水力学习题(上) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/4 23:07:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

题2-9图 题2-10图 题2-11图

2-12 两水池隔墙上装一半球形堵头,如图。已知:球形堵头半径R=1m,测压管读数h=200mm。求:(1)水位差ΔH;(2)半球形堵头的总压力的大小和方向。

题2-12图

2-13 求作用在如图所示宽4m的矩形涵管闸门上的静水总压力P及压力中心hc。

题2-13图

2-14 圆弧门如图所示。门长2m。(1)求作用于闸门的水平总压力及其作用线位置。(2)求垂直总压力及其作用线位置。

题2-14图

2-15 有一直立的矩形自动翻板闸门,门高H为3m,如果要求水面超过门顶h为1m时,翻板闸门即可自动打开,若忽略门轴摩擦的影响,问该门转动轴0-0应放在什么位置?

题2-15图

2-16 如图所示,涵洞进口设圆形平板闸门,其直径d=1m,闸门与水平面成??60o倾角并铰接于B点,闸门中心点位于水下4m,门重G=980N。当门后无水时,求启门力T(不计摩擦力)。

题2-16图

2-17为校核图中所示混凝土重力坝的稳定性,对于下游无水和有水两种情况,分别计算作用于单位长度坝体上水平水压力和铅直水压力。

题2-17图

2-18 一弧形闸门,门前水深H为3m,?为45?,半径R为4.24m,试计算1m宽的门面上所受的静水总压力并确定其方向。

题2-18图

2-19 直径D=3.0m的圆柱堰,长6m。求作用于圆柱堰的总压力及其方向。

题2-18图

3.1 恒定二维流动的速度场为 ux?ax,uy??ay,其中a?1秒-1。(1)论证流线方程为xy?C;(2)绘出C=0、1及4m2的流线;(3)求出质点加速度的表达式。

3.2 试检验下述不可压缩流体的运动是否存在? (1)ux?2x?y,(2)ux?yzt,2uy?2y2?z,uy?xzt,uz??4(x?y)z?xy

uz?xyt

3.3 圆管中流速为轴对称分布(如图),u?umax2(r0?r2),u是距管轴中心为r处的2r0流速。若已知r0?0.03m,umax?0.15m/s,求通过圆管的流量Q及断面平均流速。

习题3-3图

3.4 水流从水箱经管径分别为d1?10cm,d2?5cm,d3?2.5cm的管道流出,出口流速V3?1m/s,如图所示。求流量及其它管道的断面平均流速。

习题3.4图

3.5 直径为150mm的给水管道,输水管为980.7KN/h,试求断面平均流速。[1.59m/s] 3.6 如图铅直放置的有压管道,已知d1=200mm,d2=100mm,断面1-1处的流速v1=1m/s。求(1)输水流量Q;(2)断面2-2处的平均流速v2;(3)若此管水平放置,输水流量Q及

断面2-2处的速度v2是否发生变化?(4)图a中若水自下而上流动,Q及v2是否会发生变化?

习题3.6图

3.7 已知某流场的流速势为??a2(x?y2),a为常数,试求ux及uy。 23.8 对于ux?2xy,试分析判断该流动: (1) uy?a2?x2?y2的平面流动,a为常数。是恒定流还是非恒定流?(2) 是均匀流还是非均匀流?(3) 是有旋流还是无旋流? 3.9 已知流速分布为ux??x,uy?y。试判别流动是否有势。 3.10 已知ux?4x,uy?4y,试求该流动的速度势函数和流函数。 4-1 在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度

p1为1.5m,过流面积A1为0.05m2;?g2v过流断面2-2的面积A2为0.02m2;两断面间水头损失h?为0.51;管中流量Q为20l/s;

2gz1为2.5m,z2为2.6m。试求断面2-2的测压管高度

题4-1图

p2。(提示:注意流动方向)。 ?g4-2 如图所示,从水面保持恒定不变的水池中引出一管路,水流在管路末端流入大气,管路由三段直径不等的管道组成,其过水面积分别是A1=0.05m2,A2=0.03m3,A3=0.04m2,

若水池容积很大,行近流速可以忽略(v0≈0),当不计管路的水头损失时,试求:(1)出口流速v3及流量Q;(2)绘出管路的测压管水头线及总水头线。

题4-2图

4-3 在水塔引出的水管末端连接一个消防喷水枪,将水枪置于和水塔液面高差H为10m的地方,如图所示。若水管及喷水枪系统的水头损失为3m,试问喷水枪所喷出的水最高能达到的高度h为多少?(不计在空气中的能量损失)。

题4-3图

4-4 如图一管路,A、B两点的高差Δz=1m,点A处直径dA=0.25m,压强pA=7.84N/cm2,点B处直径dB=0.5m,压强pB=4.9N/cm2,断面平均流速VB=1.2m/s。判断管中水流方向。

题4-4图

4-5如图所示平底渠道,断面为矩形、宽b=1m,渠底上升的坎高P=0.5m,坎前渐变流断面处水深H=1.8m,坎后水面跌落△Z=0.3m,坎顶水流为渐变流,忽略水头损失,求渠中流量Q。

题4-5图