東北農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院水力學(xué)本科網(wǎng)上作業(yè)題參考答案

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院水力學(xué)本科網(wǎng)上作業(yè)題參考答案第一章參考答案一、判斷題：.正確2.正確3.錯(cuò)誤4.錯(cuò)誤5.正確6.錯(cuò)誤7.正確8.錯(cuò)誤9.錯(cuò)誤10.錯(cuò)誤11.正確12.錯(cuò)誤13.正確14.錯(cuò)誤二、選擇題A 2.B 3.C 4.C 5.D 6.c 7.A8.A 9.B 10.CA12.C13.A14.D15.A16.A 17.B18.D19.C 20.D21.B22.B23.C24.D25.B三、填空題：.絕對(duì)壓強(qiáng)，當(dāng)?shù)卮髿鈮?絕對(duì)壓強(qiáng).垂直，受壓面方向.靜水壓力.代數(shù)和.水靜力學(xué)、水動(dòng)力學(xué).理論分析法、科學(xué)實(shí)驗(yàn)法.質(zhì)量.粘滯性、粘滯力du.速度差（du）、距離（dy）、T=n -dy.液體的壓縮性或彈性、體積壓縮率k、體積模量K.沒(méi)有粘滯性.總應(yīng)力、應(yīng)力.質(zhì)量力.單位質(zhì)量力.密度.易于流動(dòng)、不易壓縮、均質(zhì)等向.有無(wú)粘滯性.層流運(yùn)動(dòng)，牛頓液體20.2，不存在.21.水平面。四、計(jì)算題.解：令塔中水位與水銀測(cè)壓計(jì)左支水銀面高差為L(zhǎng)，IJ'。從測(cè)壓計(jì)左支來(lái)看，V高程處的相對(duì)壓強(qiáng)為：p=pg（%-vj=pgh2從測(cè)壓計(jì)右支來(lái)看，“。所以：PHgSh]- ?氏=15.78m塔中水位匚''匚”】"8"，.Yn..解：三組U型測(cè)壓計(jì)的左右液面分別記為1,2,3,4,5,6,根據(jù)題意，當(dāng)Pm=Pa時(shí)，各水銀面高程相同。當(dāng)PmHpa時(shí)，各水銀面偏離水平面0-0的高差都是h。設(shè)水平面0-0的高程為z；考慮界面3的壓強(qiáng)，有：Pn+P'g 一咤（為-旬）+Pf6（Z4-Z3）=PM+PS（/—與）（與一句）+Pg（與一句）Pm—p.L=6prgh-5pgh.解：設(shè)左右容器的液面高程分別為二1和二-，兩個(gè)差壓計(jì)左右液面高程分別為?，由靜壓強(qiáng)分布公式，得：「J……'=.「.兩式相減：TOC\o"1-5"\h\z;「11.=>J. ?，」.二。也1+。力2.解：閘門(mén)AB上的水壓力P=P酰.仍」表示閘門(mén)AB的長(zhǎng)度。.h...h= =2rl二一sin30° '2Jl iP=pg，—，，b=pg*J=86,44K KN2.皿——J= 作用點(diǎn)D，AD=3 31重力G作用點(diǎn)C，AC=^=h

苫%=口-打皿如口+P苫%=口-打皿如口+P爭(zhēng)+嗎儂3。』一3T==76.34kN打開(kāi)閘門(mén)的最小鉛直拉力為76.34kN第二章參考答案、判斷題:1.錯(cuò)誤2.正確3.正確4.正確5.正確6.錯(cuò)誤7.正確8.正確9.錯(cuò)誤。1D2C3B4A5C6B7B8B9D10C11D12B13D14B三、填空題1.答案：時(shí)間4.答案：孔口出流7.答案：真空2.答案:5.答案:.答案:漸變流；急變流3.大15.716.1D2C3B4A5C6B7B8B9D10C11D12B13D14B三、填空題1.答案：時(shí)間4.答案：孔口出流7.答案：真空2.答案:5.答案:.答案:漸變流；急變流3.大15.716.答案:答案:.答案:2.47總水頭線坡度（水力坡度）210.答案：均勻流；非均勻流四、計(jì)算題1.解：取管中心軸為基準(zhǔn)面，水箱中取1-1斷面，壓力表處為2-2斷面，閘門(mén)關(guān)閉時(shí):yh所以自由液面至管中心軸距離h=28.57m閘門(mén)打開(kāi)后，歹U1—1、2—2斷面能量方程得:」得:」20.98m/sQ=；lir/h解：設(shè)這兩個(gè)斷面上的總水頭分別為」和■匕兩者之差就是水頭損失L'。沿流動(dòng)方向，總水頭時(shí)減小的，由此可判斷水流方向。dB2va-VB[n）=4.8m/sPa-Pbva-vb-Ho=^Z+ +—,——=3,163inpg2g由于因此水從斷面A流向斷面B。兩斷面之間的水頭損失『=3.163m。解：以過(guò)噴嘴中心的水平面為基準(zhǔn)面，列水箱漸變流斷面1—1和噴嘴出口斷面2—2的能量方程V2 H+0+0=0+0+,+0.5 （5分）g求得噴嘴出口流速和流量為 v2=J2gx5=9.9ms'Q=v2A2=0.000314m3/ （1.5分）橡膠管道內(nèi)的流速為T(mén)OC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"v3=Q=0.706mS （1分）"F-F：一 ,7|_ -對(duì)于噴嘴建立X方向的動(dòng)量方程 ———-p3A3-R=ppQ（v2-v3）R=p3A「pQ（v2-v3）=187.79n （6.5分）水流對(duì)噴嘴沖擊力為R=-R即為手握噴嘴所需之力。 （1分）

