水力学各章习题

8、棱柱形明渠恒定渐变流基本微分方程 d h/d s =(i-J )/(1-Fr2)表示水深 h 沿程变化规律,其分子反映水流的___________________,分母反映水流的____________________________。

9、平底棱柱形明渠的水跃的前后水深以 h? 和 h? 表示,则有水跃函数关系式_________________________。

10、明渠水流的弗劳德数 Fr 表示水流的_____力与_____力作用之比,可作为判别流态的标准,当水流为急流时,_____力作用为主,Fr ______,当水流为缓流时,_____力作用为主,Fr ______。

三、作图计算题

1.定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称。(各渠段均充分长,各段糙率相同)

2、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称。(各渠段均充分长,各段糙率相同)

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第7章 堰流

一、判断题

1、当 H=2 m,δ=1.6 m,如图所示的的建筑物为实用堰

2、只要下游 水位超过宽顶堰堰顶,一定是淹没出流

二、选择题

1、平底渠道中弧形闸门的闸孔出流,其闸下收缩断面水深 hc0 小于下游水跃的跃前水深 h1,则下游水跃的型式为

(1) 远离式水跃 (2) 临界式水跃 (3) 淹没式水跃 (4)无法判断

三、填空题

1、宽顶堰的总水头 H0=2 m,下游水位超过堰高度 hy=1.0 m,此种堰流为_______________出流。

2、影响宽顶堰流量系数 m 值的主要因素为_________________________和________________________。

3、当堰的溢流宽度与上游渠道宽度相等时,称为_______________的堰流,当堰的溢流宽度小于上游渠道宽度时,称为________________的堰流。

4、对于宽顶堰式闸孔出流,当下游水深 ht< h”c时,发生________________水跃;当 ht > h”c 时,发生_______________水跃;当 ht=h”c 时,发生_________________水跃。

四、分析

1.图示3个实用堰,它们的堰型、堰上水头H、上游堰高、堰宽及上游条件均相同,而下游堰高及下游水深不同,试判断它们的流量是否相等,并说明理由。

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第1章 绪论 答案:

一、1.D 2.C、D 3.D 4.B 5.B 6.A 7.A 8.C 9.A 10.C 11.D 12.B 13.D 14.A 15.B、C、E 16.A、B、D

1、解: 木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时,等速下滑

du

mgsin??T??A dymgsin?5?9.8?sin22.62

???u1

A0.4?0.45??0.001

??0.1047Pa?sμ=0.1047 Pa·s ;ν=1.102×10-4m2/s

第2章 水静力学 答案: 一、选择题

1.A 2.C 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C 10.D 11.A 12.B 13.B 14.C 15.C 16、D 17、C 18、 D 19、B 20、D 21、B 二、判断题 1、 ( ? ) 2、( ? ) 3、( ? ) 4、( ? ) 5、( ? ) 6、( ? ) 7、( ? ) 8、( ? ) 9、( ? ) 10、( ? ) 三、绘图计算题

1、解:

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N

N

2、解: 取N-N面为等压面,列等压面方程

P

A??水

g(h1?h2)?PB??s1gh1??s2gh2则有:

PB?PA ??水g(h1?h2)??s1gh1??s2gh2?98?1 ?9.807?(30?15)?10?2?0.9?9.807?30?10?2?0.8?9.807?15?10?2?97.412

KPa3. 解:由 液 体 平 衡 微 分 方 程

dp??(xdx?ydy?zdz)在 液 面 上 为 大 气 压, dp?0 ?acos300dx?(g?asin300)dz?0将 以 上 关 系 代 入 平 衡 微 分 方 程, 得: ?acos300dx?(g?asin300)dz?0 ?dz

dx?tan??acos300g?asin300?0.269???1504. 解:

hc A B α 水对闸门的的作用力大小为: F?gh.807?3?(3?2)?176526pa?176.5Kpa P?cA?1000?9

1?2?33 水作用力的作用点为D点:yIc3D?yc???12?4.42

y45?cAsin3sin45??2?3

设所需拉力为FT,则水的作用力和拉力分别对A点取力矩 ,有 FP?AD?FT?AB?cos45? 即:FP?(yD?OA)?FT?AB?cos45?则有:hc 176.5?(2.475?(sin45??l2)?FT?l?cos?23

45解得: FT?139.52KN 5. (1)

(2)

先求水平分力,由于3/4半圆柱下半部分左右对称,水平分力相互抵消,R只有上半部分的水平分力 Px?PC?A???1gh1??2g(h?h1?)??(R?L)2??816?9.807?0.98?1000?9.807?(2.58?0.98?0.4)??(0.8?1)?15686N?15.68 kN再求铅直分力,,由已作出的压力体可知;

3Pz??1g(R?h1?l)??2g(h?h1)?R?l??2g?R2?l43?816?9.807?(0.8?0.98?1)?1000?9.807?(2.58?0.98)?0.8?1?1000?9.807???0.82?14?33.60kN总压力 :P?Px?Pz?37.06 kN ;??arctan22Pz?64.97? Px

第3章 水动力学基础 答案

一、判断题

1、 ( √ ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( √ ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、(√) 9、(×) 10、(√) 11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 二、选择题

1、(3) 2、(2) 3、(3) 4、( 1 ) 5、( 3 ) 6、( 4 ) 7、( 1 ) 8、( 2 ) 9、( 2 ) 三、填空题 1、

?F??Q??'2v2??'1v1? 其物理意义为作用于液体外力合力等于单位时间内液体动量的变

化。

2、液流从总流断面1流到断面2时单位重量液体的机械能损失的平均值。其量纲是长度。

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