流体六章答案.pdf

第三、四章第三、四章第三、四章第三、四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础 习题及答案习题及答案习题及答案习题及答案 3-83-83-83-8 已知流速场已知流速场已知流速场已知流速场 u u u ux x x x=xy=xy=xy=xy 2 2 2 2, , , , 3 1 3 y uy= , , , , u u u uz z z z=xy,=xy,=xy,=xy, 试求试求试求试求： （1 1 1 1）点（）点（）点（）点（1 1 1 1，2 2 2 2， 3 3 3 3）的加速度的加速度的加速度的加速度； （2 2 2 2）是几维流动是几维流动是几维流动是几维流动； （3 3 3 3）是恒定流还是非恒定流是恒定流还是非恒定流是恒定流还是非恒定流是恒定流还是非恒定流； （4 4 4 4） ） ） ） 是均匀流还是非均匀流？是均匀流还是非均匀流？是均匀流还是非均匀流？是均匀流还是非均匀流？ 解解解解： （1 1 1 1） 4 116 33 xxxx xxyz uuuu auuuxy txyz =+= 25 333 2222 13 3132 333 1216 333 . 06m/s yy z z x xy y ay uy ayuxuxyxyxy aaaa = = =+= += = =+ （2 2 2 2）二元流动二元流动二元流动二元流动 （3 3 3 3）恒定流恒定流恒定流恒定流 （4 4 4 4）非均匀流非均匀流非均匀流非均匀流 4 1 xy 3 3-113-113-113-11 已知平面流动速度分布为已知平面流动速度分布为已知平面流动速度分布为已知平面流动速度分布为 xy 2222 cx uu xy cy xy = = + ，其中其中其中其中 c c c c 为常为常为常为常 数。求流线方程并画出若干条流线。数。求流线方程并画出若干条流线。数。求流线方程并画出若干条流线。数。求流线方程并画出若干条流线。 解：解：解：解： 2222 -x d x = y d y xy d xd yd xd y c yc x uu xyxy = + 积分得流线方程：积分得流线方程：积分得流线方程：积分得流线方程：x x x x 2 2 2 2+y +y+y+y 2 2 2 2=c =c=c=c 方向由流场中的方向由流场中的方向由流场中的方向由流场中的 u u u ux x x x、u u u uy y y y确定确定确定确定逆时针逆时针逆时针逆时针 3-173-173-173-17 下列两个流动下列两个流动下列两个流动下列两个流动， 哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个 无角变形？无角变形？无角变形？无角变形？(1)u(1)u(1)u(1)ux x x x= = = =ay,uay,uay,uay,uy y y y=ax,u=ax,u=ax,u=ax,uz z z z=0=0=0=0 （2 2 2 2） z 2222 ,0,ac xy cycx uuu xyxy = = + 式中的 、 为常数。 z 2222 ,0,ac xy cycx uuu xyxy = = + 式中的 、 为常数。 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m 解解解解： （1 1 1 1） 11 0 ()() 22 y x xyz u u aaa xy =+= 有旋流动有旋流动有旋流动有旋流动 xy 11 ()()0 22 y x xyzx u u aa xy =+= 无角变形无角变形无角变形无角变形 (2)(2)(2)(2) 222222 22 222 2 2222 22 2 11 ()2()2 () 22()() 1 2 ()2 () 0 0 2() y x z xy u uxy ccxxy ccy xyxyxy c xyc xy xy + =+ + + = + 无旋流动无旋流动无旋流动无旋流动 2222 xy 22222 112 ()() ()0 22()() y x u uc xyc xy xyxyxy =+= + 有角变形有角变形有角变形有角变形 4 4 4 47 7 7 7 变直径管段变直径管段变直径管段变直径管段 