《水力学》作业题参考答案优秀PPT.ppt
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1、水力学水力学作业题参考答案n第第1 1章章 绪论绪论2Hydraulics3章第第1 1章章 绪论绪论 作业作业n n1、密度为、密度为850kg/m3的某液体动力黏度为的某液体动力黏度为0.005Pas,其运动黏度为多少?,其运动黏度为多少?解:3Hydraulics3章第第1章章 绪论绪论 作业作业n n2 2、0 0o oC C时,若使水的体积减小时,若使水的体积减小时,若使水的体积减小时,若使水的体积减小0.1%0.1%和和和和1%1%,压强应分,压强应分,压强应分,压强应分别增加多少?别增加多少?别增加多少?别增加多少?解:假定压强为解:假定压强为0.5MPa。4Hydraulics
2、3章第第1 1章章 绪论绪论 作业作业n n3 3、温度为、温度为、温度为、温度为1010o oC C、体积为、体积为、体积为、体积为2.5m2.5m3 3的水加热到的水加热到的水加热到的水加热到6060o oC C,体积增加了多少?体积增加了多少?体积增加了多少?体积增加了多少?解:解:5Hydraulics3章n第第2 2章章 水静力学水静力学6Hydraulics3章n n1 1、密闭水箱,压力表测得压强为、密闭水箱,压力表测得压强为、密闭水箱,压力表测得压强为、密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa4900Pa。压力表。压力表。压力表。压力表中心比中心比中心比中心比A A点高点高点高点
3、高0.4m0.4m,A A点在液面下点在液面下点在液面下点在液面下1.5m1.5m。求液面确。求液面确。求液面确。求液面确定压强。定压强。定压强。定压强。第第2章章 水静力学水静力学 作业作业解:解:相对压强为:相对压强为:-5.89(kPa)确定压强为:98-5.89=92.11(kPa)7Hydraulics3章n n2 2、水箱形态如图所示。底部有、水箱形态如图所示。底部有、水箱形态如图所示。底部有、水箱形态如图所示。底部有4 4个支座。试求底个支座。试求底个支座。试求底个支座。试求底面上总压力和面上总压力和面上总压力和面上总压力和4 4个支座的支座反力。个支座的支座反力。个支座的支座反
4、力。个支座的支座反力。第第2章章 水静力学水静力学 作业作业不同之缘由:总压力为底面水压力与面不同之缘由:总压力为底面水压力与面积的乘积,为压力体积的乘积,为压力体。而支座反力与水。而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡,而水体重量体重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积的重量为水的实际体积的重量。解:(解:(1)总压力:)总压力:(2)支反力:)支反力:8Hydraulics3章n n3 3、多个、多个、多个、多个U U型水银测压计串联起型水银测压计串联起型水银测压计串联起型水银测压计串联起来成为多管测压计。可测量较来成为多管测压计。可测量较来成为多管测压计。可测量较来成为多管测压计。
5、可测量较大的压强值。图中高程的单位大的压强值。图中高程的单位大的压强值。图中高程的单位大的压强值。图中高程的单位为为为为mm。试求水面的确定压强。试求水面的确定压强。试求水面的确定压强。试求水面的确定压强pabspabs。第第2章章 水静力学水静力学 作业作业解:解:9Hydraulics3章n n4 4、绘制题图中、绘制题图中ABAB面上的压强分布图面上的压强分布图 第第2章章 水静力学水静力学 作业作业解:解:10Hydraulics3章第第2章章 水静力学水静力学 作业作业n n5 5、矩形平板闸门、矩形平板闸门ABAB如图所示如图所示,A,A处设有转轴。已知闸门长处设有转轴。已知闸门长
