.水温为20。。试求：（1）小球受的阴力F ： （2）小球 的比重S . ＜（1）F=⑵5=）
90.利用公式＜4-2-22）,即紊流流核的普郎特曾适速度分布律.推导其断面平均流速V 的表达式（4-2-24）
.
（hf2=）
水力学第二章课后习题测验答案
2.12 密闭容器，测压管液面高于容器内液面h =1.8m ，液体的密度为850kg/m 3，求液面压 强。 解：08509.807 1.8a a p p gh p ρ=+=+?? 相对压强为：15.00kPa 。 绝对压强为：116.33kPa 。 答：液面相对压强为15.00kPa ，绝对压强为116.33kPa 。 2.13 密闭容器，压力表的示值为4900N/m 2，压力表中心比A 点高0.4m ，A 点在水下1.5m ，， 求水面压强。 解：0 1.1a p p p g ρ=+- 4900 1.110009.807a p =+-??
5.888a p =-（kPa ） 相对压强为： 5.888-kPa 。 绝对压强为：95.437kPa 。 答：水面相对压强为 5.888-kPa ，绝对压强为95.437kPa 。 解：（1）总压力：433353.052Z P A p g ρ=?=??=（kN ） （2）支反力：()111333R W W W W g ρ==+=+??+??总水箱箱 980728274.596W =+?=箱kN W +箱 不同之原因：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体g ρ?。而支座反力与水体 重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积g ρ?。 答：水箱底面上总压力是353.052kN ，4个支座的支座反力是274.596kN 。 2.14 盛满水的容器，顶口装有活塞A ，直径d =0.4m ，容器底的直径D =1.0m ，高h =1.8m ， 如活塞上加力2520N （包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。
张效先-高学平水力学答案第四章
4-1如图4-26所示，在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度 为1.5m ，过流面积A 1为0.05m 2 ；过流断面2-2的面积A 2为0.02m 2 ；两断面间水头损失为；管中流 量Q 为20l/s ；z 1为2.5m ，z 2为2.0m 。试求断面2-2的测压管高度。（提示：注意流动方向）。 图4-26题4-1图 解:依题知 由连续性方程知断面1-1和断面2-2的平均流速 因管路直径直径变化缓慢，断面1-1和断面2-2水流可近似看做渐变流，以图示水平面0-0为基准面，列两断面的总流能量方程 令动能修正系数 4-2 如图4-27所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A 1=0.05m 2，A 2=0.03m 2，A 3=0.04m 2，若水池容积很大，行近流速可以忽略（v 0≈0），当不计管路的水头损失时，试求：（1）出口 g p ρ1 ωh g 2v 5.021 g p ρ2 s m s l Q 302.020==s m A Q v 4.005.002.011=== s m A Q v 102.002.022=== w h g v g P Z g v g P Z +++=++22222222111 1αραρ，1 21==ααm g v g v v g p z z g p 953.18 .92)4.0(5.08.92)14.0(5.125.225.022 22212 2211212≈??-?-++-=--++-=ρ ρ
流速v 3及流量Q ；（2）绘出管路的测压管水头线及总水头线。 图4-27 题4-2图 解：（1）依题知 如图选择管轴线为0-0基准面，对水池的水面1-1和管路出口断面2-2应用能量方程，列两断面的总流能量方程 令动能修正系数由于选择管轴线为0-0基准面，水池的水面和管路出口断面的 相对压强，且， 故 （2）测压管水头线(虚线)及总水头线(实线) 由题知，断面处的流速和断面处的流速 g v g p h g v g p h o o 222 3 34421αραρ+ +=++，13==ααo 01=P 04=P 5=h 04=h g v h 200002 3 ++=++s m gh v 899.958.9223≈??==s m A v Q 333396.004.0899.9≈?==1A s m A Q v 92.705 .0396.011=== 2A s m A Q v 2.1303 .0396.022== =
武大水力学习题第4章 层流絮流及水流阻力及水头损失剖析
第四章层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、紊流光滑区的沿程水头损失系数λ仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。() 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。() 3、紊流中存在各种大小不同的涡体。() 4、紊流运动要素随时间不断地变化，所以紊流不能按恒定流来处理。() 5、谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。() 6、 ' ' y u x uρ τ- =只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。() 7、临界雷诺数随管径增大而增大。() 8、在紊流粗糙区中，对同一材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。() 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。() 10、管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。() 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。() 11、不论是均匀层流或均匀紊流，其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。() 12、公式gRJ ρ τ=即适用于管流，也适用于明渠水流。() 13、在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。() 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。() 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。() 16、恒定均匀流中，沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。