ABABABAB，d d d dA A A A=0.2m,d=0.2m,d=0.2m,d=0.2m,dB B B B=0.4m=0.4m=0.4m=0.4m，高差，高差，高差，高差h=1.5mh=1.5mh=1.5mh=1.5m，测，测，测，测得得得得 p p p pA A A A=30kPa=30kPa=30kPa=30kPa，p p p pB B B B=40kPa=40kPa=40kPa=40kPa，B B B B 点处断面平均流速点处断面平均流速点处断面平均流速点处断面平均流速 v v v vB B B B=1.5m/s=1.5m/s=1.5m/s=1.5m/s，试判断水，试判断水，试判断水，试判断水 在管中的流动方向。在管中的流动方向。在管中的流动方向。在管中的流动方向。 解：解：解：解： 222 2 2 22 0.4306 1.5 ()6m/s 04.90 0.229.82 401.5 1.55.69m 29.819.6 BAA ABAA A BB BB dp Hzm dggg p HZ gg =+=+= =+=+= H H H HB B B BHHHHA A A A, , , , 水由水由 B B B B 流向流向 A A A A; ; ; ;水头损失水头损失 5.69-4.90=0.79m5.69-4.90=0.79m5.69-4.90=0.79m5.69-4.90=0.79m 4 4 4 48 8 8 8 用水银压差计测量水管中的点流速用水银压差计测量水管中的点流速用水银压差计测量水管中的点流速用水银压差计测量水管中的点流速 u u u u ，如读值，如读值，如读值，如读值 h=60mmh=60mmh=60mmh=60mm， ， ， ， 求该点流速。求该点流速。求该点流速。求该点流速。 解：解：解：解： 212.619.6 12.6 0.063.85m/sghu = 4 4 4 411111111 为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计。管道直径为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计。管道直径为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计。管道直径为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计。管道直径 d d d d1 1 1 1=200mm=200mm=200mm=200mm，流量计喉管直径，流量计喉管直径，流量计喉管直径，流量计喉管直径 d d d d2 2 2 2=100mm=100mm=100mm=100mm，石油密度，石油密度，石油密度，石油密度=850kg/m=850kg/m=850kg/m=850kg/m 3 3 3 3，流 ，流，流，流 量计流量系数量计流量系数量计流量系数量计流量系数=0.95=0.95=0.95=0.95。 现测得水银压差计读数现测得水银压差计读数现测得水银压差计读数现测得水银压差计读数 h h h hp p p p=150mm=150mm=150mm=150mm， 问此时问此时问此时问此时 管中流量管中流量管中流量管中流量 Q Q Q Q 多大？多大？多大？多大？ 解：法一解：法一解：法一解：法一 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m 2222 11221221 1212 2 121 12211 2 1 ()() 2222 ()()(hp15hp vv)4v 19.6 15 0.15 1.715m/s 15 ll pppp ZZhZZh gggggggg ppd ZZ ggd +=+=+ += = 汞油 油 ）（ 2 3 (0. 0.051m / 02) 0.95.7s1 15 4 QA = 法二、法二、法二、法二、 2 2 2 1 2 1 2 1 210.036 51.3 4 /sQ d KdKhlg d = = = 4 4 4 413131313 离心式通风机用集流器离心式通风机用集流器离心式通风机用集流器离心式通风机用集流器 A A A A 从大气中吸入空气从大气中吸入空气从大气中吸入空气从大气中吸入空气。 