水力学课后习题答案0 绪论0.1 ρ＝816.33kg/m3 0.2 当y=0.25H时当y=0.5H时0.4 f=g0.5 h的量纲为[L]0.6 Ff＝184N0.7 K=1.96×108N/m2dp=1.96×105N/m21水静力学1.1Pc=107.4KN/m2 h=0.959m1.2PB-PA=0.52KN/m2 PAK=5.89KN/m2 PBK=5.37KN/m21.3h1=2.86m h2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m，外侧测压管内油面与桶底的垂距为4.28m。1.4Pc=27.439KN/m21.5PM=750.68hKN/m21.6P2-p1=218.05N/m21.7=1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板 P＝01.9W=34.3rad/s Wmax=48.5rad/s1.10a=1.12 当下游无水 P=3312.4KN(→) P2=862.4KN(↓)当下游有水 P=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)1.13 T=142.9KN1.14 当h3=0时T=131.56KN 当h3=h2=1.73m时 T＝63.7KN1.15 0－0转轴距闸底的距离应为1.2m1.16 P=4.33KN LD=2.256m(压力中心距水面的距离)1.17 P=567.24KN1.19 P＝45.54KN 总压力与水平方向夹角＝14º28´1.20 P=353KN P=46.18KN 方向向下1.21 H=3m1.22 =1.0cm1.23 F=25.87KN(←)2液体运动的流束理论2.1Q=211.95cm3/s V＝7.5cm/s2.2 hw=3.16m2.3 =2.35m2.4 PK=63.8KN/m22.5 Q=0.00393m3/s2.6 Q=0.0611m3/s2.7 =0.9852.8 Q=0.058m3/s2.9 S点相对压强为－4.9N／cm2，绝对压强为4.9N/cm22.10 V3=9.9m/s Q=0.396m3/s2.11 R=391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角＝37º8´2.13 R=98.35KN(→)2.14 R=2988.27KN(→)2.15 R=1.017KN(←)2.16 R=153.26KN(→)2.17 =2 2.18 F=2.19 Q=H2.52.20 F=CdL22.21 2.22 Q1=cos 2.23 R=2145KN =54º68´2.24 m=3.12kg2.25 T充＝24分34秒 T放＝23分10秒3.液流型态及水头损失3.1d增加，Re减小3.2Re=198019.8>2000 紊流3.3 Re=64554>500紊流3.4 3.5 当 3.6 Q/s 3.7 当Q=5000cm3/s时，Re=19450紊流 光滑管区当Q＝20000cm3/s时 Re=78200紊流 过渡粗糙区 当Q＝200000cm3/s时 Re=780000紊流 粗糙区 若l＝100m时Q＝5000cm3/s时 hf=0.006m Q=2000cm3/s时hf=0.09mQ＝200000cm3/s时 hf=7.85m3.8 ＝0.0423.9 n=0.0113.10 =0.293.11 Q=0.004m3/s3.12 h=0.158m3.13 Z=11.1m3.14 =24.74 有压管中的恒定流4.1 当n=0.012时 Q=6.51m3/s 当n=0.013时 Q=6.7m3/s当n=0.014时 Q=6.3m3/s4.2 当n=0.0125时 Q=0.68m3/s 当n=0.011时 Q=0.74m3/s当n=0.014时 Q=0.62m3/s4.3 Q=0.0268m3/s Z=0.82m4.4 当n=0.011时 H=7.61m 当n=0.012时 H=7.0m4.5 Ht=30.331m4.6 n取0.012 Q=0.5m3/s h=5.1m4.7 n取0.0125时 H＝21.5m水柱高4.8 Q1=29.3L/s Q2=30.7L/s =135.21m4.9 H=0.9m4.10 Q2=0.17m3/s Q3=0.468m3/s4.11 Q1=0.7m3/s Q2=0.37m3/s Q3=0.33m3/s4.12 H1=2.8m4.13 Q=0.0105m3/s P=10.57KN/m24.14 Q1=0.157Q25明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65m3/s5.2 Q=20.3m3/s5.3 Q=241.3m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5m/s大于V不冲＝1.41m/s 故不满足不冲流速的要求5.8 当n=0.011时i=0.0026 =51.76m当n=0.012时i=0.0031 当n=0.013时i=0.0036 当n=0.014时i=0.00425.9 i=1/3000 V=1.63m/shk缓流h02=0.8m>hk缓流6.3 hk=1.56m Vk=3.34m/s Vw=5.86m/s hk>h0缓流 Vw>V缓流6.5 iK=0.00344>i缓坡6.7 L很长时，水面由线为C0、b0b2型。当L很短时，水面曲线可能为C0、C2或C0、b2型，当L较长时，水面曲线可能为C0、b2或b0、b2型。图略。6.8 提示：L不同，水跃发生的位置不同。6.9 提示：先求h0=0.96mhK=0.61mh0>hK缓坡，故产生a1型壅水曲线，在0.97~1.50间内插h,求。6.10 前段ɑ型，两闸门间ɑ型，后段C1型接水跃。6.11 =3497.9m6.12 =129.462m6.13 进口断面b=8m h=1.37m 中间断面b=6m h=0.82m 进一中＝49.71出口断面b=4m h=1.07m 中一出＝50.18 图略7 水跃7.1 h1=0.301m7.2 Fr=9.04>9.0 强水跃 h2=6.15m7.3 Ej=14.23m Pj=6972.7Kw Ejj=0.40m E=14.63m Kj=37.5m7.4 Lj=6.73m =1060 h2=1.7m7.5 h01=0.71m h02=1.55m hK=1.18m h01ht远驱式水跃，如水跃从1－1断面开始则所需下游水深为ht=2.32m.9.4 d=0.9m Lj=25.8m LK=(0.7-0.8)Lj 取LK=19m9.5 hc=0.99m h=14.3m>ht 产生远驱式水跃坝高C＝8.54m LK＝（61.2～70）m，取LK=65m9.6 l=142.9m ts=9.46m i=0.074Ts 直接水击 H＝9.87m l=T=9.67m10.2 提示：增速减压 增速增压 减速增压 减速减压四个过程10.3 阀门突然关闭时H＝227.07m ＝88960.5KN／m3当管壁厚度不变 D＝400mm时，P=1170.8KN／m210.4 309.27m10.5 =75.2m H=67m10.6 t=0.71s v=0 =1.96m/s211 明渠非恒定流11.1 tA=0.68h tB=0.768h11.2第二时段波向下游传播，距1断面距离为2800m,每流段S＝4000m,共分7个流段，每个断面的水位流量见下表断面项目12345678水位2504.8498.2491.2484.2477.5470.7464.2457.7流量Q2100197015901242100084076073512 液体运动的流场理论12.1 恒定流 有线变形、角变形，无旋转运动 流线方程 x2＋y2=C212.5 P=P0－14 恒定平面势流14.1u=ɑu=-ɑ 4=ɑc14.4 =2ɑm3/s.m15 渗流15.1 q=0.868cm3/s.m15.2 h0/m3456Q/m3/s0.0002820.0002550.0002180.00016815.3 1.53m15.4 q=2.36×10-5m3/s.m15.5 计算点123456hN/m1213.516.013.013.012.0hf/m01.04.06.09.010.01212.512.07.04.02.0Q=4×10-5m3/s.m18 相似原理和模型试验基础18.2 Qp=322m3/s Hp=3.0m Vp=15m/s18.3 v=5.1 =3447 =5.1 QM=0.0934m3/s<0.10m3/s满足实验室最大供水流量要求18.4 qM=6.39L/s.m18.3 v=
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