() 17、粘性底层的厚度沿流程增大。() 18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ与断面平均流速 v 的平方成正比。() 19、当管径和流量一定时，粘度越小，越容易从层流转变为紊流。() 20、紊流的脉动流速必为正值。() 21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。( ) 22、有一管流，属于紊流粗糙区，其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。() 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。() 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。() 25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。() 26、当雷诺数 Re很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。() 27、其它条件不变，层流内摩擦力随压力的增大而（） ⑴增大；⑵减小；⑶不变；⑷不定。 28、按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合() (1 )对数分布；(2 )椭圆分布；(3 )抛物线分布；(4 )直线分布。 29、其它条件不变，层流切应力随液体温度的升高而()
《水力学》课后习题答案
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3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m 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(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 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(002.02 y 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 -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 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 A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 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 u d d μ τ=，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。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==πΘ N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动， 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y
水力学练习题第四章
第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、紊流光滑区的沿程水头损失系数 仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。 3、紊流中存在各种大小不同的涡体。 4、紊流运动要素随时间不断地变化，所以紊流不能按恒定流来处理。 5、谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。 6、' 'y u x u ρτ -=只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。 7、临界雷诺数随管径增大而增大。 8、在紊流粗糙区中，对同一材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。 10、管道突然扩大的局部水头损失系数 的公式是在没有任何假设的情况下导出的。 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 11、不论是均匀层流或均匀紊流，其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。 12、公式gRJ ρτ= 即适用于管流，也适用于明渠水流。 13、在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。 16、恒定均匀流中，沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。 17、粘性底层的厚度沿流程增大。 18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ 与断面平均流速 v 的平方成正比。 19、当管径和流量一定时，粘度越小，越容易从层流转变为紊流。 20、紊流的脉动流速必为正值。 21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。 22、有一管流，属于紊流粗糙区，其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。 25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。 26、当雷诺数 Re 很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。 27、其它条件不变，层流内摩擦力随压力的增大而 （ ） ⑴ 增大 ； ⑵ 减小 ； ⑶ 不变 ； ⑷ 不定 。 28、按普朗特动量传递理论， 紊流的断面流速分布规律符合 1 对数分布 ； 2 椭圆分布 ； 3 抛物线分布 ； 4 直线分布 。 29、其它条件不变，层流切应力随液体温度的升高而 1 增大 ； 2 减小 ； 3 不变 ； 4 不定 。
水力学作业答案
水力学作业答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
