水力学课后习题答案

水力学课后习题答案水力学课后习题答案水力学课后习题答案资料仅供参考文件编号：2022年4月水力学课后习题答案版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：0绪论1水静力学2液体运动的流束理论3液流型态及水头损失4有压管中的恒定流5明渠恒定均匀流6明渠恒定非均匀流7水跃8堰流及闸孔出流9泄水建筑物下游的水流衔接与消能10有压管中的非恒定流11明渠非恒定流12液体运动的流场理论14恒定平面势流15渗流18相似原理和模型试验基础0绪论ρ＝m3当y=时当y=时f=gh的量纲为[L]Ff＝184NK=×108N/m2dp=×105N/m21水静力学Pc=m2h=PB-PA=m2PAK=m2PBK=m2h1=h2=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。Pc=m2PM=KN/m2P2-p1=m2=P=方向向下垂直底板P＝0W=sWmax=sa=当下游无水P=(→)P2=(↓)当下游有水P=3136KN(→)P2=(↓)T=当h3=0时T=当h3=h2=时T＝0－0转轴距闸底的距离应为P=LD=(压力中心距水面的距离)P=P＝总压力与水平方向夹角＝14º28´P=353KNP=方向向下H=3m=F=(←)2液体运动的流束理论Q=sV＝shw==PK=m2Q=sQ=s=Q=sS点相对压强为－／cm2，绝对压强为cm2V3=sQ=sR=(→)R=合力与水平方向夹角＝37º8´R=(→)R=(→)R=(←)R=(→)=2F=Q=F=CdL2Q1=cosR=2145KN=54º68´m=T充＝24分34秒T放＝23分10秒液流型态及水头损失d增加，Re减小Re=>2000紊流Re=64554>500紊流当Q/s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=Q=2000cm3/s时hf=Q＝200000cm3/s时hf=＝n==Q=sh=Z==4有压管中的恒定流当n=时Q=m3/s当n=时Q=s当n=时Q=m3/s当n=时Q=m3/s当n=时Q=m3/s当n=时Q=m3/sQ=m3/sZ=当n=时H=m当n=时H=mHt=n取Q=m3/sh=n取时H＝水柱高Q1=sQ2=s=H=Q2=m3/sQ3=m3/sQ1=m3/sQ2=m3/sQ3=m3/sH1=Q=m3/sP=m2Q1=Q25明渠恒定均匀流V=sQ=m3/sQ=m3/sQ=m3/sh=h=b=b=71mV=m/s大于V不冲＝m/s故不满足不冲流速的要求当n=时i==当n=时i=当n=时i=当n=时i=i=1/3000V=s<V允满足通航要求n=V=s当n=时b=h=当n=时b=h=当n=时b=h=hf=1mQ=m3/sQ=shm=bm=i==Q1=sQ2=m3/s6明渠恒定非均匀流Vw=sFr=缓流hk=hk=h01=>hk缓流h02=>hk缓流hk=Vk=sVw=shk>h0缓流Vw>V缓流iK=>i缓坡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。提示：L不同，水跃发生的位置不同。提示：先求h0=hK=h0>hK缓坡，故产生a1型壅水曲线，在~间内插h,求。前段ɑ型，两闸门间ɑ型，后段C1型接水跃。==进口断面b=8mh=中间断面b=6mh=进一中＝出口断面b=4mh=中一出＝图略7水跃h1=Fr=>强水跃h2=Ej=Pj=Ejj=E=Kj=Lj==1060h2=h01=h02=hK=h01<hK<h02水流由急流过渡缓流必产生水跃。设跃后水深为h2=h02=跃前水深h1=。h1＞h01发生远驱水跃，即水跃发生在缓坡处，以h01=和h1=作控制水深，推求S=，图略。8堰流及闸孔出流Q=m3/sb=Hd=17m堰顶高程Xc=Yc=r=取r=25m时，反弧园心点坐标X＝Y=D点坐标XD＝YD=E点坐标XE=YE=图略当上游水位高程为时，Q＝m3/s当上游水位为时Q＝m3/s当Q＝6000m3/s时上游＝当下游＝时Q＝m3/s当下游＝时Q＝m3/sQ=m3/s=<<10宽顶堰Q＝m3/s(提示：考虑行进流速V0的影响)当下游＝时，＝h=Q=m3/s当下游＝14时Q＝m3/sQ=m3/sB=e=Q=m3/s9泄水建筑物下游的水流衔接与消能hc=h=远驱式水跃hc=h=远驱式水跃以h1求其跃后水深h=>ht远驱式水跃，如水跃从1－1断面开始则所需下游水深为ht=.d=Lj=LK=取LK=19mhc=h=>ht产生远驱式水跃坝高C＝LK＝（～70）m，取LK=65ml=ts=i=<ik=～冲刷坑不会危及坝的安全。有压管中的非恒定流T=>Ts直接水击H＝l=T=提示：增速减压增速增压减速增压减速减压四个过程阀门突然关闭时H＝＝／m3当管壁厚度不变D＝400mm时，P=KN／m2=H=67mt=v=0=m/s211明渠非恒定流tA=tB=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2流量Q2100197015901242100084076073512液体运动的流场理论恒定流有线变形、角变形，无旋转运动流线方程x2＋y2=C2P=P0－14恒定平面势流u=ɑu=-ɑ4=ɑ+c=2ɑm3/15