水力学课后习题详解
水力学第四版课后答案
水力学第四版课后答案
第一章
1.1 布利涅公式的一般形式
布利涅公式的一般形式为：
Q = A * C * H^n
其中，Q 表示流量，A 表示管道截面积，C 表示水的流量系数，H 表示管道的水头，n 表示摩擦系数。
1.2 基本液压方程
基本液压方程为：
dh/dl = -(f/2g) * (V^2/U^2)
其中，dh/dl 表示水头损失，f 表示摩擦系数，g 表示重力加速度，V 表示流速，U 表示平均流速。
1.3 曼宁-斯特里克勒公式
曼宁-斯特里克勒公式为：
V = (1/n) * R^(2/3) * S^(1/2)
其中，V 表示流速，n 表示河道粗糙系数，R 表示水力半径，S 表示比降。
第二章
2.1 管道水头损失公式
管道水头损失公式为：
h = f * (L/D) * (V^2/2g)
其中，h 表示水头损失，f 表示摩擦系数，L 表示管道长度，D 表示管径，V 表示流速，g 表示重力加速度。
2.2 泵的基本类型及其性能参数
泵的基本类型包括离心泵、轴向流泵、混流泵等。性能参数则包括扬程、流量、效率等。 第三章
3.1 布托机理论
布托机理论是指在已知叶轮出口宽度和叶轮进口宽度的情况下，计算轴流泵扬程的理论模型。
3.2 应力校核和变形校核的计算公式
应力校核的计算公式为：
σ = P / (π * R^2 - π * r^2)
变形校核的计算公式为：
Δ = (P * R * L) / (2E * t)
其中，σ 表示应力，P 表示压力，R 和 r 分别表示外径和内径，L 表示长度，E
表示弹性模量，t 表示壳体厚度，Δ 表示变形。
第四章
4.1 水轮机的基本原理及类型
水轮机的基本原理为水流作用于叶片上，推动转子转动，而叶片上的力则取决于水流的速度和叶片角度。水轮机的主要类型包括斜流式水轮机、反向式水轮机、螺旋式水轮机等。
4.2 涡轮叶轮选型
涡轮叶轮的选型需考虑流量、水头和效率等因素。根据涡轮的类型和具体情况，选定合适的叶轮。
《工程流体力学(水力学)》第二版 禹华谦 课后习题答案 西南交通大学出版社
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答案 ,大学生励志书籍 。《水力学》李炜 徐孝平 主编 2000 年 6 月
武汉水利电力大学出版社共 12 章 全部习 题的解答
第一章
1-1 解:
3 3 3
ρ 1.03g cm 1030kg m , 比重s 1.03, γ 10.094kN m
1-2 解:
2
γ
9789N /m
3 ρ 998.88kg m ,
g 9.8?3 2
μ gμ
9.8 ×1.002 ×10 N ?S /m
?6 2
ν 1.003 ×10 m /s
ρ γ 9789
?4
γ 11.82 × 0.15 ×10
?5 2
以上为水,以下为空气 μ ρν ν 1.089 ×10 N ?S /m
g 9.8
1-3 解:
d ν
9 7
dp ?K ?2.19 ×10 × ?1% 2.19 ×10 Pa
v
1-4 解:3 3
γ G v 0.678 /10 678kgf /m
①用工程单位制:
2 4
ρ γ g 678 / 9.8 69.18kgfs /m 3
γ γ ×9.8N kgf 6644.4N m
②用国单位制: (SI 制) :
3
ρ γ g 678kg m
1-5 解:
du u 1.5
3
1
流速梯度 3.75 ×10 3
s
dy δ 0.4 ×10
u
3 2
切应力 τ μ 0.1 ×3.75 ×10 3.75 ×10 Pa
水力学课后答案
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： 043.01.4ppg
265.00ap（kPa）
答：水面的压强0p265.00kPa。
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ch=2m，倾角=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。
10009.80721239.228CCPpAhgbl（kN）
2-13矩形闸门高h=3m，宽b=2m，上游水深1h=6m，下游水深2h=，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：
∵ 12phhhhg
14.71（kPa）
14.713288.263Pphb（kN）
合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面(1.5m,)2b处。
（2）解析法。
1111.561.5980732264.789PpAghhb（kN）
120.250.754.6674.5（m）
2221.539.80732176.526PpAghhb（kN）
22211111130.753.253CCDCCCCIIyyyyAyA（m）
合力：1288.263PPP（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几何中心，即距地面(1.5m,)2b处。
2-14矩形平板闸门一侧挡水，门高h=1m，宽b=，要求挡水深1h超过2m时，闸门即可自动开启，试求转轴应设的位置y。
解：当挡水深达到1h时，水压力作用位置应作用在转轴上，当水深大于1h时，水压力作用位置应作用于转轴上，使闸门开启。
水力学计算题
- 1 - 水力学课后计算题及答案
第一章 绪论
1-1．20℃的水2.5m3，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2211VV
又20℃时，水的密度31/23.998mkg
80℃时，水的密度32/83.971mkg
321125679.2mVV
则增加的体积为3120679.0mVVV
1-2．当空气温度从0℃增加至20℃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] 原原)1.01()15.01(
原原原035.1035.1
035.0035.1原原原原原
此时动力粘度增加了3.5%
1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为/)5.0(002.02yhygu，式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求mh5.0时渠底（y=0）处的切应力。
[解] /)(002.0yhgdydu
)(002.0yhgdydu
当h=0.5m，y=0时
)05.0(807.91000002.0
Pa807.9
1-4．一底面积为45×50cm2，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。
u
- 2 -
[解] 木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑
yuATmgddsin
001.0145.04.062.22sin8.95sinuAmg
sPa1047.0
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yudd，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=0.02Pa．s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N）
水力学各章习题..