1.1图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m ，管内液面压强0p 为 78kPa ；左管与大气相通。求： （1）容器内液面压强c p ； （2）左侧管内水面距容器液面高度h 。 解： 0789.83107.4kPa c p p gh ρ=+=+?=右 （2） 107.498 0.959m 9.8 c a p p h g ρ--= == 1.2 盛有同种介质（密度 3A 1132.6kg/m B ρρ==）的两容器，其中心点A 与B 位于同一高程，今用U 形差压计测定A 与B 点之压差（差压计内成油，密度 30867.3kg/m ρ=），A 点还装有一水银测压计。其他有关数据如图题1.2所示。问： （1）A 与B 两点之压差为多少？ （2）A 与B 两点中有无真空存在，其值为多少？ 解：（1） ()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+ 3A 1132.6kg/m B ρρ== ()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-??= （2）136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-??-??=- 因此A 点存在真空 15,20,4s cm h cm h cm ===
519.995366.18Pa B A p p =+=- 因此B 点也存在真空。 1.3 图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。轻油密度1ρ为3663.26kg/m ，重油密度2ρ为3887.75kg/m ，当两种油重量相等时，求： （1）两种油的深度1h 及2h 为多少？ （2）两测压管内油面将上升至什么高度？ 解：（1）两种油的重量相等，则 1122gh A gh A ρρ=①，其中A 为容器的截面积。 又有125h h +=② 解①②得1 2.86m h =，1 2.14m h =。 （2）轻油测压管在页面处。 11211222 gh gh p h h h g g ρρρρρρ+'= ==+，其中h '为轻油测压管中液面高度；h 为测压管位置距分界面的距离。 ()1112110.747 2.860.72m h h h h ρρ?? '+-=-=-?= ??? 1.4 在盛满水的容器盖上，加上6154N 的载荷G （包括盖重），若盖与容器侧壁完全密合，试求A 、B 、C 、D 各点的相对静水压强（尺寸见图）。 解：461547839.49Pa 3.1411 A B G p p A ?== ==?? 37839.491109.81227.46kPa C D A p p p gh ρ==+=+???= 1.5 今采用三组串联的U 形水银测压计测量高压水管中压强，测压计顶端盛水。当M 点压强等于大气压强时，各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上的读数为h 。试求M 点得压强。
水力学(闻德荪)习题答案第四章
选择题（单选题） 等直径水管，A-A 为过流断面，B-B 为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c ） （a ）1p =2p ；（b ）3p =4p ；（c ）1z + 1p g ρ=2z +2p g ρ；（d ）3z +3p g ρ=4z +4p g ρ。 伯努利方程中z +p g ρ+2 2v g α表示：（a ） （a ）单位重量流体具有的机械能；（b ）单位质量流体具有的机械能；（c ）单位体积流体具有的机械能；（d ）通过过流断面流体的总机械能。 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（c ） p p 2 （a ）1p >2p ；（b ）1p =2p ；（c ）1p <2p ；（d ）不定。 黏性流体总水头线沿程的变化是：（a ） （a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。 黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d ） （a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。 平面流动具有流函数的条件是：（d ） 无黏性流体；（b ）无旋流动；（c ）具有速度势；（d ）满足连续性。 4.7一变直径的管段AB ，直径A d =0.2m ，B d =0.4m ，高差h ?=1.5m ，今测得A p =302 /m kN ，B p =402/m kN ， B 处断面平均流速B v =1.5s m /.。试判断水在管中的流动方向。
解： 以过A 的水平面为基准面，则A 、B 点单位重量断面平均总机械能为： 4 2323010 1.0 1.50.40 4.89210009.80729.8070.2A A A A A p v H z g g αρ???? =++=++?= ?????（m ） 232 4010 1.0 1.51.5 5.69210009.80729.807 B B B B B p v H z g g αρ??=++=++=??（m ） ∴水流从B 点向A 点流动。 答：水流从B 点向A 点流动。 4.8利用皮托管原理，测量水管中的点速度v 。如读值h ?=60mm ，求该点流速。 解： 10 3.85 u = = ==（m/s ） 答：该点流速 3.85u =m/s 。 4.9水管直径50mm ，末端阀门关闭时，压力表读值为212 /m kN 。阀门打开后读值降至
水力学第二章课后答案.docx
1 ２ 6 11答案在作业本 2.12 （注:书中求绝对压强）用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m,试求 水面的压强0p 。 解： ()04 3.0 1.4p p g ρ=-- ()()5 2.5 1.4 3.0 1.4Hg p g g ρρ=+--- ()()()()2.3 1.2 2.5 1.2 2.5 1.4 3.0 1.4a Hg Hg p g g g g ρρρρ=+---+--- ()()2.3 2.5 1.2 1.4 2.5 3.0 1.2 1.4a Hg p g g ρρ=++---+-- ()()2.3 2.5 1.2 1.413.6 2.5 3.0 1.2 1.4a p g g ρρ=++--?-+--???? 265.00a p =+(k Ｐa ） 答：水面的压强0p 265.00=ｋPa 。 2-1２形平板闸门AB ，一侧挡水，已知长l =2ｍ,宽b ＝1ｍ，形心点水深c h ＝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T 。
l b α B A T h c 解：（1）解析法。 10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=?=?=????=(kN ） 3 22221222 2.946 122sin sin 4512sin 45sin C C D C C C bl I h y y h y A bl αα=+=+=+=+=??
