水力学考试题

1、 /.it分布1.如图所示，-0.8mX0.2m的平板在油面上作水平运动，己知运动速度=1协，平板与固定边壁的距离油的动力黏度为1.15P/S,由平板所带动的油的速度成直线分布，试求平板所 受的阻力。解：r 人 du . UF = /zA = /zA ay 8=1.15 x 0.8x 0.2x -0.001= 184/VI /油V/2.右图所示压力水箱，在侧壁上安装一压力表Go己知水箱水面上的绝对压强/?o=196KN/nr,水 箱水深为1.5m,测压孔A距箱底高度为0.75m,测压孔距压力表表头中心高度/?=1.5m,试求压力 表读数所为多少？(当地大气压强P“=98KN/nF)解：由水箱内

2、液体的压强关系：Pa = PH= 196xl03)=203354.5 N/广设G点处绝对压强为/ ,由压力表管内液体压强关系:pH=188645.5 N/帚则压力表读数：PH= 188645.5-98000=90645.5 N”？3.设大气压强pa=98kpa （如图），水银重度=133KN/m y=20cm, h=10cm,求A点的绝对压强 和相对压强，并分别用应力单位、水柱高度两种计量单位表示之。解：1.1为等压而，即P】=P：P；=P.A点的绝对压强:尸人= R+,力-疗=98000+ =109338.8 A/m2109338.8980611.15电。A点的相对压强：P；=yh-)y=1

3、1338.8 N/w?_ 11338.8 9806= !A56mH2O4.求作用于一混凝土重力坝侧面上的单宽静水压总压力。己知条件如图所示。解：水平方向静水总压力:PX = AxAx =(15+ 5)xl = 20 帚15+52=10.0m/. Px = 9806x10.0 x20= 1961200N = 1961.2K/V垂直方向静水总压力：Pz=M压力体体积：v = 3x5 +ix3x15 |xl = 37.5/n3 p I 2):.P7 = 9806 x 37.5 = 367725 N = 367.725 KN在渠道侧壁上，开有圆形放水孔（如图），放水孔直径d为0.5m,孔顶至水面的深度

4、h为2m,试求放水孔闸门上的水压力及作用点位置（圆形平面绕圆心轴线的惯性矩为n d4/64）o解：hc =/? + = 2 + = 2.25/7?22.放水孔闸门上的水压力：P = yh（A44=A329.96N = 4.33KN作用点，即压力中心距水面的距离为:已+室x0.54= 2.25 +24=2.256m一倾斜装置的矩形平板闸门AB,如图所示，倾角0 = 60,宽度b=lm,皎链B点位于水面以上H=lm处，水深h=3nio不计摩擦力，不计闸门自重，求开启闸门所需之 拉力To 解：作用在平板闸门AB上的静水总压力为:P = yhcAA =xb=x 1 = 3.4642m2sin。 sin

5、 60P = M1,A= 9806 xl.5x 3.4642 = 50954.92N总压力P的作用点，即压力中心距C点的距离为： 2320=340 （ar%）式中：Q流量（nP/s）；/上、下游断面间距（m）;11河段平均糙率。AR*式中：Ai、A）上、下断面过水面积（胡）；Ri *上、下断面水力半径（m）。nz + （D（-u；）/2g将hf、场计算式代入并整理得:式中:Az上、下游水位差（m）；a动能修正系数；G局部阻力系数；g重力加速度（ms。）；Q断面流量（nf/s）；/为断面平均距离（m）;Ai、A2为上、下游两断面面积（m?）；刃、/2为上、下游两断面湿周（m）。对于本题：Az = V-V, =40.0-36.0 = 4.0/? =0, / = 2000m,A. = 350s,A. = 400 w?2,x. = 125/h,= 150/n, TOC o 1-5 h z ADA350 9 QD 4 400 eRi =2.8/77, R、= - = 2.67in ,1 m125-二150XA代/3 = 350 x2.82/3 = 695.45 , A、R? =400 x 2.672/3 = 768 A AAR = 6E5+768 = f725则:A