武汉大学：《水力学》课程教学资源（习题与解答）解答（2/3）

627-h≥0.76, h≤55lm 72、q=00774m2/s,vo=246m/s 73、V=-u 76、(1)q,=0.154m3/s=1541/ 2)v,=1967m/ (3)压强最低点位置在细管末端处,p,=13545kN/m 87、-2ay,-2ax。88、互相垂直的。89、平移,变形,旋转。 90、相等;算术平均值,即 =,+,+P)2a:P2y:P2 91、液体或微团有无绕自身轴旋转(液体质点流速场是否形成微团转动) 液体或微团不存在绕自身轴旋转的流动(液体质点流速场不形成微团转动的流动) ax a (3)a=36xi+36yj-7k 93、(1)B=C;A=-D;(2)q=A(2-y2)+c 94、解:(1)流线v=(x2+y2)y2= Const. (2)有旋 (3)9=VB-V=6 (4)因有旋运动且AB不在同一根流线上,所以AB两点不满足W+P=c 2

6.27−h  0.76 ; h  5.51m 72、 qv = 0.0774m2 /s; v 2.46m/s 0 = 73、 u max 2 1 v = 74、 d = 0.80 m 75、 v = 2.8 l／s 76、(1) qv = 0.154 m 3／s=154 l／s (2) v 19.67m /s A = (3)压强最低点位置在细管末端处， pv =135.45 kN／m 2 77、 ( ) 78、 () 79、 () 80、 () 81、 () 82、 () 83、 (4) 84、 (3) 85、 (3) 86、 (1) 87、−2ay,−2ax。 88、互相垂直的。 89、平移，变形，旋转。 90、相等； 算术平均值，即 p = pxx + pyy + pzz 1 3 ( ) ; x u p 2 x   −  ; y u p 2 y   −  ; z u p 2 z   −  ; 91、液体或微团有无绕自身轴旋转(液体质点流速场是否形成微团转动)； 液体或微团不存在绕自身轴旋转的流动(液体质点流速场不形成微团转动的流动)； x = y = z ; 或             u y u x u z u x u x u y x y x z y x = , = = 。 92、 (1) 7 t u 0 t u 0 t u x y z = −   =   =   (2) 0 z u u y u u x u u 36y z u u y u u x u u 36x z u u y u u x u u z z z y z x y z y y y x x z x y x x =   +   +   =   +   +   =   +   +   (3) → → → → a = 36x i+ 36y j− 7k 93、 (1) B=C ; A= －D ; (2)  = 1 2 2 (x y ) c 2 A Bxy + − + (3)  = 2 2 2 (y x ) c 2 B Axy + − + 94、解：(1) 流线  =(x + y )/ = 2 2 2 Const. (2) 有旋 (3) q = B −A = 6 (4) 因有旋运动，且 A,B 不在同一根流线上，所以 A,B 两点不满足方程 u g p g c 2 2 + = 

P4=/8(H-y)+=2 97 (1)存在流函数:W=(x+1pxy-3 v+C 存在速度势函数:9=3x2+2x2-82-2y2+ (2) A4B=yA-VB=n ax (3)P3x =-2(2x+1) =2uu,=2p(2x+1) P (4)因是无旋运动,则P=047m 98、(1)恒定流:(2)流动连续;(3)xy+2x2-2y2=c:(4)有线变形:有角变形 5)无旋(6)因为无旋,所以存在9,9=2x-2 (1-x)°( 第四章层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、(2、∞x)3、(4、(x)5、(6、(x)7、(x)8、(9、(x10、(x)1l、()12、( 13、(x)14、(x)15、()16、(x)17、(x)18、(x)19、(20、(x)21、()22、 √23、(x)24、(x)25、()26、(27、(3)28、()29、(2)30、()31、(4)32、 (3)33、(3)34、(2)35、(1)36、(2)37、(3)38、(1)39、(2)40、(3)41、(3) 42、u2u的符号相反的机率很大,而取正值。43、层流:=f(Re):紊流光滑区:λ f(Re);紊流过渡区:A=f(Re,/△)紊流粗糙区:=f(6/△A) R 45、粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ大得多,粘滞底层把壁面粗糙完全掩盖,以致壁面粗 糙对水流运动不起影响作用。 46、光滑区(6 47、(1)

96、 p g H y u g A x =  [( − )+ ]= . 2 2 21 3 kpa 97、 （1）存在流函数；  =(x +1)xy − y + c 1 3 3 存在速度势函数；  =  y c 2 1 x xy 2 1 x 3 1 3 2 2 2 + − − + (2) q AB = A − B = 1 3 (3)                 xy yx x y xx x yy y u y u x y p u x x p u y x = = + = −  = − = − +  = = + ( ) ( ) ( ) 4 2 2 2 1 2 2 2 1 (4) 因是无旋运动，则 0.47 m g p B =  98、 (1)恒定流 ； (2) 流动连续； (3) xy + 2x − 2 y = c 2 2 ；(4) 有线变形；有角变形 (5) 无旋 (6) 因为无旋，所以存在 ， y 4xy c 2 1 x 2 1 2 2  = − − + 99、 5 2 2 v 2 x ) 2 (l x) ( tan 2q a  −  = 第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、() 2、() 3、() 4、() 5、() 6、() 7、() 8、() 9、() 10、() 11、() 12、() 13、() 14、() 15、() 16、() 17、() 18、() 19、() 20、() 21、() 22、 () 23、() 24、() 25、() 26、() 27、（3）28、(1) 29、(2) 30、(1) 31、(4) 32、 (3) 33、(3) 34、(2) 35、(1) 36、(2) 37、(3) 38、(1) 39、(2) 40、(3) 41、( 3) 42、u u x y , 的符号相反的机率很大，而  取正值。 43、层流 ：＝f (Re)；紊流光滑区 ： ＝f ( Re)；紊流过渡区：＝f (Re, r0  )；紊流粗糙区：＝f ( r0  ) 44、Rec=  v d cr ; Rec=  v cr R 。 45、粘滞底层厚度比绝对粗糙度 大得多，粘滞底层把壁面粗糙完全掩盖，以致壁面粗 糙对水流运动不起影响作用。 46、光滑区 （ 0.4 0    ); 过渡区 （ 0.4 6 0     )；粗糙区 （ 6 0    ）。 47、(1) 3 4 2 1 =   (2) 3 2 q q 2 1 =  

