水力学16考试要点盐工

1、 盐城工学院制作仅供参考，共享。绪论 1.弹性的定义 2.运动黏质系数与动力黏质系数 3.牛顿内摩擦定律 其它条件不变，层流切应力随液体温度的升高而减小。例题 已知活塞的直径d，长度l。活塞在汽缸内做往复运动，活塞与汽缸内壁的间隙，其间充满了动力黏质系数为的润滑油。活塞运动速度u，润滑油在间隙中的速度按线形分布，求活塞上所受到的摩擦阻力。ldAFudydu3100注意单位统一水静力学 等压面；压强的表示方法；水静力学基本方程；静水总压力计算 平衡液体中的等压面与质量力相正交的面平衡液体中的等压面与质量力相正交的面 真空压强的最小值是真空压强的最小值是0 0；真空压强的最大值是；真空压强的最大值

2、是10m10m水柱。水柱。 压力中心是静水总压力的压力中心是静水总压力的作用点作用点 在有压管流的管壁上开一个小孔，如果没有液体从小孔流在有压管流的管壁上开一个小孔，如果没有液体从小孔流出，且向孔内吸气，这说明小孔内液体的相对压强小于出，且向孔内吸气，这说明小孔内液体的相对压强小于0 0。如在小孔处装一测压管，则管中液面将低于小孔的位置。如在小孔处装一测压管，则管中液面将低于小孔的位置。压力体相同，但压力不相等压力体相同，但压力不相等图示四个容器内的水深均图示四个容器内的水深均H H，则容器底面静水压强最大的是，则容器底面静水压强最大的是c c 有一水泵吸水管中某点的真空压强等于 3 m 水柱

3、高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的绝对压强值等于7 m水柱一曲面的形状为 3/4 个圆柱面，半径 R ，宽度(垂直于纸面)为1 m。圆心位于液面以下h。容器中盛有密度为1的液体，其深度 h1，其下为密度2的液体。(1) 绘制曲面的水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。(2) 求作用于曲面的静水总压力的大小和方向。x112111211Pbh(hhR)h(hh )R 121 =9.8 0.86 0.989.8(2 2.582 0.98-0.8)0.82 =(15.67+23.52) 0.4=15.676KN (4) 压强分布图面积分2z112123P = v=Rhb+R(h-h ) b+

4、R b439.8 0.816 0.8 0.989.8 0.8(2.58-0.98) 1+3.14 0.8146.279.8 (1.28 1.51)6.2727.3133.58kN (4)分2222xyP= P P15.676 33.5837.06kN (1 )分1033.58arctan64.9715.676 一等宽度折角形闸门，折角，如图所示可绕 A 轴转动。已知 L。不计门重及摩擦力，求闸门开始自动倾倒时的水深 h。01h1Lcos6021m22111P =hhbh b22he =3 上1Phh 12 b2h 1b2 下（ + ）（+ ）L3h1e32h1下223h1e =2-e232h1

5、下a12M0PePe下上21h23h 1h bb2h 12-2332h 1+（+ ） （）+水动力学 恒定总流连续性方程； 恒定总流的能量方程单位重量液体所具有的能量 恒定总流动量方程 图示为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入图示为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入大气。已知大气。已知 h h1 1，h h2 2。若不计水头损失，则管道出口流速为。若不计水头损失，则管道出口流速为 1-11-1与与2-22-2及及1-11-1与与3-33-3断面可以写出单位重量液体的能量方程，断面可以写出单位重量液体的能量方程，2-22-2与与3-33-3断面断面不能不能写出单位重量液体的能

6、量方程。写出单位重量液体的能量方程。图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属恒定非均匀流图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属恒定非均匀流例题 有一直径缓慢变化的锥形水管，1-1断面处直径d1，中心点A的相对压强pA，2-2断面处直径d2，中心点B的相对压强为pB，V2，A、B亮点高差为1m，判断管中水流方向，并求1、2两断面间的水头损失。121mA221212211)(vddvvAvAgvPZHA22111gVPZHB22222液流阻力与水头损失 雷诺数；均匀流方程；流态判别标准；谢才公式；水头损失 圆管流的临界雷诺数，明槽流的临界雷诺数 A A、B B 两

7、根输水管，管径相同，雷诺数相同，两根输水管，管径相同，雷诺数相同，A A管为热水，管为热水，B B管为冷水，则管为冷水，则B B管流量大。管流量大。 紊流形态可分为三个流区的判别标准是紊流形态可分为三个流区的判别标准是 圆管紊流附加切应力的最大值出现在管壁上圆管紊流附加切应力的最大值出现在管壁上 有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长l l，若水头，若水头损失为损失为hfhf，则水力坡度为，则水力坡度为hf/lhf/l。例题 有一直径d的室内上水管，如管中流速为v，水的粘滞系数为， （1）判别管中水的流态； （2）管内保持层流状态的最大流速为多少？vd

