水力学A一练习题及参考答案1范文Word文档下载推荐.docx
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24、盛水容器a和b的测压管水面位置如图(a)、(b)所示,其底部压强分别为pa
Pb。
若两容器内水深相等,则Pa和Pb的关系为
响。
16、三种液体盛有容器中,如图所示的四条水平面,其中为等压面的是
填空题(在空格中填写正确答案)
1..什么是液体的可压缩性?
什么情况下需要考虑液体的可压缩性?
液体可压
解:
可压缩性是:
当外界的压强发生变化时液体的体积也随之发生改变的特性。
缩性一般情况下可以不必考虑,但是当外界压强变化较大,如发生水击现象时必须予以考虑。
2.有人说“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?
为什么?
这种说法是错误的,均匀流不一定是恒定流。
因均匀流是相对于空间而言,即运动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时间而言,即运动要素不随时间而变。
两者判别标准不同。
什么是相对压强和绝对压强?
写出水力半径R的表达式。
五、作图题(在题图上绘出正确答案)
2、定性绘出图示管道(短管)的总水头线和测压管水头线。
V0=O
(5分)
4、定性绘出图示曲面ABC上水平方向的分力和铅垂方向压力体。
5、定性绘出图示管道(短管)的总水头线和测压管水头线向。
总水头线
测压管水头
vo=O
Vo=O
6、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。
六、根据题目要求解答下列各题
1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆),A点以上的水深H=1.2m,闸门宽B=4m,圆弧形闸门半径R=1m,水面均为大气压强。
确定圆弧形闸门AB上作用的静水总压力及作用方向。
R
B
水平分力
OPR
铅垂分力
静水总压力
Px=PcXAx=74.48kN
Py=YXV=85.65kN,
P2=Px2+Py2,
P=113.50kN,
tan=Py/Px=1.15
合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。
=49
2、图示一跨河倒虹吸圆管,管径部水头损失系数分别为Z1=0.2,
位差H=3m。
若上下游流速水头忽略不计,求通过倒虹吸管的流量
d=0.8m,长l=50m,两个30。
折角、进口和出口的局
Z2=0.5,Z3=1.0,沿程水头损失系数入=0.024,上下游水
.•〔J
仁
■...
:
;
厂*
■帀、..
按短管计算,取下游水面为基准面,立能量方程
对上下游渠道内的计算断面建
H=hw=(a丄匸)
4R2g
计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数
R=^=d/4=0.2m,2©
=0.2x2+0.5+1.0=1.9
将参数代入上式计算,可以求解得到
二v=4.16m/s,Q=vA=2.091m3/s即倒虹吸管内通过的流量为2.091m3/s。
3、某水平管路直径d1=7.5cm,末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图),喷嘴出口直径
d2=2.0cm。
用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN/m2,管路内流速V1=0.706m/s。
求
水流对喷嘴的水平作用力F(可取动量校正系数为1)
得喷嘴流量和出口流速为:
V2十9收
PlA1-R=PPQ(V2x—Vlx)
R=p3A3—PQ(V2—V3)=187.8N
水流对喷嘴冲击力:
F与R,等值反向。
4、有一矩形断面混凝土渡槽,糙率n=0.014,底宽b=1.5m,槽长L=120m。
进口处槽底高程乙=52.16m,出口槽底高程Z2=52.04m,当槽中均匀流水深恂=1.7口时,试求渡槽底坡i和通过的流量Q。
i=(Z1-Z2)/L=0.001
A=bh=2.55m2
X=b+2h=4.9m
A
R=—=0.52m
x
c=64.06m©
/s
n
v=C(Ri)0.5=1.46m/s
3
Q=vA=3.72m/s。
5、有一矩形断面混凝土渡槽(n=0.014),底宽b=1.5m,槽长L=116.5m。
进口处槽底高
O
程Z1=52.06m,当通过设计流量Q=7.65m/s时,槽中均匀流水深h0=1.7m,试求渡槽底坡和出口槽底高程Z2?
