水力学习题(上)

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1、1-1已知某水流流速分布为，u的单位为m/s，y为距壁面的距离，单位为m。（1）求y=0.1、0.5、1.0m处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数，计算相应的切应力。解:(1)依题知①当y=0.1时，②当y=0.5时，③当y=1.0时，（2）依题知①当y=0.1时，②当y=0.5时，③当y=1.0时，1-2已知温度20℃时水的密度，动力粘滞系数，求其运动粘滞系数？解：1-3容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？（1）容器静止时；（2）容器以等加速度g垂直向上运动；（3）容器以等加速度g垂直向下运动。解：（1）依题

2、知（2）依题知mgmg(3)依题知mggmg1-4根据牛顿内摩擦定律，推导动力粘滞系数和运动粘滞系数的量纲。1-5两个平行边壁间距为25mm，中间为粘滞系数为μ=0.7Pa·s的油，有一的平板，在距一个边壁6mm的距离处以的速度拖行。设平板与边壁完全平行，并假设平板两边的流速分布均为线性，求拖行平板的力。1-6一底面积为40×45cm2的矩形平板，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，斜面倾角θ=22.62º，如图所示。已知平板运动速度u=1m/s，油层厚，由平板所带动的油层的运动速度是直线分布。试求润滑油的动力粘滞系数

3、。题1-6图2-1一封闭水箱自由面上气体压强p0=25kN/m2，h1=5m，h2＝2m。求A、B两点的静水压强。题2-1图2-2已知某点绝对压强为80kN/m2，当地大气压强pa=98kN/m2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。2-3如图所示为一复式水银测压计，已知，，，，。试求水箱液面上的绝对压强＝？题2-3图2-4某压差计如图所示，已知HA=HB=1m，ΔH=0.5m。求：。题2-4图2-5利用三组串联的U型水银测压计测量高压水管中的压强，测压计顶端盛水。当点压强等于大气压强时，各支水银面均位于0-0

4、水平面上。当最末一组测压计右支水银面在0-0平面以上的读数为时，求点的压强？题2-5图2-6盛同一种液体的两容器，用两根U形差压计连接。上部差压计内盛密度为的液体，液面高差为；下部差压计内盛密度为的液体，液面高差为。求容器内液体的密度（用，，，表示）。题2-6图（图中A、B分别换为、）2-7画出下列图中各标有文字的受压面上的静水压强分布图(f）题2-7图（（f）中左端水面下加，并取掉）2-8画出下列图中各标有文字曲面上的压力体图，并标出垂直压力的方向。题2-8图（请排两行，各4个）2-9水闸两侧都受水的作用，左侧水深3m、右侧水深

5、2m。试求作用在单位宽度闸门上静水总压力的大小及作用点位置（用图解法和解析法分别求解）。2-10试求承受两层液体的斜壁上的液体总压力（以1m宽计）。已知：，，，，。2-11一弧形闸门AB，宽b=4m，圆心角θ＝45°，半径r=2m，闸门转轴恰与水面齐平。求作用于闸门的静水压力及作用点。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

6、静水总压力及压力中心。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

7、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，门前水深为3m，为，半径为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=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，其中秒-1。（1）论证流线方程为；（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）（2）3.3圆管中流速为轴对称分布（

8、如图），，是距管轴中心为处的流速。若已知，，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的管道流出，出口流速，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980.7K