直径直径直径直径 d=200md=200md=200md=200mm m m m 处，接一根细玻璃管，管的下端插入水槽中。已知管中水上处，接一根细玻璃管，管的下端插入水槽中。已知管中水上处，接一根细玻璃管，管的下端插入水槽中。已知管中水上处，接一根细玻璃管，管的下端插入水槽中。已知管中水上升升升升 H=150mmH=150mmH=150mmH=150mm，求每秒钟吸入的空气量求每秒钟吸入的空气量求每秒钟吸入的空气量求每秒钟吸入的空气量 Q Q Q Q（空气的密度空气的密度空气的密度空气的密度a a a a=1.29kg/m=1.29kg/m=1.29kg/m=1.29kg/m 3 3 3 3） ） 。 解：取集流器外断面解：取集流器外断面解：取集流器外断面解：取集流器外断面 1-11-11-11-1 与玻璃管处断面与玻璃管处断面与玻璃管处断面与玻璃管处断面 2-22-22-22-2 列伯努利方程：列伯努利方程：列伯努利方程：列伯努利方程： 22 12 2 2 3 121222 3 2 () () 0000.15 109.80 =47.74m/s 1.5 s m / al pgz Q zpp +=+ += + 4-184-184-184-18 闸下出流，平板闸门宽闸下出流，平板闸门宽闸下出流，平板闸门宽闸下出流，平板闸门宽B=2mB=2mB=2mB=2m， 闸前水深闸前水深闸前水深闸前水深 h h h h1 1 1 1=4m,=4m,=4m,=4m,闸后水闸后水闸后水闸后水深深深深 h h h h2 2 2 2=0.5,=0.5,=0.5,=0.5,出流量出流量出流量出流量 Q=8mQ=8mQ=8mQ=8m 3 3 3 3/s, /s,/s,/s,不计摩擦阻力，试求水流对闸门的作用不计摩擦阻力，试求水流对闸门的作用不计摩擦阻力，试求水流对闸门的作用不计摩擦阻力，试求水流对闸门的作用 力，并与按静水压强分布规律计算的结果相比较。力，并与按静水压强分布规律计算的结果相比较。力，并与按静水压强分布规律计算的结果相比较。力，并与按静水压强分布规律计算的结果相比较。 解：解：解：解：根据流量根据流量根据流量根据流量Q VA= 1 1 Q8 V =1m/s A2 4 = 由连续性方程得由连续性方程得由连续性方程得由连续性方程得 1 211 2 A4 2 vv)v)8m/s A0.5 2 = （ 列动量方程列动量方程列动量方程列动量方程 1221 4 1112 0.5 2222 1221 PP(vv ) 9.82 4156.8 9.82 0.52.45 ()98.35 c c RQ Pgh BhKN Pgh R B PPv h QKN KN v = = = = = = = = 闸门所受推力闸门所受推力闸门所受推力闸门所受推力 R=-RR=-RR=-RR=-R , , , ,大小为大小为大小为大小为-98.35KN-98.35KN-98.35KN-98.35KN 按静水压力算得压力大小为按静水压力算得压力大小为按静水压力算得压力大小为按静水压力算得压力大小为 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m () 2 2 11 1000 9.840.52120.05 22 Pgh BKN= 4-214-214-214-21 解 ：解 ：解 ：解 ：ddxdy xy =+ ，由 题 有由 题 有由 题 有由 题 有20 x uy y = ，对对对对 y 积 分 有积 分 有积 分 有积 分 有 ( ) 2 10yf x=+，又又又又0 y u x = ，得得得得( )f xc=，故故故故 2 10yc=+ 又又又又 1 0 2 y x z u u xy = ，故为无势流。故为无势流。故为无势流。故为无势流。 