【正文】 力相平衡，而水體重量為水的實(shí)際體積。 用多管水銀測(cè)壓計(jì)測(cè)壓，圖中標(biāo)高的單位為m，試求水面的壓強(qiáng)。由歐拉運(yùn)動(dòng)方程：其中 ∴ ，即水中壓強(qiáng)分布 答：水中壓強(qiáng)分部規(guī)律為?！嗟葔好鏋樾D(zhuǎn)、相互平行的拋物面。（2）當(dāng)r/s時(shí)，壓強(qiáng)分布滿足坐頂中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，∴時(shí)，kPa（kN）總壓力指向上方。解：（1）當(dāng)A室內(nèi)C處的壓強(qiáng)大于等于水壓時(shí)，不會(huì)發(fā)生漏水現(xiàn)象。 矩形平板閘門，一側(cè)擋水，已知長(zhǎng)=2m，寬=1m，形心點(diǎn)水深=2m，傾角=，閘門上緣處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，忽略閘門自重及門軸摩擦力，試求開啟閘門所需拉力。壓強(qiáng)分布如圖所示：（kPa）（kPa）（kN）對(duì)A點(diǎn)取矩，有 ∴ （kN）答：開啟閘門所需拉力kN。（2）解析法。（kPa）（m）∴轉(zhuǎn)軸位置距渠底的距離為：（m）可行性判定：當(dāng)增大時(shí)增大，則減小，即壓力作用位置距閘門形越近，即作用力距渠底的距離將大于米。 金屬矩形平板閘門，門高=3m，寬=1m，由兩根工字鋼橫梁支撐，擋水面與閘門頂邊齊平，如要求兩橫梁所受的力相等，兩橫梁的位置、應(yīng)為多少？ 解： 靜水總壓力：（kN）總壓力作用位置：距渠底（m）對(duì)總壓力作用點(diǎn)取矩，∵∴，設(shè)水壓力合力為，對(duì)應(yīng)的水深為；∴（m）∴（m）（m）答：兩橫梁的位置m、m。解：（1）水平壓力： （→）（2）鉛垂分力： （↓）答：?jiǎn)挝粚挾惹嫔响o水總壓力的水平分力，鉛垂分力。答：不能。即 （↑）到軸的作用距離為兩力對(duì)軸的矩為： 密閉盛水容器，水深=60cm，=100cm，水銀測(cè)壓計(jì)讀值=25cm，試求半徑=。（kN）答：半球形蓋所受總壓力的水平分力為kN，鉛垂分力為kN?！撸╧N）答：（1）作用于半球連接螺栓上的總壓力為kN；（2）作用于垂直柱上的水平力和豎向力。第三章習(xí)題答案選擇題（單選題） 用歐拉法表示流體質(zhì)點(diǎn)的加速度等于：（d）（a）；（b）；（c）；（d）+。 無(wú)旋流動(dòng)限于：（c）（a）流線是直線的流動(dòng)；（b）跡線是直線的流動(dòng)；（c）微團(tuán)無(wú)旋轉(zhuǎn)的流動(dòng)；（d）恒定流動(dòng)。試求點(diǎn)（2，2，1）在=3時(shí)的加速度。解：（1）（m/s2）（m/s2）（m/s2）（m/s2）（2）二維運(yùn)動(dòng)，空間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)僅與、坐標(biāo)有關(guān)；（3）為恒定流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)要素與無(wú)關(guān)；（4）非均勻流動(dòng)。解： ∵∴ 或 為線性方程答：流線方程為。答：流線方程為，為圓心在的圓族。，下面的運(yùn)動(dòng)能否出現(xiàn)（是否滿足連續(xù)性條件）？ （1）=2； =（2）=； =（3）=； =；=解：（1）∵∴不能出現(xiàn)。試求速度在方向的分量。，流體的單寬流量，已知速度分布為=。解：（1） 有旋。=2+3，=2+3，=2+3。++表示：（a）（a）單位重量流體具有的機(jī)械能；（b）單位質(zhì)量流體具有的機(jī)械能；（c）單位體積流體具有的機(jī)械能；（d）通過(guò)過(guò)流斷面流體的總機(jī)械能。：（d）無(wú)黏性流體；（b）無(wú)旋流動(dòng)；（c）具有速度勢(shì)；（d）滿足連續(xù)性。答：水流從B點(diǎn)向A點(diǎn)流動(dòng)。，末端閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表讀值為21。為使兩斷面的壓力表讀值相同，試求細(xì)管直徑（水頭損失不計(jì)）。解： 其中：；（m）（m3/s）（l/s）答：此時(shí)管中流量l/s。，直徑=200mm處接一根細(xì)玻璃管，已知管中的水上升=150mm，求進(jìn)氣流量（空氣的密度=）。，管內(nèi)液柱長(zhǎng)度為，使液面離開平衡位置而造成液柱振蕩，水頭損失忽略不計(jì)，求液柱的振蕩方程=?！啵╧N）水流對(duì)煤層的作用力與構(gòu)成作用力與反作用力，大小為kN，方向向右。∴（kN）答：水流作用在噴嘴上的力為kN。，該斷面上游的水深為2m，如忽略邊壁和渠底阻力，試求：（1）渠道的流量；（2）水流對(duì)底坎的沖力。又∵，有旋，故不存在。流函數(shù)與勢(shì)函數(shù)滿足：解得：∴又可解得：∵∴，∴ 已知平面流動(dòng)的速度為直線分布，若=4m，=80，試求：（1）流函數(shù)；（2）流動(dòng)是否為有勢(shì)流動(dòng)。答：（1）流函數(shù)；（2）流動(dòng)有旋。解： ，∵，∴，∴∴答：；。