49、λ=12.7 h 0.817 (2)=1-0827=0757 51、x=0014352、(1)h=0.0245m (2)0.0245 (3)τo=6N/m2 切应力在断面内的分布图: 53、增加76% 54、V=7(v1+v2):W22g 只有一次扩大局部水头损失的一半 55、1)t.=PA+PAN=2344Nm22)2=0356、1)紊流2)V=188m 57、q、=5.21Ws58、1)60=0.0134cm2)=0.0067cm3)60=00134cm 59、v=0.54cm2/s 61、62略 63、10% 64、元=000849:n=0005 65、1)t=2597Nm22)λ=0032 第五章量纲分析和液流相似原理 1、(×)2、(×)3、(2)4、(1)5、(3)6、10cm/s。7、0.085m3/s 8、A 9、入,=2;q= 入=λ12;=入13;入p=λ 10、凡是正确反映客观规律的物理方程,其各项的量纲必须相同,称为量纲诣和性。 (1)满足;(2)满足:(3)不满足 ll、xm=761;F=1234N 第六章恒定管流 (√)3、(√)4、(×)5、(×) 6、(√)7、(×)8、(3) 9、(1)10、上升;下降 12、出口断面中心;下游水面;低于

48、(1) v = 0 u 3 2 (2) 底 = h 2u0  49、 3 1 2 d n g  = 12.7 50、（1） = m u v 0.817 (2) 1 0.82 0.757 r r 7 0 cp = − = 51、  = 0.0143 52、 (1) hf = 0.0245m (2) 0.0245 (3) 2 0 = 6 N m 切应力在断面内的分布图： 53、增加 7.6% 54、 (v v ) 2 1 v = 1 + 2 ； j2 h = ] 2g (v v ) [ 2 1 2 1 − 2 只有一次扩大局部水头损失的一半 55、1) 23.44 ld pA gAl w =  +   = N/m2 2)  = 0.03 56、1) 紊流 2) v c =1.88 m/s 57、 qv = 5.21 l/s 58、1) 0=0.0134 cm 2) 0= 0.0067 cm 3) 0= 0.0134 cm 59、 0.54cm /s 2  = 60、 = 3.09 61、62 略 63、10% 64、  = 0.00849 ； n = 0.005 65、1) 2  w = 25.97N/m 2)  = 0.032 第五章 量纲分析和液流相似原理 1、(×) 2、(×) 3、( 2 ) 4、( 1 ) 5、( 3 ) 6、10 cm／s。 7、0.085 m3／s。 8、 1 v −  = l ；  q = l ； t = 2 l ；  F =1； 2 l −   =  9、 2 1  v = l ； 2.5  q = l ； 2 1 t = l ； 3 F = l ；  P = l 10、凡是正确反映客观规律的物理方程，其各项的量纲必须相同，称为量纲诣和性。 (1) 满足；(2) 满足；(3) 不满足； 11、 lmin = 7.61； F p = 1234 N 第六章 恒定管流 1、 (×) 2、 (√) 3、 (√) 4、 (×) 5、 (×) 6、(√) 7、(×) 8、（3） 9、（1） 10、上升；下降。 11、qv1 ＝ qv2 ＝ qv3 ; v1 ＜ v2 ＜ v3 。 12、出口断面中心；下游水面；低于。 13

负压区 总水头线 测压管水头线 压力管 吸水管 (此题考虐了局部损失 总水头线 i29126/侧压管水头线 d 3 >d1>d 总水头线 17、(1) (2)H=20.19m 18

14、 15、 16、 17、（1） h s = 4.87m ； (2) H = 20.19m 18、  = 0.0257 19

789ms 2)定性绘出测压管水头线及总水头线 0 20、(1)v=5.88ms,q,=0.415m3/s,H=19.058m (2)定性分析总水头线和测压管水头线 21、9-(:22、H536m23、(1)q=03m2s:(2)z=11m 24、Z=4m 25、q,/q10=126526、(1)q、=99/s

v2 = 7.89m/s (2) 定性绘出测压管水头线及总水头线 20、 (1) v 5.88m/s , q 0.415m /s 3 = v = ; H =19.058m (2) 定性分析总水头线和测压管水头线 21、 v2 v1 q q = 3 8 2 1 ) d d ( ；22、 H=6.36 m 23、 (1) q 0.313m /s 3 v = ； (2) Z = 11.11m 24、 Z = 4m ； 25、 qv qv0 = 1.265 26、 (1) qv = 99 l／s