4-234-234-234-23 已知平面无旋流动的流函数为已知平面无旋流动的流函数为已知平面无旋流动的流函数为已知平面无旋流动的流函数为xy2x3y10 =+，试求速度，试求速度，试求速度，试求速度 势和速度场势和速度场势和速度场势和速度场 解：由流函数可求得解：由流函数可求得解：由流函数可求得解：由流函数可求得 x ux3 y = y uy2 x = = ( )( ) 2 x 1 u dx+f yx3x+f y 2 = ( )fyy2 y = ( ) 2 1 f yy2yc 2 = + 22 11 x3x+y2yc 22 =+ 4-254-254-254-25 无穷远处有一速度为无穷远处有一速度为无穷远处有一速度为无穷远处有一速度为 0 U的均匀直线来流的均匀直线来流的均匀直线来流的均匀直线来流， 坐标原点处有一坐标原点处有一坐标原点处有一坐标原点处有一 强度为强度为强度为强度为- - - -q汇流，试求两个流动叠加后的流函数、汇流，试求两个流动叠加后的流函数、汇流，试求两个流动叠加后的流函数、汇流，试求两个流动叠加后的流函数、 驻点位置及流驻点位置及流驻点位置及流驻点位置及流 体流入和流过汇流的分界线方程。体流入和流过汇流的分界线方程。体流入和流过汇流的分界线方程。体流入和流过汇流的分界线方程。 解：复合流动的流函数为解：复合流动的流函数为解：复合流动的流函数为解：复合流动的流函数为 0 q u rcoslnr 2 = 速度场：速度场：速度场：速度场： r0 q uu coslnr r2 = 0 uu rsin = 驻点坐标：由驻点坐标：由驻点坐标：由驻点坐标：由 u0=0 = 或或或或 s 0 q 0,r 2 u = = rs 0 q u0r 2 u cos = 当当当当 = 代入得代入得代入得代入得 s r0 紊流 6 1.31 10 230023000.03m/s 0 Re2300 1 . c c c d d = 614 有一矩形断面的小排水沟，水深 15 ，底宽 20 ， 流速 0.15 m/s，水温 10，试判别流态。 解: 0.2 0.15 0.06 20.22 0.15 Abh Rm bh = + 6 0.15 0.06 Re6870575 1.31 10 R = 紊流 616 应用细管式粘度计测定油的粘滞系数。已知细管直径 d 8 ，测量段长 l2 m，实测油的流量 Q70 cm 3/s，水银压差 计读值 h30 ，油的密度901 kg/m 3。试求油的运动粘度 和 动力粘度。 解: () 22 44 70 139/ 0.8 Q cm s d = 12 13600901 304.228m 901 f pp hh g = 汞油 油油 gd l dgd l hf 2 64 2 22 = 22 52 21960 0.8 422.82.98 10 m /s 6464 200 139 f gd h l = 校核流态 5 1.39 0.008 Re3732300 2.98 10 d = 层流,假设成立 6-18油管直径75， 油的密度901kg/m 3， 运动粘滞系数0.9 cm2/s， 在管轴位置安放连接水银压差计的皮托管， 水银面高差 hp= 20 ， 试求油的流量。此图有误 解: 13600901 0.020.282 901 hhpm = 汞油 油 smhgu/35. 2282 . 0 6 . 192= 设为层流v=u/2 () sl du Q/19 . 5 4 075 . 0 2 35 . 2 42 2 2 = 校核 979 109 . 02 075. 035. 2 2 Re 4 = = udd 层流 623 输水管道中设有阀门，已知管道直径为 50 ，通过流 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m 量为 3.34 l/s， 水银压差计读值h150 ， 沿程水头损失不计， 试求阀门的局部阻力系数。 解: () sm d Q /70. 1 05. 0 00334. 044 22 = = mhhm89. 115. 06 .126 .12= 625 用突然扩大使管道的平均流速由 v1 减到 v2，若直径 d1 及流速 v1 一定，试求使测压管液面差 h 成为最大的 v2 及 d2 是多少？并求最大 h 值。 解 () 2 22 12 1122 12 222 pp ZZ ggggg +=+ () 2 22 12 2112 21 2 21 2 22 pp hZZ gggg gg =+= =+ 0 2 12 2 =+= ggd dh 2 11 221max 2 24 ddh g = 图号不符 627 水管直径为 50 ，1、2 两断面相距 15 m， 高 差 3 m，通过流量 Q6l/s，水银压差计读值为 250 ，试求管 道的沿程阻力系数。 解: () sm d Q /06. 3 05. 0 006. 