6、图示水箱一侧有一向上开口的短管,箱内水位恒定,水通过管嘴向上喷射。
若管嘴出口至水箱水面的高度h=5m,短管的总水头损失是短管流速水头的0.2倍,取动能校正系数a=1。
求管嘴的出流速度V及此射流达到的高度Z。
-15
已知水深H=2m,板宽B=3m。
-J、
7、求图中矩形面板所受静水总压力的大小及作用点位置,
1=50m,两个30。
折角、进口和
入=0.024
8、图示一跨河倒虹吸管,正方形断面,边长b=0.8m,
出口的局部水头损失系数分别为Z1=0.2,Z2=0.5,Z3=1.0,沿程水头损失系数
,已知通过流量Q=2.662m3/s。
若上下游的行进流速水头忽略不计,求上下游水位差
'
¥
-T'
沖
10、测定90°
弯管的局部水头损失系数的试验装置如题图所示。
已知试验段AB长10m,
管径d=0.05m,弯管曲率半径R=d,管段沿程水力摩擦系数入=0.0264,实测AB两端测
损失系数。
V
«
-_■!
—--IaIS.J-W-ISJ
压管水头差△
h=0.63cm,100秒钟流入量水箱的水体体积为0.028m,试求弯管局部水头
nn
JR
11、有一矩形断面混凝土渡槽,糙率n=0.014,底宽b=1.5m,槽长L=120m。
进口处槽底高程Zi=52.16m,出口槽底高程Z2=52.04m,当槽中均匀流水深ho=l.7m时,试求渡槽底坡i和通过的流量Q。
13、矩形断面渠道中有一平板闸门,渠宽b=3m。
闸前水深H=4m,闸下收缩断面水深
hc=0.8m,已知渠道流量Q=18m3/s。
取动能和动量校正系数均为1。
求水流作用于闸门上的
作用力。
hv
cm2/s。
问管中
水流流态属层流还是紊流?
若将直径改为d=30mm,水温、流量不变,问管中水流属何
种流态?
18、有一矩形断面渠道底宽b=1.5m,底坡i=0.0004,糙率n=0.014,当槽中均匀流水深
ho=1.7m时,试求通过的流量Q。
佃、图示一水平放置的弯管,直径D=0.2m,转角a=90°
1-1断面管轴处的动水压强为P1=40kN/m2,2-2断面与大气连通,管中流量为Q=0.1m3/s,求水流通过弯管时对管壁的作用力。
(取动能校正系数和动量修正系数均为1)
20、求图中圆弧形闸门AB所受静水总压力的大小及方向。
已知水深H=4m,板宽B=2m。
24、如图所示矩形平板闸门AB宽b=3m,门重G=9800N,a=60°
h1=1m,h2=1.73m。
试求:
下游有水时启门力T。
25、有一水平放置的管道(如图)。
管径d1=10cm,d2=5cm。
管中流量Qv=10L/s。
断面1
处测管高度H=2m。
不计管道收缩段的水头损失。
取动能与动量校正系数均为1。
求水流作
用于收缩段管壁上的力。
28、水温10。
C时水流的运动粘滞系数为V=0.0131cm2/s,水管的直径为10cm,管中
流速为100cm/s,试判别水流流态。
30、有一虹吸管(如图)。
已知管径d=10cm,h1=1.5m,h2=3m,不计水头损失,取动能校正系数a=1。
求断面C—C中心处的压强Pc。
34、图示直径为20mm,长450m的管道自水库取水并泄入大气中,出口比水库水面低
B、C三点的压强。
H
Ib
Yil
1必
*
36、已知如图所示的文丘里管,管路中通过流量Q=10I/S,di=5cm,pi=78.4Pa,
如果使2断面产生真空压强为6.37kPa,问d2应为多少?
(不计水头损失)(10分)
Pi
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