第三章液流型態(tài)及水頭損失參考答案一、填空題.答案：液體具有粘滯性，液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).答案：沿程水頭損失，局部水頭損失.答案：濕周.答案:時(shí)間2000均勻時(shí)間2000均勻.答案:.答案:.答案:.答案：.答案：.答案:.答案:.答案:渦體的形成拋物線粘性底層.答案:謝齊公式，v.答案:謝齊公式，v=CyRJ.答案:液體存在粘滯性和邊界的影響。二、選擇題1A2B3C4A5B6A7A8B9A10C三、判斷題二、選擇題1A2B3C4A5B6A7A8B9A10C三、判斷題1對(duì)2錯(cuò)3對(duì)4對(duì)5錯(cuò)6錯(cuò)7對(duì)四、計(jì)算題1.解：（1）求沿程水頭損失h廿：第一管段： J」?Qvt=—=1.415m/s—0.63hiv2%二電璘第一官段：Q—0.63hiv2%二電璘第一官段：Qv2=—=2L04m/sAIhn=X?, =0.663m由2呂所以IIIi：.Ii;"" l"：.n(2)求局部水頭損失進(jìn)口水頭損失h：?—0——0.051inJ1%逐漸收縮水頭損失*h：7—L-h——0.032mM宛2g閥門(mén)水頭損失*3-《訝-0423m所以h：=hj->+hi7+兀?=0.051+0.022+0.J23=0.506mJ口2J，C】】l1/(3)要保持Q為25000 .'所需水頭以0-0為基準(zhǔn)面，對(duì)水箱液面上與管子出口取能量方程式411+0+0=0+0+,-+hw2g”得因?yàn)?- '1.293+0.506=1.799所以II=—+%=2.011m2.解:Vi——-=10J86m/snd]Qv2=--=2.546m/寫(xiě)it擊（v「力）h：— -2.L^78m生對(duì)1-1斷面和2-2斷面應(yīng)用能量方程，有? ”2 ? ,2Pi V] pa %勺+ +'，】=飛十+、+11iPfi 2g 上 pg 2g J兩個(gè)斷面都處在漸變流中，壓強(qiáng)分布服從靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律，因此:Pl+pg%一町)+常⑵-勺)=p2+pg(z2-z4)由于管道水平放置，因而斷面1-1和斷面2-2的中心高度相等，-i-j。此外，U形管左右水銀面的高差Z3-/=Ah，所以Z1Pl+一=z?+

Z3-/=Ah，所以Z1Pl+一=z?+

照Pz依據(jù)能量方程p\1--Ah=----h,=1煙小pJ2g2g1所以丘第四章參考答案一、填空題.不隨時(shí)間而變.自由出流管道.最高位置.自由出流淹沒(méi)出流.技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件.串聯(lián)管道.并聯(lián)管道.分叉管道.沿程均勻泄流管道.連續(xù)方程能量方程動(dòng)量方程.淹沒(méi).大.短管，長(zhǎng)管。二、判斷題1對(duì)2對(duì)3錯(cuò)4對(duì)5錯(cuò)6對(duì)7錯(cuò)8對(duì)9對(duì)10對(duì)三、選擇題三、選擇題1D四、計(jì)算題1D四、計(jì)算題2C3D4A5D6C7D8A9B10C11A12D1.解：鑄鐵管的粗糙系數(shù)為n=0.0125,算的沿程損失系數(shù)為人=0.0245.查管道局部損失系數(shù)表，得水管進(jìn)口的局部損失系數(shù)11=0.5,出口的局部損失系數(shù)14=1。兩處折管的局部損失系數(shù)分別查表得12=0.3646,,3=0.2344.對(duì)兩渠的水面應(yīng)用伯努利方程，有l(wèi)△z=（一入+口+12+13+"）dV2l△z=（一入+口+12+13+"）dV2V2二一=8.224■——2g2g解得:nd2 -Q=V——=0.678m3R42.解：鋼管的粗糙系數(shù)n=0.012,2.解：鋼管的粗糙系數(shù)n=0.012,由沿程損失系數(shù)的計(jì)算公式可得吸水管的沿程損失系數(shù)\一‘‘''''，壓力管道的沿程損失系數(shù)管流速：v-j-1.592m/s力=2.829m/s管流的水頭損失:2g=5.4日2g2g水泵的有效揚(yáng)程：11=△七+hw=29.986m實(shí)際揚(yáng)程：3.解：按短管計(jì)算，比二日內(nèi)=37.4fJ3m3.解：按短管計(jì)算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對(duì)上下游渠道內(nèi)的計(jì)算斷面建立能量方程（九_(tái)L+z己）上4R 2g計(jì)算方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)R=A=0.2m, 工m=0.2x2+0.5+1.0=1.9X將參數(shù)代入上式計(jì)算，可以求解得到v=4.16m/s,Q=vA=2.662m3/s即倒虹吸管內(nèi)通過(guò)的流量為2.662m》s。第五章參考答案一、判斷題1對(duì)2錯(cuò)3對(duì)4錯(cuò)5對(duì)6對(duì)7錯(cuò)8對(duì)9對(duì)10錯(cuò)11對(duì)二、選擇題1A2D3D4A5B6D7D8A9B10C11D12B13B三、填空題.自由表面，大氣壓強(qiáng).明渠恒定流，明渠非恒定流.明渠恒定均勻流，明渠恒定非均與流.邊坡系數(shù).底坡.順坡明渠.水力最佳斷面.一半四、計(jì)算題1解：明渠的過(guò)水?dāng)嗝鍭和水力半徑R分別為：A=(b+mh)h=5.04mAR= =0.749111b+2hjl4-m2利用曼寧公式計(jì)算流速和流量，有V-9紗=1.32LT1/5Q=vA=6.651m3/s2.解：計(jì)算渠道斷面水力要素，

