武汉大学水力学教材答案第三章

10第三章水动力学基础1、渐变流与急变流均属非均匀流。()2、急变流不可能是恒定流。()3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。()4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。()5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。()6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。()7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。()8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。()9、总流连续方程v1A1=v2A2对恒定流和非恒定流均适用。()10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。()11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。()12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。()13、液流流线和迹线总是重合的。()14、用毕托管测得的点流速是时均流速。()15、测压管水头线可高于总水头线。()16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。()17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。()18、恒定总流的能量方程z1+p1／g+v12／2g=z2+p2／g+v22／2g+hw1-2，式中各项代表()(1)单位体积液体所具有的能量；(2)单位质量液体所具有的能量；(3)单位重量液体所具有的能量；(4)以上答案都不对。19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度h的增大而()(1)增大(2)减小(3)不变(4)不定20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为()(1)h1＞h2(2)h1＜h2(3)h1=h2(4)无法确定21、对管径沿程变化的管道()(1)测压管水头线可以上升也可以下降(2)测压管水头线总是与总水头线相平行(3)测压管水头线沿程永远不会上升(4)测压管水头线不可能低于管轴线22、图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属()(1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流(3)恒定非均匀流(4)非恒定非均匀流23、管轴线水平，管径逐渐增大的管道有压流，通过的流量不变，其总水头线沿流向应()(1)逐渐升高(2)逐渐降低(3)与管轴线平行(4)无法确定24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是()(1)互相平行的直线；(2)互相平行的曲线；(3)互不平行的直线；(4)互不平行的曲线。1125、液体运动总是从()(1)高处向低处流动；(2)单位总机械能大处向单位机械能小处流动；(2)压力大处向压力小处流动；(3)流速大处向流速小处流动。26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流，管路装有U形管水银差计，判定压差计中水银液面为()(1)A高于B；(2)A低于B；(3)A、B齐平；(4)不能确定高低。27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为__________________________________________________________________________________________________。28、恒定总流能量方程中，hw的能量意义是___________________________________________________。它的量纲是______________________________。29、在有压管流的管壁上开一个小孔，如果没有液体从小孔流出，且向孔内吸气，这说明小孔内液体的相对压强_________零。(填写大于、等于或小于)如在小孔处装一测压管，则管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的位置。30、恒定总流能量方程中，v2／2g的能量意义为__-____________________________________________,它的量纲是_____________。31、水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均流速沿程______________，动水压强沿程______________。32、图示分叉管道中，可以写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________，不能写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。33、某过水断面面积A＝2m2,通过流量qv＝1m3／s，动能修正系数α＝1.1，则该过水断面的平均单位动能为___________________________________。34、图示为一平底等直径隧洞，出口设置一控制闸门。当闸门关闭时，A、B两点压强pA与pB的关系为_____；当闸门全开时，A、B两位于均匀流段，其关系为___________________。35、应用恒定总流能量方程时，所选的二个断面必须是_________断面，但二断面之间可以存在_______流。36、有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长100m，若水头损失为0.8m，则水力坡度为___________。37、图示为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入大气。已知h1=1m，h2=3m。若不计水头损失，则管道出口流速为________________。38、图示为1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。管1中为理想液体，管2中为实际液体。当两管流量qv1=qv2时，则两根测压管的液面高差h1与h2的比较是__________________。