044 22 = = 22 1122 12 22 f pp ZZh gggg +=+ 12 12 12.612.6 0.253.15 f p pp ZZh gg hm += = 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m m gd l hf15. 3 2 2 = 2 3.15 153.06 0.0519.6 0.022= 6-29 水池中的水经弯管流入大气中（题 6-26 图） ，已知管道的直 径 d=100mm,水平段 AB 和倾斜段 BC 的长度均为 l=50m，高差 h1=2m,h2=25m，BC 段设有阀门，沿程阻力系数=0.035，管道入口 及转弯的局部水头损失不计。试求：为使 AB 段末段 B 处的真空高 度不超过 7m,阀门的局部阻力系数最小应是多少？此时的流量 是多少？ 解：取水池自由液面和 B 处断面列伯努利方程： 22 1122 12 22 pp ZZh gggg +=+ 因为： 121 ZZh= 1 p=0 1 p=-7g 1 v=0 所以： 2 v=3.088m/s 取 B 处断面和 C 处断面列伯努利方程： 22 3322 23 22 pp ZZh gggg +=+ 因为： 232 ZZh= 2 v= 3 v 3 p=0 所以：h18m= () 2 22 lv h() d2g h 2gl182 9.850 0.03519.498 vd0.1 3.088 =+ = 此时 22 d3.088(0.1) Qv24.25l / s 44 = 630 风速 20 m/s 的均匀气流，横向吹过高 H40 m，直径 d0.6 m 的烟囱，空气的密度1.20 kg/m3，温度为 20， 求 烟囱所受风力。 解: 查 P5 表 1-4，t=20，=15.710 -6m2/s 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m 5 0 6 20 0.6 Re7.64 10 15.7 10 U d = 查 P117 图 5-32,约为 4 . 0= D C 22 0 1.20 23 20 0.440.6 22 400 D U DCAN = 习题及答案习题及答案习题及答案习题及答案 7 7 7 79 9 9 9 薄壁孔口出流薄壁孔口出流薄壁孔口出流薄壁孔口出流，直径直径直径直径 d=2mm,d=2mm,d=2mm,d=2mm,水箱水位恒定水箱水位恒定水箱水位恒定水箱水位恒定 H=2mH=2mH=2mH=2m，试求试求试求试求： （1 1 1 1） ） ） ） 孔口流量孔口流量孔口流量孔口流量Q Q Q Q；(2)(2)(2)(2)此孔口外接圆柱形管嘴的流量此孔口外接圆柱形管嘴的流量此孔口外接圆柱形管嘴的流量此孔口外接圆柱形管嘴的流量Q Q Q Qn n n n； （3 3 3 3）管嘴收缩管嘴收缩管嘴收缩管嘴收缩 断面的真空。断面的真空。断面的真空。断面的真空。 解：解：解：解：（1 1 1 1） () 2 3 0.02 =20.62221.22 m /s 4 QAgHg = （2 2 2 2） () 2 3 0.02 20.82221.61 m /s 4 nn QAgHg = （3 3 3 3） v 0.750.75 21.5 m p H g = 7 7 7 710101010 水箱用隔板分为水箱用隔板分为水箱用隔板分为水箱用隔板分为 A A A A、B B B B 两室，隔板上开一孔口，其直两室，隔板上开一孔口，其直两室，隔板上开一孔口，其直两室，隔板上开一孔口，其直径径径径 d d d d1 1 1 1=4cm=4cm=4cm=4cm，在，在，在，在 B B B B 室底部装有圆柱形外管嘴，其直径室底部装有圆柱形外管嘴，其直径室底部装有圆柱形外管嘴，其直径室底部装有圆柱形外管嘴，其直径 d d d d2 2 2 2=3cm=3cm=3cm=3cm。已。已。已。已知知知知 H=3m,hH=3m,hH=3m,hH=3m,h3 3 3 3=0.5m=0.5m=0.5m=0.5m，试求，试求，试求，试求： （1 1 1 1）h h h h1 1 1 1、h h h h2 2 2 2； （2 2 2 2）流出水箱的流量）流出水箱的流量）流出水箱的流量）流出水箱的流量 Q Q Q Q。 