，在原點(diǎn)的匯流為：，∴ 零流線方程：駐點(diǎn)位置：∴過(guò)的流線方程為即 答：流函數(shù)，駐點(diǎn)位置，流體流入和流過(guò)匯流的分界線方程。 壓強(qiáng)差，密度，長(zhǎng)度，流量的無(wú)量綱集合是：（d）（a）；（b）；（c）；（d）。 明渠水流模型實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)度比尺為4，模型流量應(yīng)為原型流量的：（c）（a）1/2；（b）1/4；（c）1/8；（d）1/32。、角速度有關(guān)，試用瑞利法導(dǎo)出軸功率表達(dá)式。答：聲速的表達(dá)式為。，假設(shè)單寬流量與堰上水頭、水的密度及重力加速度有關(guān)，試用瑞利法求流量的關(guān)系式。答：空口流量公式為。試求：（1）模型管道的長(zhǎng)度和模型的流量；（2）如模型上測(cè)得的壓強(qiáng)差=，輸油管上的壓強(qiáng)差是多少？解： ；以雷諾數(shù)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。試求模型的氣流量。解： ∵風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)可選用雷諾準(zhǔn)則，即 ∵ ∴∵（m）（kN）另：∵，在阻力平方區(qū)。解： ∵ 或 ∴可算得，風(fēng)速增至km/h時(shí)?！啵饔脡毫?∴∴（kN）答：作用在原型防浪堤上的浪壓力為kN。∵不變。，只是安裝高度不同，兩管的流量關(guān)系是：（c）（a）；（b）；（c）=；（d）不定。、現(xiàn)關(guān)小閥門，其他條件不變，流量的變化為：（c）（a）、都減??；（b）減小，不變，減?。唬╟）減小，增加，減??；（d）不變，增加，減小。 薄壁孔口出流，直徑=2cm，水箱水位恒定=2m，試求：（1）孔口流量；（2）此孔口外接圓柱形管嘴的流量；（3）管嘴收縮斷面的真空高度。解： 要保持不變，則補(bǔ)充水量應(yīng)與流出水量保持相等，即孔口出流量、管嘴出口流量均為。∴ 當(dāng)船沉沒時(shí)：∴ （s）答：經(jīng)過(guò)s后船將沉沒。解：設(shè)當(dāng)油箱中漏深為時(shí)，瞬時(shí)泄油量為。、貯氣筒、管道等組成，已知管道總長(zhǎng)=100mm，直徑=75mm，沿程摩阻系數(shù)=，各項(xiàng)局部水頭損失系數(shù)之和=，壓縮空氣密度=， 風(fēng)動(dòng)工具要求風(fēng)壓650kPa，試求貯氣筒的工作壓強(qiáng)。=150mm，長(zhǎng)=80m的管道供水，該管道中有兩個(gè)閘閥和4個(gè)90176。，已知壓力表讀值=1at，水頭=2m，管長(zhǎng)=10m，=20m，直徑=100mm，=200mm， 沿程摩阻系數(shù)==，試求流量并繪總水頭線和測(cè)壓管水頭線。，由水塔向、三處供水，管道均為鑄鐵管，已知流量=10，=5，=10，各段管長(zhǎng)=350m，=450m，=100m，各段直徑=200mm，=150mm，=100mm，整個(gè)場(chǎng)地水平，試求所需水頭。，各支管閥門全開時(shí)，支管流量分別為、若將閥門開度變小，其他條件不變，試論證主管流量怎樣變化，支管流量、 怎樣變化。即減小，而增加，減小，故增加。=100mm，壁厚=7mm，流速=，試求閥門突然關(guān)閉時(shí)的水擊壓強(qiáng)，又如該管道改為鑄鐵管水擊壓強(qiáng)有何變化？解： 對(duì)鋼管：（m/s）對(duì)鑄鐵：（m/s）（m）（m）PaPa答：閥門突然關(guān)閉時(shí)的水擊壓強(qiáng)為Pa，該管道改為鑄鐵管水擊壓強(qiáng)為Pa。代入方程中可得：（L/s），（L/s），（L/s）（3）設(shè)置閥門開度，使時(shí)，閥門阻力系數(shù)為。解： 水泵揚(yáng)程 （m）（kW）答：水泵的揚(yáng)程為m，電機(jī)功率為kW。，斷面單位能量沿程的變化：（b）（a）0；（b）0；（c）=0；（d）都有可能。，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時(shí)，隨底坡的增大，正常水深將： （a）增大；（b）減?。唬╟）不變；（d）不定。解： 答：2斷面間渠道底坡，水面坡度，水力坡度。解： 對(duì)矩形斷面，水力最優(yōu)斷面滿足。，污水流量=，底坡=，粗糙系數(shù)=，試確定此管道的直徑。解： 滿流時(shí)的過(guò)流量為：（m3/s）對(duì)管徑為m的輸水管，取由圖816查得：，∴（m3/s）解法2：取，則；∴（m3/s）答：無(wú)壓管道的過(guò)流量m3/s。，底寬=12m，邊坡系數(shù)=，粗糙系數(shù)=，通過(guò)流量=18，試求臨界水深和臨界底坡。解：，各渠段足夠長(zhǎng)，其中底坡0， ，閘門的開度小于臨界水深，試?yán)L出水面曲線示意圖，并標(biāo)出曲線的類型。，底寬=2m，底坡=，粗糙系數(shù)=，通過(guò)流量=，渠尾設(shè)有溢流堰。1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。有時(shí)候覺得自己像個(gè)神經(jīng)病。歲月是有情的，假如你奉獻(xiàn)給她的是一些色彩，它奉獻(xiàn)給你的也是一些色