2-13矩形闸门高h =３ｍ,宽b =2m ，上游水深1h ＝6m,下游水深2h ＝4.５m ，试求:（1)作用在闸门上的静水总压力；（２)压力中心的位置。 解：（１)图解法。 压强分布如图所示： ∵ ()()12p h h h h g ρ=---???? ()12h h g ρ=-
工程流体水力学第四章习题答案
第四章理想流体动力学和平面势流答案 4－1 设有一理想流体的恒定有压管流，如图所示。已知管径12 1 2 d d =，2 1 2 d D =，过流断面1-1处压强p1>大气压强p a。试按大致比例定性绘出过流断面1-1、2-2间的总水头线和测压管水头线。 解：总水头线、测压管水头线，分别如图中实线、虚线所示。 4－2 设用一附有液体压差计的皮托管测定某风管中的空气流速，如图所示。已知压差计的读数h＝150mmH2O，空气的密度ρa =1.20kg/m3，水的密度ρ =1000kg/m3。若不计能量损失，即皮托管校正系数c=1，试求空气流速u0。 解：由伯努利方程得 2 00 2 s a a p u p g g g ρρ += a 2() s p p u g g ρ - =（1） 式中 s p为驻点压强。 由压差计得 0s p gh p ρ += s p p gh ρ -=（2） 联立解（1）（2）两式得 a a 1000 2229.80.15m/s49.5m/s 1.2 gh h u g g g ρρ ρρ ===???= 4－3 设用一装有液体（密度ρs=820kg/m3）的压差计测定宽渠道水流中A点和B点的流速，如图所示。已知h1 =1m，h2 =0.6m，不计能量损失，试求A点流速u A和B点流速u B。水的密度ρ=1000kg/m3。
解：（1）1229.81m/s 4.427m/s A u gh ==??= （2）由伯努利方程可得 22A A A u p h g g ρ+= （1） 22B B B u p h g g ρ+= （2） 式中A h 、A p 和B h 、B p 分别为A 点和B 点处的水深和驻点压强。由（1）、（2）式可得 2222A B A B A B p p u u h h g g g ρ-=+-- （3） 由压差计得，22ρρρρ--++=A A s B B p gh gh gh gh p ，所以 220.82A B A B p p h h h h g ρ-=+-- (4) 由（3）式、（4）式得 222 2 4.427(10.82)0.6(10.82)0.8922229.8 B A u u h g g =--=--=? 29.80.892m/s 4.18m/s B u =??=。 4－4 设有一附有空气－水倒U 形压差计装置的皮托管，来测定管流过流断面上若干点的流速，如图所示，已知管径d =0.2m ，各测点距管壁的距离y 及其相应的压差计读数h 分别为：y =0.025m ，h =0.05m ；y =0.05m ，h =0.08m ；y =0.10m ，h =0.10m 。皮托管校正系数c =1.0，试求各测点流速，并绘出过流断面上流速分布图。 解：因2u c gh =，所以 112129.80.05m/s 0.99m/s u c gh ==???= 222129.80.08m/s 1.25m/s u c gh ==???= 332129.80.10m/s 1.40m/s u c gh ==???= 过流断面上的流速分布如图所示。 4－5 已知2222 ,,0,x y z y x u u u x y x y -===++试求该流动的速度势函数，并检查速度势函数是否满足拉普拉斯方程。 解：(1)在习题3－19中，已判别该流动为有势流，所以存在速度势函数Φ。
武大水力学习题第2章 水静力学
第二章水静力学 1、相对压强必为正值。 ( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。 ( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的坐标，ρ为水的密度，A 为斜面面积) （） 6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板，它们的宽度b，长度L及倾角α均相等，则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( ) 7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。 ( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一 U 形水银压差计，如图所示。由于A、B 两点静水压强不等，水银液面一定会显示出?h 的差值。 ( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。 ( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (1) A ? A (2) B ? B (3) C ? C (4) D ? D