第1章 绪论
一、选择题
1．按连续介质的概念，流体质点是指（ ）
A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒； C . 无大小的几何点； D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2．作用在流体的质量力包括（ ）
A. 压力； B. 摩擦力； C. 重力； D. 惯性力。
3．单位质量力的国际单位是：（ ）
A . N ； B. m/s； C. N/kg； D. m/s2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（ ）
Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度的升高而（ ）
A . 增大； B. 减小； C. 不变； D，无关。
6．气体的粘性随温度的升高而（ ）
A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变； D，无关。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（ ）
Ａ. m2/s ；B. N/m2 ； C. kg/m ；D. N·s/ｍ2
8．理想流体的特征是（ ）
Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（ ）
Ａ. 200001； Ｂ. 100001；Ｃ. 40001 。
10．水力学中，单位质量力是指作用在（ ）
Ａ. 单位面积液体上的质量力； Ｂ. 单位体积液体上的质量力；
Ｃ. 单位质量液体上的质量力； Ｄ. 单位重量液体上的质量力。
11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（ ）
Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度
Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；Ｄ. 流体的粘性随温度的升高而增大。 1 yu 12．已知液体中的流速分布µ－y如图所示，其切应力分布为（ ）
精品-四川大学水力学(第五版)吴持恭课后思考题答案
水力学考研真题资料 知乎ID:荣耀
四川大学水力学第五版绪论课后思考题课后习题答案
考研大纲要求：液体的主要物理特性（主要是粘滞性、压缩性），牛顿内摩擦定律，
作用于液体上的两种力，连续介质和理想液体。
说明：本章考点是简答和选择判断，基本上必考。找到我就可以，领取更多考研真
题资料。
1.1（简答）惯性、惯性力的定义及其物理意义是什么？
答：惯性就是反映物体维持原有运动状态的性质，质量是惯性大小的量度。惯性力是指
当液体受外力作用使运动状态发生改变时，由于液体的惯性引起外界抵抗的反作用力。设物
体的质量m，加速度为a,则惯性力为 F=-ma ,负号代表惯性力的方向与物体的加速度方向
相反。
补充：川大876水力学考研真题，水力学考研资料！
1.惯性力、重力属于质量力；惯性力单位质量力为 -a ，方向与加速度（向心加速度）
方向相反 ；重力的单位质量力为 g，方向竖直向下。这点在分析欧拉平衡微分方程，以及
在凹凸面动水压强和静水压强时使用。
2.雷诺数的物理意义是表示惯性力和______力之比；而佛汝德数的物理意义是表示惯性
力和______力之比。
1.2（选择）物理量的基本量与导出量的关系是什么？在水力学中采用什么国际单位制
量纲？
答：每一个物理量都包括有量的数值和量的种类，量的种类习惯上称为量纲。一切导出
量均可从基本量导出。水力学中使用MLT量纲系，长度、质量和时间为基本量，其他变量为
导出量。
补充：动力粘度系数 η （单位：Pa·s 量纲：ML-1T-1）和运动粘度系数 ν （单位：
㎡/s 量纲：L² T-¹） 区别：运动粘滞系数是液体动力粘滞系数与液体密度之比值，不包括
力的量纲而仅仅具有运动量的量纲。
1.3 （简答）什么叫做粘滞性？粘滞性对液体运动起什么作用？
答：当液体处于运动状态时，若液体质点之间存在相对运动，则质点之间要产生内摩擦力
抵抗其相对运动。这种性质称之为液体的粘滞性，此内摩擦力又称为粘滞力。
四川大学水力学第五版课后答案
未知驱动探索，专注成就专业
1
四川大学水力学第五版课后答案
第一章：水力学基础
1.1 水力学的基本概念
水力学是研究水的运动规律和流动性质的一门学科。它主要涉及水的流动、压力、流速、流量等参数的计算和分析。
1.2 水力学的分类
水力学可以分为波动水力学、稳定性水力学和水动力学三个方面。
波动水力学研究的是水波的形成、传播和消失的规律。
稳定性水力学研究的是流体运动中所出现的流态变化或水流中的各部分之间的相互作用。
水动力学是一门较为综合的水力学学科，它将流体运动的研究拓展到更为广阔的领域，如流体与固体的相互作用等。
1.3 水力学基本方程
水力学中的基本方程包括连续方程、运动方程和压力方程。 未知驱动探索，专注成就专业
2
连续方程描述的是流体在一定时间内流动的连续性。它的数学表达式为：
$$\\frac{{\\partial \\rho}}{{\\partial t}} + \ abla \\cdot
(\\rho\\textbf{v}) = 0$$
其中，$\\rho$代表流体的密度，𝑡代表时间，$\\textbf{v}$代表流体的速度。
运动方程描述的是流体在流动过程中所受到的各种力的作用。它的数学表达式为：
$$\\rho(\\frac{{D\\textbf{v}}}{{Dt}}) = -\ abla p +
\\rho\\textbf{g} + \\textbf{f}$$