解解解解： （1 1 1 1）() 2 12 11 22 44 nn dd Qghg HhQ = ()() () 1 2 1 2 2 4 03 . 0 82. 02 4 04. 0 62. 0hHggh= 得得得得h h h h1 1 1 1=1.07m=1.07m=1.07m=1.07mh h h h2 2 2 2=H-=H-=H-=H- h h h h1 1 1 1=1.43m=1.43m=1.43m=1.43m （2 2 2 2） () 2 1 1 0.04 20.6221.073.57 l/s 44 d Qghg = 7 7 7 712121212 游泳池长游泳池长游泳池长游泳池长 25m25m25m25m，宽宽宽宽 10m10m10m10m，水深水深水深水深 1.5m1.5m1.5m1.5m，池底设有直径池底设有直径池底设有直径池底设有直径 10cm10cm10cm10cm 的的的的 放水孔直通排水地沟，试求放尽池水所需的时间。放水孔直通排水地沟，试求放尽池水所需的时间。放水孔直通排水地沟，试求放尽池水所需的时间。放水孔直通排水地沟，试求放尽池水所需的时间。 解：解：解：解： 3 223 max00 max 10 1.5375 1 20.6222.64 10 4 2 7.89 m QAgHdgHm V th Q = = = V = 25V = 25V = 25V = 25 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m 7 7 7 714141414 虹吸管将虹吸管将虹吸管将虹吸管将 A A A A 池中的水输入池中的水输入池中的水输入池中的水输入 B B B B 池，已知长度池，已知长度池，已知长度池，已知长度l l l l1 1 1 1=3m,=3m,=3m,=3m,l l l l2 2 2 2=5m,=5m,=5m,=5m,直直直直 径径径径 d=75mmd=75mmd=75mmd=75mm，两池水面高差，两池水面高差，两池水面高差，两池水面高差 H=2mH=2mH=2mH=2m，最大超高，最大超高，最大超高，最大超高 h=1.8mh=1.8mh=1.8mh=1.8m，沿程阻力系，沿程阻力系，沿程阻力系，沿程阻力系 数数数数=0.02=0.02=0.02=0.02，局部阻力系数：进口，局部阻力系数：进口，局部阻力系数：进口，局部阻力系数：进口a a a a0.50.50.50.5，转弯，转弯，转弯，转弯b b b b0.20.20.20.2，出口，出口，出口，出口 c c c c1 1 1 1。试求流量及管道最大超高断面的真空度。试求流量及管道最大超高断面的真空度。试求流量及管道最大超高断面的真空度。试求流量及管道最大超高断面的真空度。 解：列上下游水池的伯诺里方程解：列上下游水池的伯诺里方程解：列上下游水池的伯诺里方程解：列上下游水池的伯诺里方程 00000 l Hh+=+ 222 12 8 0.020.50.2 13.83 20.07522 labc ll h dggg + =+=+= () 2 219.6 2 3.20m s 3.833.83 0.075 3.2014.13 l/s 4 gH QA = = 列上游水池和最大超高处的伯诺里方程列上游水池和最大超高处的伯诺里方程列上游水池和最大超高处的伯诺里方程列上游水池和最大超高处的伯诺里方程 () 22 1 1 1 22 v 0 1.52.5 22 3.20 1 1.51.82.53.11m 219.6 ac llab ac ppl Hhhh gggdg PPP h ggg +=+=+=+ =+=+= 7 7 7 716161616 水从密闭容器水从密闭容器水从密闭容器水从密闭容器 A A A A，沿直径，沿直径，沿直径，沿直径 d=25mmd=25mmd=25mmd=25mm，长，长，长，长l l l l=10m=10m=10m=10m 的管道流入容的管道流入容的管道流入容的管道流入容 器器器器 B B B B，已知容器，已知容器，已知容器，已知容器 A A A A 水面的相对压强水面的相对压强水面的相对压强水面的相对压强p p p p1 1 1 1=2at=2at=2at=2at，水面高，水面高，水面高，水面高 H H H H1 1 1 1=1m,=1m,=1m,=1m, H H H H1 1 1 1=1m,=1m,=1m,=1m, H H H H2 2 2 2=5m,=5m,=5m,=5m,沿程阻力系数沿程阻力系数沿程阻力系数沿程阻力系数0.0250.0250.0250.025，局部阻力系数：阀门，局部阻力系数：阀门，局部阻力系数：阀门，局部阻力系数：阀门a=4.0a=4.0a=4.0a=4.0， 弯头弯头弯头弯头b b b b0.30.30.30.3，试求流量。