12、压力中心是( ) (1) 淹没面积的中心； (2) 压力体的中心；(3) 总压力的作用点；(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面； (2) 斜平面； (3) 旋转抛物面； (4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H，则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。 15、欧拉液体平衡微分方程 ( ) (1) 只适用于静止液体； (2) 只适用于相对平衡液体； (3) 不适用于理想液体； (4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应 为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d 17、液体某点的绝对压强为 58 kP a，则该点的相对压强为 ( ) (1) 159.3 kP a； (2) 43.3 kP a； (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体，容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体，则两个容 器中曲面AB 上压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同，且压力相等； (2) 压力体相同，但压力不相等； (3) 压力体不同，压力不相等； (4) 压力体不同，但压力相等。
水力学第二章课后答案
1 2 6 11答案在作业本 2.12 （注：书中求绝对压强）用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m ， 试求水面的压强0p 。 解： ()04 3.0 1.4p p g ρ=-- 265.00a p =+（kPa ） 答：水面的压强0p 265.00=kPa 。 2-12形平板闸门AB ，一侧挡水，已知长l =2m ，宽b =1m ，形心点水深c h =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T 。 解：（1）解析法。 10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=?=?=????=（kN ） 2-13矩形闸门高h =3m ，宽b =2m ，上游水深1h =6m ，下游水深2h =4.5m ，试求： （1）作用在闸门上的静水总压力；（2）压力中心的位置。 解：（1）图解法。 压强分布如图所示： ∵ ()()12p h h h h g ρ=---???? 14.71=（kPa ） 14.713288.263P p h b =??=??=（kN ） 合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面(1.5m,)2 b 处。 （2）解析法。 ()()111 1.56 1.5980732264.789P p A g h hb ρ==-?=-???=（kN ） ()120.250.75 4.6674.5 =?+=（m ） ()222 1.539.80732176.526P p A g h hb ρ==-?=???=（kN ） ()22211111130.75 3.253 C C D C C C C I I y y y y A y A ??=+=+=+= ???（m ） 合力：1288.263P P P =-=（kN ） 合力作用位置（对闸门与渠底接触点取矩）： 1.499=（m ） 答：（1）作用在闸门上的静水总压力88.263kN ；（2）压力中心的位置在闸门的
水力学第二章课后习题答案
2.12 密闭容器，测压管液面高于容器内液面h=1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面 压强。 解：P o = P a ，gh = P a 850 9.807 1.8 相对压强为：15.00kPa。 绝对压强为：116.33kPa。 答：液面相对压强为15.00kPa，绝对压强为116.33kPa。 2.13 密闭容器，压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A点高0.4m , A点在水下 1.5m，，求水面压强。 P0 1.5m 1 0.4m A
解: P0 = P a P -1.1 'g 二P a 4900 -1.1 1000 9.807 二p a「5.888 （kPa） 相对压强为：_5.888kPa。 绝对压强为：95.437kPa。 答: 水面相对压强为-5.888kPa,绝对压强为95.437kPa。 3m 解：（1）总压力：Pz=A p=4「g 3 3 = 353.052 （kN） （2）支反力：R 二W总二W K W箱二W箱;?g 1 1 1 3 3 3 =W箱 9807 28 =274.596 kN W箱 不同之原因：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体Qg。而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积Eg。 答：水箱底面上总压力是353.052kN，4个支座的支座反力是274.596kN。 2.14 盛满水的容器，顶口装有活塞A，直径d =0.4m，容器底的直径D=1.0m，高h