其中，$\\frac{{D\\textbf{v}}}{{Dt}}$代表流体的加速度，𝑡代表压力，$\\textbf{g}$代表重力加速度，$\\textbf{f}$代表其他外力。
压力方程描述的是流体在流动过程中的压力分布。它的数学表达式为：
$$\ abla p = -\\rho\\textbf{g} - \\textbf{f}$$
压力方程是根据流体的性质和流体所受的力来推导出来的。 未知驱动探索，专注成就专业
水力学第四版课后答案 2
第一章 绪论
1-2．20℃的水2.5m3，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2211VV
又20℃时，水的密度31/23.998mkg
80℃时，水的密度32/83.971mkg
321125679.2mVV
则增加的体积为3120679.0mVVV
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：
gfffzyx；0
自由下落时：
00ggfffzyx；
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] ghppa0
kPaghpppae7.145.1807.910000
2-3．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] gppA5.0表
PagpgppA49008.9100049005.10表
Papppa9310098000490000
2.8绘制题图中AB面上的压强分布图。
ABh1h2ABh2h1hAB
解：
ABρgh1ρgh1ρgh1ρgh2 ABρg(h2-h1)ρg(h2-h1)
ABρgh
2-14．矩形平板闸门AB一侧挡水。已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深hc=2m，倾角=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：
NAghApPcc392001228.91000
作用点位置：mAyJyycccD946.21245sin22112145sin23
水力学1-7章习题
⽔⼒学1-7章习题
第1章绪论
⼀、选择题1．按连续介质的概念，流体质点是指（）
A .流体的分⼦； B. 流体内的固体颗粒；C . ⽆⼤⼩的⼏何点；D. ⼏何尺⼨同流动空间相⽐是极⼩量，⼜含有⼤量分⼦的微元体。
2．作⽤在流体的质量⼒包括（）
A. 压⼒；
B. 摩擦⼒；
C. 重⼒；
D. 惯性⼒。
3．单位质量⼒的国际单位是：（）
A . N ；B. m/s；C. N/kg；D. m/s2。
4．与⽜顿内摩擦定律直接有关系的因素是（）
Ａ. 切应⼒和压强； B. 切应⼒和剪切变形速率；C. 切应⼒和剪切变形。5．⽔的粘性随温度的升⾼⽽（）A . 增⼤；B. 减⼩；C. 不变；D，⽆关。
6．⽓体的粘性随温度的升⾼⽽（）
A. 增⼤；Ｂ. 减⼩；Ｃ. 不变；D，⽆关。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（）
Ａ. m2/s ；B. N/m2；C. kg/m ；D. N·s/ｍ28．理想流体的特征是（）
Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. ⽆粘性； D. 符合pV=RT。9．当⽔的压强增加１个⼤⽓压时，⽔的密度增⼤约为（）
Ａ. 200001；Ｂ. 100001；Ｃ. 40001。10．⽔⼒学中，单位质量⼒是指作⽤在（）
Ａ. 单位⾯积液体上的质量⼒；Ｂ. 单位体积液体上的质量⼒；
Ｃ. 单位质量液体上的质量⼒；Ｄ. 单位重量液体上的质量⼒。11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（）
Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能⼒的量度
Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作⽤；Ｄ. 流体的粘性随温度的升⾼⽽增⼤。
12．已知液体中的流速分布µ－y Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝ky 13 Ａ. 液体微团⽐液体质点⼤；Ｂ. Ｃ. 14．液体的汽化压强随温度升⾼⽽（ Ａ. 增⼤； Ｂ. 减⼩；Ｃ. 不变；15．⽔⼒学研究中，为简化分析推理， Ａ. ⽜顿液体模型； Ｂ. 体模型；Ｅ. 连续介质模型。16．以下哪⼏种流体为⽜顿流体（ ）
水力学第四版课后答案 3
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/〃F
80・C时.水的密度/?2=旳1・83匕/"
［解］•••几=几+朋刃
/.几=PQ — 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3
P1
则增加的体积为^ V=岭一K =O・O679〃F
1-4.
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
“Him p小 pgh\
pgh\ A - \、
，/、 vr ___________
/、'
pmb \ \\
\/ ___________________________
B
pgh
12.51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