流体力学习题集答案

《流体力学》习题与答案周立强中南大学机电工程学院液压研究所中南大学机电工程学院液压研究所 周立强中南大学机电工程学院液压研究所 周立强--#-入容器B,已知容器A水面的相对压强pi=2at，水面高Hi=1m,Hi=1m,H2=5m,沿程阻力系数入=0.025，局部阻力系数：阀门Za=4.0,弯头Zb=0.3，试求流量解：H解：H1 P10gd2hB ev3b 出—l2g,29800021-516.498002gH200hl1020.025 0.5430.31—0.025 2gJ——4.373msQA2.15l/s\16.4-18自密闭容器经两段串连管道输水，已知压力表读值Pm=1at，水头H=2m管长l1=10ml2=20m,直径d1=100mm,d2=200mm沿程阻力系数入1=入2=0.03,试求流量并绘总水头线和测压管水头线。解:hfPm0 0g2解:hfPm0 0g2H022ghl41 2l2222d2222l2251丄 hm0.5112172d22g2g2gd12g2gh12d12g2 1.846m/sQ 2A2 58l.；s269亠12

2g7-21在长为2l，直径为d的管道上，并联一根直径相同，长为I的支管（图中虚线），若水头H不变，不计局部损失，试求并联支管前后的流量比。2解：并联前H2alQ1并联后HalQ22alQ2并联后HalQ22alQ22 5 2水头相等2alQ2 5^2Q2Q11.26第八章习题及答案12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

mhh326.481.2 1.26.48m2mhh326.481.2 1.26.48m26.480.775m324J122取n0.025解：C1R16 38.24m0.5/sn QACJRi6.4838.34「0.7750.00023.09m3/s13修建混凝土渠面（较粗糙）的矩形渠道，要求通过流量Q=9.7m3/s，底坡i=0.001,面尺寸。解：矩形断面水力最优宽深比Abh2h2b2h4h0.017AC.Ri3/9.7382.342h21R16n52.411.70mbBh=b/h=2

A2h2R 0.5hx4h1z 仆量Q=9.7m3/s，底坡i=0.001,面尺寸。解：矩形断面水力最优宽深比Abh2h2b2h4h0.017AC.Ri3/9.7382.342h21R16n52.411.70mbBh=b/h=2

A2h2R 0.5hx4h1z 仆-0.5h/6 52.41h60.0171h6 0.5h必0.001% 2.34h%9.72h3.4mQ=1rmfs，渠道边坡系数m=1.0,底坡i=0.0022，粗糙系数n=0.03，是按最大允许流速（不冲流速［Vma』=0.8m/s）设计此断面尺寸。QA b8-14修建梯形断面渠道，要求通过流量mhh1.25m2R0.366mmax解:maxcJRT1R23i12n1.25b2h"m2■ 0.8h(bh)272h1.25h21.868h0.684 03.415h1b10.5mh2b21.3680.454m—17三角形断面渠道，顶角为 900，通过流量Q=0.8m3/s,试求临界水深。解：由题意知：b=2h由临界水深公式:8-18有一梯形渠道，粗糙系数n=0.025,坡度。解：AhbmhQ2Ac由临界水深公式:8-18有一梯形渠道，粗糙系数n=0.025,坡度。解：AhbmhQ2Ac3g"BCAcBchc12-bhchc2hc2Q20.666m\g断面宽度b=12m断面边坡系数m=1.5,

通过流量Q=18ni/s，求临界水深及临界h(121.5h)Bb2mh123hh' h' 3「aQ2gb20.612m，所以给h以A7B值，画出A3/B-h曲线因为对矩形断面渠道小于h'勺不同值，计算相应的对于临界状态电33.06g Bc此时可知hc=0.597mic0.589m2Qn0.0069AR2/3用矩形断面长直渠道向8-22低处排水，末端为跌坎，已知渠道底宽b=1m,底坡i=0.0004,正常水深ho=0.5m,粗糙系数n=0.014,试求（1）渠道中的流量；（2）渠道末端出口断面的水深；hABa3/b0.617.87813.8335.3550.607.74013.8033.600.5977.69913.7933.0860.5967.68513.7832.9160.597.60213.7731.910.587.46513.7430.27（3）绘渠道中水面曲线示意图。解:1Abh010.50.5m2C