1239、图示为一等直径水平管道，水头为H。若整个水头损失为hw，α＝1，则管道A、B、C三个断面的流速分别为vA=_________________，vB=_________________，vC=_____________________。40、用能量方程或动量求解水力学问题时，两过水断面取在渐变流断面上，目的是利用____________________________的特征，计算______________________________________。41、将一平板放置在自由射流中，并重直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分q1，并将射流流量的剩余部分q2以偏转角θ=15°射出，如图所示。已知流速v=30m／s，总流量q=0.036m3／s，q1=0.012m3／s。若不计液体重量的影响，且在射流流动在同一水平面上，流速只改变方向，不改变大小。试求射流对平板的作用力。动量校正系数β=1。（384.5N）42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝，坝高a=30m，坝上水头H=2m，坝下游收缩断面处水深hc=0.8m，溢流坝水头损失为hw=2.5(gv22)，vc为收缩断面流速。不计行近流速v0。(取动能及动量校正系数均为1)求水流对单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。（4874.6KN）43、从水箱中引出一喷管，喷管喷出的射流冲击着置于斜面上的重物G。如果要使重物保持静止，问水箱中水面相对于喷管出口的高度H是多少?(已知值如图所示)。(水箱中水面保持不变，不计喷嘴进口局部水头损失，重物在斜面上按无摩擦计，动能动量校正系数均取1，喷管沿程水头损失系数为。)（22gsindGH）1344、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A、B两点的流速(如图)。已知油的重度ρg＝8000N／m3。求uA及uB。(取毕托管流速系数μ＝1)（smusmuBA/27.2,/42.2）45、一圆管的直径d1=10cm，出口流速v=7m／s，水流以α＝60°的倾角向上射出(如图)。不计水头损失。求水流喷射最大高度H及该处水股直径d2。(动能校正系数为1)（m875.1H；2d=14.14cm）46、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接一直径为d，长度为L的管道(如图)。贮液容器的面积甚大，液面距离管道进口的高度为h保持恒定。已知液体容重为ρg，沿程水头损失系数为不计铅直管道进口的水头损失。求每只螺钉所受的拉力(管重不计，不计阻力，动能动量校正系数均为1)。（T)1(1612dLLhhLdg）47、自水箱引出一水平管段，长度L=15m，直径D=0.06m，末端接一喷嘴，喷口的直径d=0.02m，如图所示。已知射流作用于铅直入置的放置的平板A上的水平力F＝31.4N。求水箱水头H。(设管段沿程水头损失系数=0.04喷嘴局部水头损失系数ξ=0.2，管道进口局部水头损失系数ξ=0.1，各系数均对应于管中流速水头v2／2g，动能动量校正系数均为1)（m75.5H）48、某输油管道的直径由d1=15cm，过渡到d2=10cm。(如图)已知石油重率ρg=8500N／m3，渐变段两端水银压差读数Δh=15mm，渐变段末端压力表读数p=2.45N／cm2。不计渐变段水头损失。取动能动量校正系数均为1。求：(1)管中的石油流量qv；(2)渐变管段所受的轴向力。（Q0.0182m3／s；R253.1N）1449、一圆柱形管嘴接在一个水位保持恒定的大水箱上，如图所示。在管嘴收缩断面C─C处产生真空，在真空断面上接一玻璃管，并插在颜色液体中。已知收缩断面处的断面积Ac与出口断面积之比Ac／A=0.64。水流自水箱至收缩断面的水头损失为0.06(vc2／2g)，vc为收缩断面流速。水流自水箱流至出口断面的水头损失为0.48(vc2／2g)，v为出口断面流速。管嘴中心处的水头H=40cm。水箱中的流速水头忽略不计。求颜色液体在玻璃管中上升的高度h。(取动能校正系数为1)（h0.297m）50、图示为用虹吸管越堤引水。已知管径d=0.2m，h1=2m，h2=4m。不计水头损失。取动能校正系数为1。问：(1)虹吸管的流量qv为多?(2)设允许最大真空值为0.7m，B点的真空压强是否超过最大允许值?（vq0.197m3／s；4gpBmH2O）51、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。已知管径D=250mm，d=200mm，弯角θ=60°。若弯管进口压力表读数p1=2.5N／cm2，p2=2.0N／cm2。不计弯管的水头损失，求：水流对弯管的水平作用力的大小及方向。(取动量校正系数均为1)（R1503.07N；51.070）52、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。取动能校正系数均为1。求不流作用于收缩段管壁上的力。（Rx101.31N）53、有一倾斜放置的管道，管径由d1=10cm，突然扩大至d2=20cm。试验时测得测压管1和2中的水位分别为0.5m和0.8m，如图所示。求管道流量qv。(取动能校正系数为1，突然扩大局部水头损失系数ξ=(A2／A1－1)2，A1、A2分别为小管和大管的断面面积，ξ对应于大管的流速。)（vq0.0311m3／s）1554、从水箱下部引一管道，管道水平段上有一收缩段。从收缩段引出的玻璃管插入容器A的水中(如图)。已知管径d1=4cm，收缩段直径d2=3cm。水箱至收缩段的水头损失hw1=3v2／2g，收缩段至管道出口的水头损失hw2=v2／2g(v为管道流速)。当水流通过管道流出时，玻璃管中水柱高h=0.35m，求管道水头H，(取动校正系数为1)。（1.51m）55、图示为铅直放置的一文德里管。已知d1=20cm，d2=10cm，z=0.5m，水银压差计读数h=2cm。若不计水头损失，求流量qv。(取动能校正系数为1)（0.018m3/s）56、试证明图示文德里管测得的流量值与管的倾斜角无关。57、在图示管道的断面A─A、B─B、C─C的上、下两端壁处各装设一根测压管，试问各断面上、下两根测压管水面是否等高?如果等高，原因何在?如不等高，哪一根高些，为什么?58、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，管嘴局部水头损失系数ξ=0.2，取动能校正系数α=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。（4.17m）1659、图示容器内的水从侧壁孔口射入大气。