=1.8m ,如活塞上加力2520N （包括活塞自重），求容器底的压强和总压力 解: （1）容器底的压强： P D =P A'gh =252°9807 1.8 =37.706（kPa）（相对压强） /-d2 4 （2）容器底的总压力： P D二Ap D D2 p D12 37.706 10 = 29.614（kN） 4 4 答：容器底的压强为37.706kPa，总压力为29.614kN 。 2.6用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m，试求水面的压强P0。
水力学第四章
第四章 思考题: 4-1：N-S 方程的物理意义是什么？适用条件是什么？ 物理意义：N-S 方程的精确解虽然不多，但能揭示实际液体流动的本质特征，同时也作为检验和校核其他近似方程的依据，探讨复杂问题和新的理论问题的参考点和出发点。 适用条件：不可压缩均质实际液体流动。 4-2 何为有势流?有势流与有旋流有何区别? 答:从静止开始的理想液体的运动是有势流. 有势流无自身旋转,不存在使其运动的力矩. 4—3 有势流的特点是什么？研究平面势流有何意义？ 有势流是无旋流，旋转角速度为零。研究平面势流可以简化水力学模型，使问题变得简单且于实际问题相符，通过研究平面势流可以为我们分析复杂的水力学问题。 4-4.流速势函数存在的充分必要条件是流动无旋，即x u y u y x ??=??时存在势函数，存 在势函数时无旋。流函数存在的充分必要条件是平面不可压缩液体的连续性 方程，即就是0 =??+??y u x u y x 存在流函数。 4—5何为流网，其特征是什么？绘制流网的原理是什么 ？ 流网：等势线（流速势函数的等值线）和流线（流函数的等值线）相互正交所形成的网格 流网特征：（1）流网是正交网格 （2）流网中的每一网格边长之比，等于流速势函数与流函数增值之比。 （3）流网中的每个网格均为曲线正方形 原理:自由表面是一条流线，而等势线垂直于流线。根据入流断面何处流断面的已知条件来确定断面上 流线的位置。 4-6.利用流网可以进行哪些水力计算?如何计算？ 解:可以计算速度和压强。计算如下：流场中任意相邻之间的单宽流量?q 是一常数。在流场中任取1、2两点，设流速为，，两端面处流线间距为?m1， ? 。 则?q=?m1= ? ，在流网中，各点处网格的?m 值可以直接量出来，
水力学练习题及答案
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。(×)
水力学 习题及答案
《土力学》习题 绪论及工程地质不做习题练习 第一章 土的物理性质及工程分类 选择题 1.土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示： A ．土颗粒大小较均匀，级配良好 B.土颗粒大小不均匀，级配不良 C. 土颗粒大小不均匀，级配良好 2.作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数u C 的关系： A ．u C 大比u C 小好 B. u C 小比u C 大好 C. u C 与压实效果无关 3.有三个同一种类土样，它们的含水率w 都相同，但是饱和度r S 不同，饱和度r S 越大的土，其压缩性有何变化？ A.压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变 4.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率w 怎样改变？ A ．γ增加，w 减小 B. γ不变，w 不变 C. γ增加，w 增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？ A ．天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率 C. 天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题 6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.粘性土的物理状态是用含水率表示的，现有甲、乙两种土，测得它们的含水率乙甲w w ，则可以断定甲土比乙土软 8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大，则土的密实性越好 计算题 11.击实试验，击实筒体积1000cm 2，测得湿土的质量为1.95kg ，取一质量为17.48kg 的湿土，烘干后质量为15.03kg ，计算含水率w 和干重度d r 。
水力学练习题第四章
