流體力學(xué)習(xí)題答案

1、第八章習(xí)題答案選擇題（單選題）8.1明渠均勻流只能出現(xiàn)在：（b）（a）平坡棱柱形渠道；（b）順坡棱柱形渠道；（c）逆坡棱柱形渠道；（d）天然河道中。8.2水力最優(yōu)斷面是：（c）（a）造價(jià)最低的渠道斷面；（b）壁面粗糙系數(shù)最小的斷面；（c）過水?dāng)嗝娣e一點(diǎn)，濕周最小的斷面；（d）過水?dāng)嗝娣e一定，水力半徑最小的斷面。8.3水力最優(yōu)矩形渠道斷面，寬深比是：（c）（a）0.5；（b）1.0；（c）2.0；（d）4.0。8.4平坡和逆坡渠道中，斷面單位能量沿程的變化：（b）（a）>0；（b）<0；（c）=0；（d）都有可能。8.5明渠流動(dòng)為急流時(shí)：（a）（a）>1；（b）>；（c）

2、<；（d）<0。8.6明渠流動(dòng)為紊流時(shí)：（a）（a）>1；（b）>；（c）<；（d）<0。8.7明渠水流由急流過渡到緩流時(shí)發(fā)生：（a）（a）水躍；（b）水跌；（c）連續(xù)過渡；（d）都可能。8.8在流量一定，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）減小；（c）不變；（d）不定。8.9在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸一定時(shí)，隨底坡的增大，臨界水深將：（b）（a）增大；（b）減小；（c）不變；（d）不定。8.10寬淺的矩形斷面渠道，隨流量的增大，臨界底坡將：（b）（a） 增大；（b）減??；（c）不變；（d）不定。8.11

3、明渠水流如圖8-49所示，試求1、2斷面間渠道底坡，水面坡度，水力坡度。解： 答：1、2斷面間渠道底坡，水面坡度，水力坡度。8.12梯形斷面土渠，底寬=3m，邊坡系數(shù)=2，水深=1.2m，底坡=0.0002，渠道受到中等養(yǎng)護(hù)，試求通過流量。解： （m2）（m）（m），取（見教材153頁(yè)表6-4）（m3/s）答：通過流量m3/s。8.13修建混凝土砌面（較粗糙）的矩形渠道，要求通過流量=9.7，底坡=0.001，試按水力最優(yōu)斷面設(shè)計(jì)斷面尺寸。解： 對(duì)矩形斷面，水力最優(yōu)斷面滿足。，取，（m），（m）答：斷面尺寸為m，m。8.14修建梯形斷面渠道，要求通過流量=1，邊坡系數(shù)=1.0，底坡=0.002

4、2，粗糙系數(shù)=0.03，試按不沖允許流速=0.8，設(shè)計(jì)斷面尺寸。解： ，（m2）又 ，即有 即有 解得：，（m），（m）答：斷面尺寸為m，m。8.15已知一鋼筋混凝土圓形排水管道，污水流量=0.2，底坡=0.005，粗糙系數(shù)=0.014，試確定此管道的直徑。解： 取充滿度為，則，。 （m）故應(yīng)取，則由表8-4查得，（m）故?。╩m）答：管道的直徑mm。8.16鋼筋混凝土圓形排水管，已知直徑=1.0m，粗糙系數(shù)=0.014，底坡=0.002，試校核此無(wú)壓管道的過流量。解： 滿流時(shí)的過流量為：（m3/s）對(duì)管徑為m的輸水管，取由圖8-16查得：，（m3/s）解法2：取，則；（m3/s）答：無(wú)壓管道

5、的過流量m3/s。8.17三角形斷面渠道，頂角為90°，通過流量=0.8，試求臨界水深。解： 臨界水深滿足 其中 ， ，取 （m）答：臨界水深m。8.18有一梯形土渠，底寬=12m，邊坡系數(shù)=1.5，粗糙系數(shù)=0.025，通過流量=18，試求臨界水深和臨界底坡。解： 用試算法求解。（m）臨界底坡滿足：其中：m2mm答：臨界水深m，臨界底坡。8.19在矩形斷面平坡渠道中發(fā)生水躍，已知躍前斷面的=，問躍后水深是躍前水深的幾倍？解： 答：躍后水深是躍前水深的倍。8.20試分析下列棱柱形渠道中水面曲線銜接的可能形式解：8.21有棱柱形渠道，各渠段足夠長(zhǎng)，其中底坡0<<， >

6、>，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。解：8.22有矩形斷面長(zhǎng)渠道向低處排水，末端為跌坎，已知渠道底寬=1m，底坡=0.0004，正常水深=0.5m，粗糙系數(shù)=0.014，試求：（1）渠道末端出口斷面的水深；（2）繪渠道中水面曲線示意圖。解：（1）確定臨界水深。（m）（m3/s）（m）（2）計(jì)算水面曲線0.50.40.30.2020.5660.7080.9431.4010.250.2220.1880.14456.6955.5854.0651.710.5160.4260.3450.3020.2360.2050.16656.1454.8252.890.6370.

7、8261.1720.5461.1072.9586.696.283.89（3）渠道水面曲線示意圖：答：（1）渠道末端出口斷面的水深為0.202m；（2）渠道中水面曲線示意圖見上圖。8.23矩形斷面長(zhǎng)渠道，底寬=2m，底坡=0.001，粗糙系數(shù)=0.014，通過流量=3.0，渠尾設(shè)有溢流堰，已知堰前水深為1.5m，要求定量給出堰前斷面至水深1.1斷面之間的水面曲線。解：（1）正常水深計(jì)算。迭代計(jì)算：hQ1.00.6301.050.6721.0250.6511.0350.65941.040.664可得正常水深m（2）列表計(jì)算水面曲線。1.11.21.31.41.52.22.42.62.83.01.3641.251.1541.0711.00.5240.5450.5650.5830.664.1364.5664.9565.2965.601.1951.2801.3681.4