发布时间 : 星期日 文章武汉大学水力学教材答案第三章更新完毕开始阅读38e0be9b52e2524de518964bcf84b9d529ea2c6e
（1）ux??cycx,uy?2,uz?0 2x?yx?y222
2
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22 （2）ux?x?y,uy??2xy,uz?0 （x+y=c,y-3xy=c）
104、已知流体的速度分布为ux?1?y,uy?t。求t?1时过（0，0）点的流线及t?0时位于（0，0）点的质点轨迹。 （流线方程 y-2y+2tx=0 ,迹线方程 x=t-x/6 ,y=t/2）
105、有一底坡非常陡的渠道如图，水流为恒定均匀流，设A点距水面的铅直水深为3.5m。求 A点的位置水头、压强水头、测压管水头。并以过B点的水平面为基准面在图上标明。 （ZA=-3.5m,pA/?=2.625m）
106、某河道在某处分为两支——外江及内江，外江设溢流坝一座以抬高上游河道，如图所示。已测得上游河道流量
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Q?1250m3/s。通过溢流坝的流量Q1?325m3/s，内江过水断面的面积A?375m2。求内江流量及断面A的平
均流速。 （Q2=925m/s,v2=2.47m/s）
107、水流从水箱经过管径d1?5cm,d2?2.5cm的管道在c处流入大气，已知出口流速为1m/s，求AB管段的断面平均流速。 （ v=0.25m/s）
108、试利用题图证明不可压缩液体二维流动的连续性微分方程的极坐标形式为
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?urur1?u????0 ?rrr??
109、对于不可压缩液体，下面的流动是否满足连续性条件： （1）ux?2t?2x?2y,uy?t?y?z,uz?t?x?z
2222 （2）ux?x?xy?y,uy?x?y,uz?0 （否）
（3）ux?2ln(xy),uy??3y,uz?4 xa2a2（4）ur?C(1?2)cos?,u???C(1?2)sin?,uz?0
rr
110、如图某一压力水管安有带水银比压计的毕托管，比压计中水银面的高差?h?2cm，求A点的流速uA?? （2.22m/s）
111、在一宽浅式明渠中产生均匀流，现用和比压计相连的两根比托管量测流速，已知?1?8036N/m3,h1?0.6m。当毕托管位于A，B两点时比压计中的液面差?h2?0.5m。A、B、C各点位置如图所示，求C点的流速uC。（3.325m/s）
112、如图所示，利用牛顿第二定律证明重力场中沿流线坐标S方向的欧拉运动微分方程为?g?z1?pdus ???s??sdt
22113、圆管水流如图，已知：dA?0.2m,dB?0.4m,pA?6.86N/cm,pB?1.96N/cm,vB?1m/s,?Z?1m。试问：（1）AB间水流的单位能量损失hw为多少米水头？（2）水流流动方向是由A到B，还是由B到A？（A到B；4.765m）
0
114、有一渐变管，与水平面的倾角为45，其装置如图所示。1—1断面的管径d1?200mm，2—2断面的管径
d2?100mm，两断面间距l?2m，若重度?'为8820N/m3的油通过该管段，在1—1断面处的流速v1?2m/s，水银测压计中的液位差h?20cm。试求：（1）1—1断面到2—2断面的水头损失hw1?2??（2）判断液流流向；（3）1
—1断面与2—2断面的压强差。 （（1）-0.24m；（2）从2向1；（3）4.23m油柱高）
115、铅直管如图，直径D?10cm，出口直径d?5cm，水流流入大气，其他尺寸如图所示。若不计水头损失，求A，B，C三点的压强。 （pA= , pB= KPA, pc=0）
v116、溢流坝过水的单宽流量q?29.8m/s?m，已知1—1断面到C—C断面过坝水流的水头损失hw?0.08c。
2g32求hC及vC。 （VC=20.7m/s ,hC=1.44m）
117、图示为一抽水装置。利用喷射水流在喉道断面上造成的负压，可将容器M中积水抽出。已知H、b、h，如不计水头损失，喉道断面面积A1与喷嘴出口断面面积A2之间应满足什么条件才能使抽水装置开始工作？ （
A2A1?(h?b)H）
118、文透里流量计装置如图，D?5cm,d?2.5cm，流量系数??0.95，在水银比压计上读得?h?20cm。试求：（1）管中所通过的流量；（2）若文透里管倾斜放置的角度发生变化时（其他条件均不变），问通过的流量有无变化？ （ Q=3.785升/秒,不变）
119、水从d1?60cm水管进入一水力机械，其入口压强p1?147.1kN/m2，出口后流入一个d2?90cm的水管，此处p2?34.32kN/m,Q?450l/s，设其间能量损失hw1?22v?0.141，求水流供给机械的功率。（N=）
2g2
120、在测定流量用的密闭水箱中开一直径d?2cm的孔口，为了测定水箱中的压强，安置了一个U形水银测压管，如图所示，设h1?40cm,h2?200cm，孔口流量系数??0.6。求恒定流的流量Q（设水箱的断面面积比孔口断面
?43面积大得多）。 （Q=μA2gH?4.9?10m/s）
121、一水泵产生水头Hp?50m，水泵吸水管从水池A处吸水，吸水管直径d1?150mm，所产生的水头损失为