优秀学习资料 欢迎下载 第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、紊流光滑区的沿程水头损失系数 λ 仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。 ( ) 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。 ( ) 3、紊流中存在各种大小不同的涡体。 ( ) 4、紊流运动要素随时间不断地变化，所以紊流不能按恒定流来处理。 ( ) 5、谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。 ( ) 6、' 'y u x u ρτ -=只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。 ( ) 7、临界雷诺数随管径增大而增大。 ( ) 8、在紊流粗糙区中，对同一材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。 ( ) 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。 ( ) 10、管道突然扩大的局部水头损失系数 ζ 的公式是在没有任何假设的情况下导出的。 ( ) 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 ( ) 11、不论是均匀层流或均匀紊流，其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。 ( ) 12、公式gRJ ρτ= 即适用于管流，也适用于明渠水流。 ( ) 13、在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。 ( ) 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。 ( ) 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。 ( ) 16、恒定均匀流中，沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。 ( ) 17、粘性底层的厚度沿流程增大。 ( ) 18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ 与断面平均流速 v 的平方成正比。 ( ) 19、当管径和流量一定时，粘度越小，越容易从层流转变为紊流。 ( ) 20、紊流的脉动流速必为正值。 ( ) 21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。 ( ) 22、有一管流，属于紊流粗糙区，其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。 ( ) 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。 ( ) 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。 ( ) 25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。 ( ) 26、当雷诺数 Re 很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。 ( ) 27、其它条件不变，层流内摩擦力随压力的增大而 （ ） ⑴ 增大 ； ⑵ 减小 ； ⑶ 不变 ； ⑷ 不定 。 28、按普朗特动量传递理论， 紊流的断面流速分布规律符合 ( ) ( 1 ) 对数分布 ； ( 2 ) 椭圆分布 ； ( 3 ) 抛物线分布 ； ( 4 ) 直线分布 。 29、其它条件不变，层流切应力随液体温度的升高而 ( ) ( 1 ) 增大 ； ( 2 ) 减小 ； ( 3 ) 不变 ； ( 4 ) 不定 。 30、其它条件不变，液体雷诺数随温度的增大而 ( ) ( 1 ) 增大 ； ( 2 ) 减小 ； ( 3 ) 不变 ； ( 4 ) 不定 。 31、谢才系数 C 与沿程水头损失系数 λ 的关系为 ( ) ( 1 ) C 与 λ 成正比 ； ( 2 ) C 与 1/ λ 成正比； ( 3 ) C 与 λ2 成正比； ( 4 ) C 与 λ1 成正比 。 32、A 、B 两根圆形输水管，管径相同，雷诺数相同，A 管为热水，B 管为冷水，则两管流量 ( ) ( 1 ) qvA > qvB ; ( 2 ) qvA ＝ qvB ; ( 3 ) qvA < qvB ； ( 4 )不能确定大小 。 33、圆管紊流附加切应力的最大值出现在 ( ) ( 1 ) 管壁 ； ( 2 ) 管中心 ； ( 3 ) 管中心与管壁之间 ； ( 4 ) 无最大值 。 34、粘滞底层厚度 δ 随 Re 的增大而 ( ) ( 1 ) 增大 ； ( 2 ) 减小 ；( 3 ) 不变 ； ( 4 ) 不定 。 35、管道断面面积均为 A (相等)，断面形状分别为圆形、方形和矩形，其中水流为恒定均匀流，水力坡度 J 相同，则三者的边壁切应力0τ的相互关系如下，如果沿程阻力系数λ也相等，则三管道通过的流量的相互关系如下：( ) ( 1 ) τ0圆 > τ0方 > τ0矩 ，q v 圆 > q v 方 > q v 矩 ； ( 2 ) τ0圆 < τ0方 < τ0矩 ，q v 圆 < q v 方 < q v 矩 ； ( 3 ) τ0圆 > τ0方 > τ0矩 ，q v 圆 < q v 方 < q v 矩 ； ( 4 ) τ0圆 < τ0方 < τ0矩 ，q v 圆 > q v 方 > q v 矩 。
