流体力学课后习题与解答

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7-1~7-7 bbccd cc

7-10解: 要保持H不变,则补充水量应与流出水量保持相等,即孔口出流量、管嘴出口

流量均为Q。

?A2gh1??nAn2g?H?h1? ??nAn??0.82?0.032?h1∴ ????0.548 ???H?h1??A??0.62?0.042?可解得:h1?220.5480.548H??3?1.06(m) 1.5481.548h2?H?h1?h3?3?1.06?0.5?1.44(m)

Q?0.64???0.0424?2?9.807?1.06?3.67(l/s)

答:(1)h1?1.06m,h2?1.44m;(2)流出水箱的流量Q?3.67L/s。

7-11解: 设船底到水面的水深为H0?t?,船中水深为h?,下沉过程是平稳的,则有:

H0?t???g??G?h???g?

H0?t??G?h? ?g?从孔口流入的流量为Q?t???A2g??H0?t??h?????A?2G,为常数。 ??∴ 当船沉没时:??h???G???Q?t??T ?g???9.8?103?8??0.5??39.8?10?8?h??1000?8?????393.6(s) ∴ T?3??A2G2?9.8?1020.62??0.14答:经过393.6s后船将沉没。

7-14解: 以下游水面为基准面,从上池水面到下池水面列伯努利方程:

H??进∴v?v2lv2v2v2?3?5?v2????b??c??0.7?1.0?0.02? ?2gd2g2g2g?0.075?2g3.83?3.20(m/s)

2?9.807?2 Word资料.

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Q?vA?3.20??4?0.0752?14.14(L/s)

从C过流断面到下池水面列伯努利方程:

2pC?CvCl2v2v2 zC??????C?g2gd2g2g取?C?1 ∵vC?v

2pa?pCpC5??v???1.8?2.0??1?0.02??1.0?∴HV? ?g?g0.075??2g53.202?3.8?0.02???3.10m

0.0752?9.807答:流量Q?14.14L/s,管道最大超高断面的真空度为3.10m。 7-16解: 以地面为基准面,从A池面到B池面列伯努利方程:

2p1?1v12p2?2v2l?v2?H1???H2????进??出??v?3?b???

?g2g?g2g?d2g??取v1?v2?0;p2?0;?进?0.5;?出?1.0,则有

??2??p12g?H1??H2????g??? v????10??0.5?1.0?4.0?3?0.3?0.025?????0.025?????2g??1?20?5??2???

16.4???4.37(m/s)

11Q?vA?4.37??4?0.0252?2.15(l/s)

答:流量Q?2.15l/s。 8-1~8-3 bcc 8-8~8-10 bcb

8.12解: A?h?b?hm??1.2??3?1.2?2??6.48(m)

2

??b?2h2??hm??b?2h1?m2?3?2?1.2?5?8.367(m)

R? Word资料.

2A??0.7745(m),取n?0.0225(见教材153页表6-4)

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∴Q?1Rn16RiA?3

6.48?0.7745?0.0002?3.435(m3/s)

0.022523答:通过流量Q?3.435m/s.

8.13解: 对矩形断面,水力最优断面满足b?2h。

2h2h? ∴A?bh?2h,??b?2h?4h,∴R?4h22∵Q?A123Ri,取i?0.001,n?0.017 n238nQ0.017?9.7nQ?1?4.14 ?,h3?1i23i230.001,b?3.40(m) h?1.70(m)

答:断面尺寸为h?1.70m,b?3.40m。

2?h?∴2h????2? Word资料.

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