v51，v1为吸水管平均流速，水泵安装高程z2?2m，出水管直径d2?100mm，末端接一管嘴，直径d3?76mm，2gv管嘴中心距吸水池水面高30m，出水管所产生的水头损失为122，v2为出水管断面平均流速，计算：（1）管嘴C
2g2
点的射流流速v；（2）水泵入口处B点的压强。 （vc=8.76m/s ,pB=-34KN/m）
122、嵌入支座内的一段输水管，其直径由d1为1.5m变化到d2为1m（见图示），当支座前的压强p?4个大气压（相对压强），流量Q为m3/s时，试确定渐变段支座所受的轴向力R。不计水头损失。 （RX=384KN）
123、一铅直管道，末端装一弯形喷嘴，转角??450，喷嘴的进口直径dA?0.20m，出口直径dB?0.10m，出口
22v断面平均流速vB?10m/s，两断面中心A、B的高差?z?0.2m,通过喷嘴的水头损失hw?0.5B，喷嘴中水重
2g2G?20kg，求水流作用于喷嘴上的作用力F。 （RX=, RY=, R=）
124、主管水流经过一非对称分岔管，由两短支管射出，管路布置如图。出流速度v2,v3为10m/s，主管和两支管在同一水平面内，忽略阻力。（1）求水体作用在管体上的x和y方向力的大小；（2）管径为10cm支管应与x轴交成何角度才使作用力的方向沿着主管轴线？ （FX= ,FY=）
3125、一矩形渠道宽4m，渠中设有薄壁堰，堰顶水深1m，堰高2m，下游尾水深0.8m，已知通过的流量Q?0.8m/s，堰后水舌内外均为大气，试求堰壁上所受动水总压力（上、下游河底为平底，河底摩擦阻力可忽略）。（R=153KN）
126、不可压缩无粘性的液体从平板闸门下缘下泄。液体的密度为?，其它量如图所示，为使闸门AB不致被液流冲走，试确定闸门AB每单位宽度需施加的支撑力R与?,g（重力加速度）、h1,h2的关系式。
127、水箱上装一圆柱形内管嘴，管嘴断面面积为A，经管嘴出流的水股收缩断面面积AC，则收缩系数??AC。 A（1）证明??0.5（提示：水箱面积很大，水位不变，沿箱壁压强分布可按静水压强分布考虑，此外，不计水头损失）；（2）水股对水箱的反作用力为多少，方向如何？
128、一水力机械，Q?2.5l/s，从轴中心流入，从4个转臂流出，每个转臂喷嘴的射流直径d?1cm，射流方向与垂直线成30角，转轮半径为0.3m，如图，试求：（1）保持臂固定的转矩；（2）若忽略机械摩擦，求最大转速，以r/min0
（每分钟转数计）；（3）如转速为120r/min，求发出的功。 （(1) m,(2) (3)焦耳）
129、已知圆管层流流速分布为ux??J2[r0?(y2?z2)],uy?0,uz?0，试分析： 4?（1）有无线变形、角变形；（2）是有旋还是无旋流。 （无线变形，有角变形；有旋）
130、已知圆管紊流流速分布为ux?um(yn),uy?0,uz?0，求角速度?x,?y,?z和角变率?xy,?yz,?zx，并问是否r0为有势流动？
131、已知流场的流函数??ax2?ay2；（1）证明此流动是无旋的；（2）求出相应的速度势函数；（2）证明流线与等势线正交。 （无旋；φ=-2axy+c;）
132、如图所示为平板闸门下的泄流流网图，闸门开度??0.3m，上游水深H?0.97m，下游均匀流处水深
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（1）过闸单宽流量q；（2）作用在1m宽闸门上的动水总压力。（(1)0.747m/sm; (2)m） h?0.187m，试求：
133、已知平面不可压缩流动的流速势函数??0.04x2?axy2?by3,x,y单位为m，?的单位为m2/s，试求： （1）常数a，b； （2）点A（0，0）和B（3，4）间的压强差。设流体的密度??1000kg/m3。
（ a=, b=0, Δp=m）
134、已知平面流动的流函数为??3x2?xy2?2yt3，试求t?2s时，经过图中园弧AB及直线OA的流量。 （qAB=-20m/(s m),qOA=32m/s）
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135、已知粘性流体的速度为u?5x2yi+3xyzj-8xzk（m/s），流体的动力粘度??3.000?10?3Ns/m2，在点（1，2，3）处的应力pxx??2N/m2，试求该点处其它各应力。 （pYY=m , pZZ=m；τXY=τYX=m,τYZ=τZY=m,τXZ=τZX=m.）
136、已知粘性液体平面流的流速分量为：ux?Ax,uy??Ay（A为常数），试求（1）应力pxx,pyy,?xy,?yx。（2）
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假设忽略外力作用，且x?y?0处压强为p0，写出压强分布表达式。 （(1)pXX=p-2μA,pYY=p+2μA;(2)p=p0-
?A22(x2?y2)）
137、两块平行平板间有粘性液体，下平板固定，上平板以均匀的速度U向右运动。假设两平板间的距离为h，液体的流动平行于平板，试求两平板间液体在平板移动方向无压强变化时的速度分布。 （u=ux=
Uy） h
138、两平行的铅直平板，间距为h，中间充满粘性液体，假设流动是恒定的，压强均匀分布，试求：在重力作用下流动中的速度分布。 （uY=
gx(x?h)） 2?
139、在不可压缩液体平面运动中，如果忽略质量力和惯性力的作用，试证明动水压强p和流函数?需满足下面的微分方程式
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