6、l=3ml=3m,宽,宽b=2mb=2m,形心点水深,形心点水深hc=3mhc=3m,倾角,倾角=45=45,忽视闸门,忽视闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力FTFT。解:解:11Hydraulics3章n n6 6、矩形平板闸门,宽、矩形平板闸门,宽、矩形平板闸门,宽、矩形平板闸门,宽b=0.8mb=0.8m,高,高,高,高h=1mh=1m,若要求在当水深,若要求在当水深,若要求在当水深,若要求在当水深h h1 1超过超过超过超过2m2m时,闸门即可自动开启,转轴的位置时,闸门即可自动开启,转轴的位置时,闸门即可自动开启,转轴的位置时,闸门即可自
7、动开启,转轴的位置y y应是多少?应是多少?应是多少?应是多少?第第2章章 水静力学水静力学 作业作业解:解:12Hydraulics3章n n7 7、密闭盛水容器,已知、密闭盛水容器,已知、密闭盛水容器,已知、密闭盛水容器,已知h h1 1=60cm,h=60cm,h2 2=100cm=100cm,水银测压计,水银测压计,水银测压计,水银测压计读值读值读值读值h=60cmh=60cm。试求半径。试求半径。试求半径。试求半径R=0.5mR=0.5m的半球盖的半球盖的半球盖的半球盖ABAB所受总压力所受总压力所受总压力所受总压力的水平分力和铅垂分力。的水平分力和铅垂分力。的水平分力和铅垂分力。的
8、水平分力和铅垂分力。第第2章章 水静力学水静力学 作业作业解:(1)确定半圆中心压强)确定半圆中心压强P0(kPa)(2)计算水平重量Px(3)计算铅垂分力)计算铅垂分力Pz13Hydraulics3章n第第3 3章章 水动力学水动力学14Hydraulics3章第第3章章 水动力学水动力学 作业作业1 1、解:(解:(1)15Hydraulics3章n n(2)二维运动,空间点的运动仅与、坐)二维运动,空间点的运动仅与、坐标有关;标有关;n n(3)为恒定流淌,运动要素与无关;)为恒定流淌,运动要素与无关;n n(4)非匀整流淌。)非匀整流淌。16Hydraulics3章2 2、水管直径水管
9、直径水管直径水管直径50mm50mm,末端阀门关闭时,压力表读数为,末端阀门关闭时,压力表读数为,末端阀门关闭时,压力表读数为,末端阀门关闭时,压力表读数为21kPa21kPa。阀门打开后读值降至阀门打开后读值降至阀门打开后读值降至阀门打开后读值降至5.5 kPa5.5 kPa,如不计水头损失,求通过的,如不计水头损失,求通过的,如不计水头损失,求通过的,如不计水头损失,求通过的流量。流量。流量。流量。第第3章章 水动力学水动力学 作业作业解:找到基准面解:找到基准面0-0,当阀门打开时,当阀门打开时,水流淌,此时,从水流淌,此时,从1-1到到2-2列能量方程列能量方程式中式中式中式中则则则则
10、17Hydraulics3章 3 3、变直径的管段、变直径的管段、变直径的管段、变直径的管段ABAB,直径,直径,直径,直径DA=0.2mDA=0.2m,DB=0.4mDB=0.4m,高差,高差,高差,高差h=1.5mh=1.5m。测得。测得。测得。测得pA=30kPa pA=30kPa,pB=40kPapB=40kPa,B B处断面平均流速处断面平均流速处断面平均流速处断面平均流速vB=1.5m/svB=1.5m/s。试推断水在管中的流淌方向。试推断水在管中的流淌方向。试推断水在管中的流淌方向。试推断水在管中的流淌方向。解:解:找到基准面找到基准面第第3章章 水动力学水动力学 作业作业18H
11、ydraulics3章n n4 4、利用皮托管原理测量水管中的点速度。如、利用皮托管原理测量水管中的点速度。如、利用皮托管原理测量水管中的点速度。如、利用皮托管原理测量水管中的点速度。如读值读值读值读值h=60mm=60mm,求该点流速,求该点流速,求该点流速,求该点流速u u。第第3章章 水动力学水动力学 作业作业解:解:19Hydraulics3章n n5 5、为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径、为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径、为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径、为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径D D1 1=200mm=