水力学闻德荪习题答案第二章
选择题（单选题） 2.1 静止流体中存在：（a ） （a ）压应力；（b ）压应力和拉应力；（c ）压应力和剪应力；（d ）压应力、拉应力和剪应力。 2.2 相对压强的起算基准是：（c ） （a ）绝对真空；（b ）1个标准大气压；（c ）当地大气压；（d ）液面压强。 2.3 金属压力表的读值是：（b ） （a ）绝对压强；（b ）相对压强；（c ）绝对压强加当地大气压；（d ）相对压强加当地大气压。 2.4 某点的真空度为65000Pa ，当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为：（d ） （a ）65000Pa ；（b ）55000Pa ；（c ）35000Pa ；（d ）165000Pa 。 2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是：（c ） （a ）abs p =p +V p ；（b ）p =abs p +a p ；（c ）V p =a p -abs p ；（d ）p =V p +V p 。 2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系 为：（c ） （a ）1p >2p >3p ；（b ）1p =2p =3p ；（c ）1p <2p <3p ；（d ）2p <1p <3p 。 2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差，水银面高差h p =10cm, A p -B p 为： （b ）
（a）13.33kPa；（b）12.35kPa；（c）9.8kPa；（d）6.4kPa。 2.8露天水池，水深5 m处的相对压强为：（b） （a）5kPa；（b）49kPa；（c）147kPa；（d）205kPa。 2.9垂直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力P的作用点到水面的距离 D y为：（c） （a）1.25m；（b）1.5m；（c）2m；（d）2.5m。 2.10圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为：（a） （a）1/2；（b）1.0；（c）2；（d）3。 2.11在液体中潜体所受浮力的大小：（b） （a）与潜体的密度成正比；（b）与液体的密度成正比；（c）与潜体淹没的深度成正比； （d）与液体表面的压强成反比。 2.12正常成人的血压是收缩压100~120mmHg，舒张压60~90mmHg，用国际单位制表示是 多少Pa? 解：∵1mm 3 101.32510 133.3 760 ? ==Pa ∴收缩压：100120mmHg13.33 =kPa16.00kPa 舒张压：6090mmHg8.00 =kPa12.00kPa 答：用国际单位制表示收缩压：100120mmHg13.33 =kPa16.00kPa；舒张压：
水力学第二章思考题答案
2.1.恒定流：如果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。非恒定流：如果在流场中任何空间点上有任何一个运动要素是随时间而变化。均匀流：水流的流线为相互平行的直线。非均匀流：水流的流线不是相互平行的直线。渐变流：水流的流线虽然不是相互平行的直线，但几乎近于平行的直线。急变流：水流的流线之间夹角很大或者流线的曲率半径很小。按运动要素是否彼此平行的直线分为均匀流和非均匀流，而非均匀流按流线的不平行和弯曲程度又分为渐变流和急变流。渐变流重要性质为：过水断面上近似服从静压分布：Z+P/y=C 2.2.此时的A?υ?=A?υ?符合连续方程。两个断面无支流，且上游水位恒定，则下游通过的流量一定，则流量保持平衡，满足该公式。 2.3能量方程：Ζ?＋Ρ?/ρg＋α?（μ?）2/2g=Ζ?＋Ρ?/ρg＋α?（μ?）2/2g＋hw’。Ζ?：位置水头；Ρ?/ρg：压强水头；（μ?）2/2g：流速水头；Ζ?：单位位能；Ρ?/ρg：单位压能；（μ?）2/2g：单位动能；hw’：水头损失。能量意义：在总流中任意选取两个过水断面，该两断面上液流所具有的总水头若为H?和H?，则：H?=H?+hw。 2.4这些说法都不对。对于理想液体来说，在无支流进去的情况下，其各断面的流量总和是相等的，根据能量方程：Ζ?＋Ρ?/ρg＋α?（μ?）2/2g=Ζ?＋Ρ?/ρg＋α?（μ?）2/2g＋hw’，及连续方程：A?υ?=A?υ?。可以看出：只要其流量不改变，能量的总和就不会变。则水是由流速大地方向流速小的地方流这种说法就是错误的。总流的动量方程：ΣF=ρQ（Β?υ?-Β?υ?），也说明了这一点。 2.5总水头线：把各断面H=Ζ＋Ρ/ρg＋α（μ）2/2g描出的点子连接起来得到的线就是总水头线；测压管水头线：把各断面的（Ζ＋Ρ/ρg）值的点子连接起来得到的线就是测压管水头线。水力坡度：总水头线沿流程的降低值与流程长度值比；测压管坡度：测压管水头线沿流程的降低值与流程长度值比。均匀流的测压管水头线和总水头线相等。 2.6⑴ΣF中包括表面力和质量力。⑵若果由动量方程求得的力为负值则说明所求的方向与规定的方向相反。