8、RedcvRvdecReRe例题 有一梯形断面的排水沟，底宽b，断面的边坡系数为m。当水深h，断面平均流速v，水温为t，试判别水流流态。 如果水温和水深都保持不变，问断面平均流速减到多少时水流方为层流？11.5mcot1.522A(bmh)h=(70+1.5 40) 40=5200cm =0.52m22xb2h 1m702 401 1.5214cm=2.14m A0.52R0.243x2.14-6vR0.05 0.243Re120655751.007 1063vR575575 1.007 10Re575v=2.38 10 m/s=0.238cm/sR0.243例题 直径d，长度l，管壁处切应力

9、0，求200m长度上的沿程水头损失，圆管中心和半径为100mm处的切应力？rdlrRlhf00400rr0圆管中心例题 有一圆形断面输水隧洞，长度 L，直径 d。当通过流量 qv时，沿程水头损失 hf 。求沿程水头损失系数24dQV2222VlgdhgVdlhff例题 有一梯形渠道，底宽b，水深h，两岸边坡为m，粗糙系数n，如水流属于阻力平方区，求谢才系数hmhbA)(612112RnCARmhb孔口、管嘴、有压管道出流 图示串联管段恒定流，各管段流量相等。各管段流速图示串联管段恒定流，各管段流量相等。各管段流速 v v1 1、v v2 2、v v3 3 的关系的关系 在管道断面突然扩大处，测

10、压管水头线上升；在管道断面在管道断面突然扩大处，测压管水头线上升；在管道断面突然缩小处，测压管水头线下降。突然缩小处，测压管水头线下降。 圆柱形外管嘴正常工作时，必须满足作用水头小于等于圆柱形外管嘴正常工作时，必须满足作用水头小于等于9m9m和管长等于和管长等于3434倍的管径两个条件。倍的管径两个条件。 两管道的管长两管道的管长 L L 、管径、管径 d d 、流量、流量 q qv v 及水温均相同，但测及水温均相同，但测压管水面差压管水面差 h h1 1 h h2 2 , ,则两管糙率则两管糙率 n n1 1 大于大于n n2 2 图示为坝身下部的三根泄水管图示为坝身下部的三根泄水管 a

11、a、b b、c c，其管径、管长、，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是上下游水位差均相同，则流量最小的是a a 水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均流速沿程不变，动水压强沿程下降。流速沿程不变，动水压强沿程下降。 有压管流自由出流时，测压管水头线终点在有压管流自由出流时，测压管水头线终点在出口中心出口中心；淹；淹没出流时，若下游水池中流速没出流时，若下游水池中流速v v2 2=0,=0,测压管水头线终点在测压管水头线终点在下下游液面游液面，若，若v v2 200，测压管水头线应，测压管水头线应低于低于下游水面。下游水

12、面。 水泵吸水管断面水泵吸水管断面AAAA动水压强随抽水机安装高度动水压强随抽水机安装高度 h h 的增的增大而减小。大而减小。图示图示A A、B B 两点间有两根并联管道两点间有两根并联管道 1 1 和和 2 2 。设管。设管 1 1 的沿程水头损失为的沿程水头损失为 h hf1 ,f1 ,管管 2 2 的沿程水头损失为的沿程水头损失为 h hf2 f2 则则 h hf1=f1=h hf2f2例题 贮水箱中水深保持为h，水面上相对压强p0，箱底开一孔口，直径d。若流量系数为0.62，试求用此孔排水时的作用水头及出流量.P0AhPH0gHAQ2例题 带有两个 90。转弯的管道，直径 d，长度

13、l ，沿程水头损失系数 ，转弯的局部水头损失系数 ，现取消两弯段，但管长和管段两端的总水头差均不变。问流量能增加百分之几？222221111111vvvvvl10H=0.0370.29 24.28d 2g2g0.12g2g2g2gHV4.28 22222vvl102gHH=0.037vd 2g0.12g3.72112gH2gHVV3.74.28Q=0.0767.6%V2gH4.28明渠均匀流 均匀流形成条件 均匀流的总水头线与测压管水头线的关系 在明渠渐变流中测压管水头线与自由水面一致 二元明渠断面的流速分布为抛物线，则其切应力分布为z直线分布，切应力最大值在渠底处。 水力最优断面是指湿周最小的断面形状；等腰梯形断面为水力最优断面时，其水力半径R等于