，试求流量。，试求流量。，试求流量。 解解解解: : : : 1 12 000 l p HHh g +=+ 222 v 2 10 30.0250.5 4 3 0.3 116.4 20.02522 2 98000 15 16.4 98002 19.6 16 4.373 ms 2.15 l s 16.4 leb d h lggg g QA =+=+ + += += + = 出 7 7 7 718181818 自密闭容器经两段串连管道输水，已知压力表读自密闭容器经两段串连管道输水，已知压力表读自密闭容器经两段串连管道输水，已知压力表读自密闭容器经两段串连管道输水，已知压力表读值值值值 p p p pm m m m=1at=1at=1at=1at， 水头水头水头水头 H=2mH=2mH=2mH=2m， 管长管长管长管长l l l l1 1 1 1=10m=10m=10m=10m，l l l l2 2 2 2=20m=20m=20m=20m， 直径直径直径直径 d d d d1 1 1 1=100mm,=100mm,=100mm,=100mm, d d d d2 2 2 2=200mm=200mm=200mm=200mm， ， ， ， 沿程阻力系数沿程阻力系数沿程阻力系数沿程阻力系数1 1 1 1= = = =2 2 2 2=0.03,=0.03,=0.03,=0.03,试求流量并绘总水头线和测压管水头试求流量并绘总水头线和测压管水头试求流量并绘总水头线和测压管水头试求流量并绘总水头线和测压管水头 线。线。线。线。 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m 解：解：解：解： 2 2 12 000 4 2 M l p Hh gg +=+= 2 2 222222 112221222 12 121 51 0.5117 222222 fm lld hh dgdgggdgg =+=+= 2 2 222 6912 1.846 m s 58 l s 2 QA g = 7-217-217-217-21 在长为在长为在长为在长为 2 2 2 2l l l l，直径为直径为直径为直径为 d d d d 的管道上的管道上的管道上的管道上，并联一根直径相同并联一根直径相同并联一根直径相同并联一根直径相同，长为长为长为长为l l l l 的支管的支管的支管的支管（图中虚线图中虚线图中虚线图中虚线） ，若水头若水头若水头若水头 H H H H 不变不变不变不变，不计局部损失不计局部损失不计局部损失不计局部损失，试求并联支试求并联支试求并联支试求并联支 管前后的流量比。管前后的流量比。管前后的流量比。管前后的流量比。 解：并联前解：并联前解：并联前解：并联前 2 1 2alQH= 并联后并联后并联后并联后 2 2 2 2 2 2 4 5 2 alQ Q alalQH= += 水头相等水头相等水头相等水头相等 2 2 2 2 4 5 2alQalQ=26. 1 5 8 1 2 = Q Q 第八章习题及答案 812 梯形断面土渠，底宽 b=3m，边坡系数 m=2，水深 h=1.2m， 底坡 i=0.0002，渠道受到中等保护。试求通过流量。 解： ()() 2 22 1 0.5 6 3 32 1.21.26.48 6.486.48 0.775 2132.4 12 0.025 1 38.24/ 6.48 38.34 0.775 0.00023.09/ Abmh hm A Rm x bhm n CRms n QAC Rims =+=+ = = + = = = 取 813 修建混凝土渠面（较粗糙）的矩形渠道，要求通过流量 Q=9.7sm/ 3 ，底坡 i=0.001,试按水力最优断面条件设计断面尺寸。 解：矩形断面水力最优宽深比h=b/h=2 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m () ()( ) () 2 2 111