水力學(xué)課后習(xí)題答案

1、0緒論水靜力學(xué)液體運(yùn)動(dòng)的流束理論液流型態(tài)及水頭損失有壓管中的恒定流明渠恒定均勻流明渠恒定非均勻流水躍堰流及閘孔出流泄水建筑物下游的水流銜接與消能有壓管中的非恒定流明渠非恒定流液體運(yùn)動(dòng)的流場(chǎng)理論14恒定平面勢(shì)流15滲流18相似原理和模型試驗(yàn)基礎(chǔ)0緒論P(yáng)=m3當(dāng)=時(shí)du沁1.058UmdyH當(dāng)=時(shí)du沁0.84UmdyHf=gh的量綱為LFf=184NK=xl08N/m2dp=x105N/m21水靜力學(xué)Pc=m2h=PB-PA=m2PAK=m2PBK=m2g=h2=內(nèi)側(cè)測(cè)壓管內(nèi)油面與桶底的垂距為5m,外側(cè)測(cè)壓管內(nèi)油面與桶底的垂距為。Pc=m2PM=KN/m2P2-px=m2y=rAA+rBBA+B

2、P=方向向下垂直底板P=019W=SWmax=S2g(H-h)1.10a=L當(dāng)下游無水P=(f)P2=(!)當(dāng)下游有水P=3136KN(f)P2=(!)T=當(dāng)h3=0時(shí)T=當(dāng)人3=人2=時(shí)T=00轉(zhuǎn)軸距閘底的距離應(yīng)為P=LD=(壓力中心距水面的距離)P=P=總壓力與水平方向夾角0=1428P=353KNP=方向向下H=3m5=F=(一)2液體運(yùn)動(dòng)的流束理論Q=sV=sh=w-2=2.35myP“=m2K1Q=sQ=sQ=sS點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)為一/cm2,絕對(duì)壓強(qiáng)為cm2V3=sQ=sR=L)R=合力與水平方向夾角0=378R=L)R=L)R=(一)R=L)a=20=3lmv2F=RQ=%2gPR22

3、a=a=2.44mYb=4.44mYQ1Q1=Q(1+COSa)q2=12(1-cosa)R=2145KNa=5468m=T廠23分10秒TT廠23分10秒充3.液流型態(tài)及水頭損失d增加，Re減小Re=2000紊流Re=64554500紊流5=0.0096cm0v2當(dāng)u=v時(shí)yq0.577hu0-3xmQmin0.1654m3/st=33.24N/m20當(dāng)Q=5000cm3/s時(shí)，Re=19450紊流丄二0.2光滑管區(qū)九二0.02750當(dāng)Q=20000cm3/s時(shí)Re=78200紊流仝二0.775過渡粗糙區(qū)50九二0.026當(dāng)Q=200000cm3/s時(shí)Re=780000紊流二7.1粗糙區(qū)九二

4、0.02350若l=100m時(shí)Q=5000cm3/s時(shí)hf=Q=2000cm3/s時(shí)hf=Q=200000cm3/s時(shí)hf=九=n=g=Q=sAh=Z=g=4有壓管中的恒定流當(dāng)門=時(shí)Q=m3/s當(dāng)門=時(shí)Q=s當(dāng)門=時(shí)Q=m3/s當(dāng)門=時(shí)Q=m3/s當(dāng)門=時(shí)Q=m3/s當(dāng)門=時(shí)Q=m3/sQ=m3/sZ=max當(dāng)門=時(shí)H=m當(dāng)門=時(shí)H=mHt=n取Q=0.5m3/sh=5.1mvmaxn取時(shí)H=水柱高AQ嚴(yán)Q2=sV=H=Q2=m3/sQ3=m3/sQ1=m3/sQ2=m3/sQ3=m3/sH1=Q=m3/sP=m2BQ1=Q25明渠恒定均勻流V=sQ=m3/sQ=m3/sQ=m3/sh=h=b

5、=b=71mV=m/s大于V=m/s故不滿足不沖流速的要求不沖當(dāng)門=時(shí)i=v=當(dāng)門=時(shí)i=當(dāng)門=時(shí)i=當(dāng)門=時(shí)i=i=1/3000V=shk緩流hmbhmbmi=vv2=Q1=sQ2=m3/s6V6Vw=sFr=緩流明渠恒定非均勻流h02=0.8mhk緩流hk=Vk=sVw=shkh0緩流VwV緩流iK=i緩坡L很長時(shí)，水面由線為C0、b0b2型。當(dāng)L很短時(shí)，水面曲線可能為C0、C2或C。、b2型，當(dāng)L較長時(shí)，水面曲線可能為C。、b2或b。、b2型。圖略。提示：L不同，水躍發(fā)生的位置不同。提示：先求h0=hK=h0hK緩坡，故產(chǎn)生a1型壅水曲線，在間內(nèi)插h,求As。前段a型，兩閘門間a型，后段

6、C1型接水躍。Zas=1工AS=進(jìn)口斷面b=8mh=中間斷面b=6mh=As=進(jìn)一中出口斷面b=4mh=As=圖略中一出7水躍h1=Fr=強(qiáng)水躍h2=6.15m12E=P=E=E=K=jjjjjL=1O6oh_=j2h01=h02=hK=h01hKh01發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，即水躍發(fā)生在緩坡處，以h01=和h1=作控制水深，推求AS=，圖略。堰流及閘孔出流Q=m3/sb=H=17m堰頂高程X=Y=dcc=取r=25m時(shí)，反弧園心點(diǎn)坐標(biāo)X=75.634mY=45.85mD點(diǎn)坐標(biāo)=55.155mY“=60.189m00DDE點(diǎn)坐標(biāo)XE=YE=圖略當(dāng)上游水位高程為時(shí)，Q=m3/s當(dāng)上游水位為時(shí)Q=m3/st

7、tAtB當(dāng)Q當(dāng)Q=6000m3/s時(shí)V=上游當(dāng)V=時(shí)Q=m3/s當(dāng)V=時(shí)下游下游Q=m3/s=ht遠(yuǎn)驅(qū)式水躍，如水躍從11斷面開始則所需下游11t水深為ht=.d=Lj=LK=取LK=19mjKKhc=h=ht產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍cct壩高C=Lk=（70）m,取LK=65m9.6l=142.9mt=9.46mi=vik=1沖刷坑不會(huì)危及壩的安全。sk2.55有壓管中的非恒定流T=Ts直接水擊AH=Al=aT=提示：增速減壓增速增壓減速增壓減速減壓四個(gè)過程閥門突然關(guān)閉時(shí)AH=b=/m3當(dāng)管壁厚度不變D=400mm時(shí)，AP=KN/m2AH200=AHA=HA=67m12dvt=v=0=m/s2dt明渠非恒定流第二時(shí)段波向下游傳播，距1斷面距離為2800m,每流段AS=4000m，共分7個(gè)流段，每個(gè)斷面的水位流量見下表斷面項(xiàng)目、12345678水位2”流量Q”2100197015901242100084076073512液體運(yùn)動(dòng)的流場(chǎng)理論恒定流有線變形、角變形，無旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)流線方程X2+y2=C29pP=P(x2+y2)0414恒定平面勢(shì)流u=au=-a4=a+cAAB=2am3/15滲流q=h0/m3456Q/m3/sq=xl0-5m3/計(jì)算點(diǎn)123456hN/m12hf/