12、200mm,流量计喉管直径流量计喉管直径流量计喉管直径流量计喉管直径D D2 2=100mm=100mm,石油密度,石油密度,石油密度,石油密度=850kg/m=850kg/m3 3,流量计流量系数,流量计流量系数,流量计流量系数,流量计流量系数=0.95=0.95。现测得水银压差计读数。现测得水银压差计读数。现测得水银压差计读数。现测得水银压差计读数h hp p=150mm=150mm,问此时管中流量,问此时管中流量,问此时管中流量,问此时管中流量QQ是多少。是多少。是多少。是多少。第第3章章 水动力学水动力学 作业作业20Hydraulics3章n n6 6、水箱中的水从一扩散短管流到大气
13、中,直径、水箱中的水从一扩散短管流到大气中,直径、水箱中的水从一扩散短管流到大气中,直径、水箱中的水从一扩散短管流到大气中,直径D1=100mmD1=100mm,该处确定压强该处确定压强该处确定压强该处确定压强p1=0.5p1=0.5大气压,直径大气压,直径大气压,直径大气压,直径D2=150mmD2=150mm,试求水头,试求水头,试求水头,试求水头HH。水头损失忽视不计。水头损失忽视不计。水头损失忽视不计。水头损失忽视不计。第第3章章 水动力学水动力学 作业作业21Hydraulics3章7 7、第第3章章 水动力学水动力学 作业作业1 11 12 22 222Hydraulics3章v2
14、假设喷嘴对水流作用力为假设喷嘴对水流作用力为F F,方向向左。,方向向左。对水流喷嘴作用力为对水流喷嘴作用力为F FR R为为F F的作用力与反作用力。的作用力与反作用力。23Hydraulics3章n第第5 5章章 水头损失水头损失24Hydraulics3章n n1 1、水管直径、水管直径、水管直径、水管直径D=10cmD=10cm,管中流速,管中流速,管中流速,管中流速v=1m/sv=1m/s,水温,水温,水温,水温为为为为t=10t=10。试判别流态并求临界流速?。试判别流态并求临界流速?。试判别流态并求临界流速?。试判别流态并求临界流速?第第5章章 水头损失水头损失 作业作业1-31
15、-325Hydraulics3章n n2 2、有一矩形断面的小排水沟,水深、有一矩形断面的小排水沟,水深、有一矩形断面的小排水沟,水深、有一矩形断面的小排水沟,水深h=15cmh=15cm,底宽底宽底宽底宽b=20cmb=20cm,流速,流速,流速,流速v=0.15m/sv=0.15m/s,水温,水温,水温,水温t=10t=10,试判别流态。试判别流态。试判别流态。试判别流态。第第5章章 水头损失水头损失 作业作业26Hydraulics3章n n3 3、输油管的直径、输油管的直径、输油管的直径、输油管的直径D=150mmD=150mm,Q=16.3mQ=16.3m3 3/h/h,油的,油的,
16、油的,油的运动粘度运动粘度运动粘度运动粘度=0.2cm=0.2cm2 2/s/s,试求每千米管长的沿程水,试求每千米管长的沿程水,试求每千米管长的沿程水,试求每千米管长的沿程水头损失。头损失。头损失。头损失。第第5章章 水头损失水头损失 作业作业解:解:27Hydraulics3章n n4 4、自来水管长、自来水管长、自来水管长、自来水管长l=600ml=600m,直径,直径,直径,直径D=300mmD=300mm,旧铸铁管道,旧铸铁管道,旧铸铁管道,旧铸铁管道,通过流量通过流量通过流量通过流量Q=60mQ=60m3 3/h/h,试用穆迪图和海曾威廉公式分别,试用穆迪图和海曾威廉公式分别,试用
17、穆迪图和海曾威廉公式分别,试用穆迪图和海曾威廉公式分别计算沿程水头损失计算沿程水头损失计算沿程水头损失计算沿程水头损失。第第5章章 水头损失水头损失 作业作业A A A A、穆迪图法、穆迪图法、穆迪图法、穆迪图法5-15-1e ee/D=1.2/300=0.004e/D=1.2/300=0.0041212)28Hydraulics3章B、海曾威廉公式法、海曾威廉公式法查表查表5-4,取,取 CHW=95,算得相对粗糙,算得相对粗糙 计算沿程水头损失计算沿程水头损失29Hydraulics3章第第5章章 水头损失水头损失 作业作业n n9 9、输水管道中设有阀门,已知管道直径为、输水管道中设有阀
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