濕周X=b+2J1+m2h=18.49m（1.5分）水力半徑R=A=2.11X m（1分）舍齊系數(shù)C=1Rl6=80.90m12/sn（2分）通過(guò)的流量Q=AC（Ri）0.5=144.93m3/s（3分）過(guò)流斷面面積A=bhA=bh+mh2=39m2（1.5分）一、判斷題1錯(cuò)2錯(cuò)3錯(cuò)4對(duì)5錯(cuò)二、選擇題1D2B3C4A5C三、填空題1答案：緩流、臨界流、急流2答案：非均勻漸變流3答案：緩流、臨界流、急流（順序不可變）4答案：弗勞德數(shù)5答案：臨界水深6答案：緩坡、陡坡、臨界破7答案：水躍8答案：水跌9答案：水舌10答案：緩流。.答案：〉，＜。.答案：陡坡，緩流，減小。四、計(jì)算題3.解:解：1）計(jì)算臨界水深hk，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)，q=Q/B=265/18=14.72m3/sm■14,7223F=■14,7223F=2,81m，aq2

I ,g因?yàn)槭湛s斷面水深hc=1.1mhk為急流，下游水深ht=4.7m〉hk為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。2）計(jì)算收縮斷面處水深hc的共靴水深hc"hc"=21.1=31.1=314.7229.8x1.13—D=5.81m因?yàn)?hc"〉ht,該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。3）溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。估算消力池深d，取水躍淹沒(méi)系數(shù)4=1.05則池深約為 d=qhc"-ht=1.05x5.81-4.7=1.40m第七章水躍參考答案一、填空題1小于，大于2弗勞德數(shù)3相同，共軛水深4緩，緩，臨界，臨界，急，急5緩，急6淹沒(méi)，遠(yuǎn)離，臨界7大二、選擇題1C2B3B三、判斷題1錯(cuò)2錯(cuò)3對(duì)4錯(cuò)5錯(cuò)6對(duì)四、計(jì)算題.解：躍前水深的弗如德數(shù)Fr1當(dāng)Fr,=--=9035阿由于Fr1>9,所以這個(gè)水躍是強(qiáng)水躍躍后水深]1 =”]?…1+,白-1；=6-144m第八章作業(yè)題參考答案一、判斷題二、填空題.薄壁堰流；實(shí)用堰流；寬頂堰流.急流.3/2。三、計(jì)算題。.解：流量計(jì)算公式：H0.0007=0.403+0.053—+―--其中 ? 10.20,0007=0403+0053X—4- -0.422則通過(guò)流量為力VoHn-II+一=4.073m.解：eu=0.60-0.176-=0.556riQ=UbeJ2gli口匚24.84m3；s四、選擇題1A2C3B4D十五章滲流參考答案一、判斷題二、選擇題1D2D3B三、填空題1.v=kj,12.完全井指井底直達(dá)不透水層而非完全井指井底未達(dá)不透水層四、計(jì)算題解：因h1Vh2,故滲流的浸潤(rùn)曲線為壅水曲線，具體計(jì)算分以下兩大步進(jìn)行。(1)求出h0,從而算出單位渠長(zhǎng)的渠岸滲流量q。il-h+h=1n^2——42 1h-h試算得h0=0.945m，從而q=h0v0=kih0=0.005X0.02