水力学复习题 - 图文

54、如图所示为双液式微压计，A，B两杯的直径均为d1?50mm，用U形管连接，U形管直径d2?5mm，A杯内盛有酒精，密度

?1?870kg/m3，B杯内盛有煤油?2?830kg/m3。当两杯上的压强差?p?0时，酒精与煤油的分界面在0-0线上。试求当两种液

体的分界面上升到0-0位置、h?280mm时?p等于多少？（156.6Pa）

55、一水箱装置如图，箱底高出地面h2?3m，箱中水深h1?2m，其表面压强以绝对压强计为0.7个工程大气压，要求：（1）以地面为基准面，求出A、B两点的单位位能与单位压能，并在图上标明；

（2）以水箱中水面为基准面，求出A、B两点的单位位能与单位压能，并在图上标明。 （ZA1=5m , ZB1=3m ,pA1/?=-3m , pB1/?=-1m ；ZA2=2m , ZB2=0m ,pA1/?=-3m , pB1/?=-1m）

56、图示为一沉没于海中的潜艇的横断面图，气压计测出潜艇内的绝对压强ps?84cm（水银柱），已知海水的相对密度s?1.03，试求潜艇的沉没深度y。 （y=9.95 m）

57、图示为一处于平衡状态的水压机，其大活塞上受力F1?4905N，杠杆柄上作用力F2?147N，杠杆臂a?15cm,b?75cm。若小活塞直径d1?5cm，不计活塞的高度差及其质量，不计及摩擦力的影响，求大活塞直径d2。 （d2=11.8cm）

‘

’

题57 题58 题59 题60 58、如图示直径d?0.3m和D?0.8m的圆柱形薄壁容器固定在位于贮水池A水面以上b?1.5m处的支承上，在其中造成真空使水池中的水被吸入容器，由此使得容器内液面高出水池水面a?b?1.9m。已知容器重G?980N，试确定支承受力大小。 （F=3989 N） 59、一盛油车厢内盛有相对密度s?0.92的原油如图示，车厢宽3m，深3.5m，长10m，静止时油面上尚余1m。为了使油不致从车厢内溢出，问车厢随小车沿水平方向加速运动时允许的最大加速度为多少？若将车厢顶部密封，整个车厢充满原油，当车厢随小车以（a?1.96m2/s,?p?3.22?104) a?3.5m/s2的加速度沿水平方向加速时，求前后顶部的压强差。

60、图示一宽为b的容器，内有隔板CD将容器内的液体分为前后两段，长为2l和l，已知前后段水深分别为h1和h2，试求隔板CD不受力时容器沿水平方向加速的加速度为多少？

题61 题62 题63 题64 题65 题69

61、图示为一等加速向下运动的盛水容器，水深h?2m，加速度a?4.9m/s2。试确定：

（1） 容器底部的相对静止压强。（2）加速度为何值时，容器底部相对压强为零？

62、绕铅直轴旋转着的容器，由直径分别等于d和D的两个圆筒组成。下面的圆筒高度为a，转动前完全为液体充满。当转动到转轴

中心处液体自由表面恰与容器底部接触时，如水不从容器中溢出，问上面的圆筒高度b至少应为多少？

63、五根相互连通的半径均为r的开口小管绕中心铅直轴旋转时，形成的自由表面如图示，试求其旋转角速度?及静止时各管中的水

深H。

64、如图示一连通小弯管绕某一铅直轴旋转，其旋转角速度??75r/min，小弯管两分支到转轴距离分别为0.1m和0.35m，试求其

液面高度差。

65、如图示一管段长2m，与铅直轴倾斜成300角。管段下端密封，上端开口，管内盛满水，并绕过管段中点的铅直轴作等角速度的旋

转运动。如旋转角速度??8.0rad/s，试求出中点B及底端C的压强。 66、绘出题图中指定平面上的静水压强分布图。

题66 题67 题68

67、图示为绕铰链O转动的倾斜角??600的自动开启式水闸，当水闸一侧的水深H?2m，另一侧水深h?0.4m时，闸门自动开启，

试求铰链至水闸下端的距离x。 （0.8m）

68、如图示输水管道试压时，压力表M读书为10at（工程大气压），管道直径d?1m。求作用与管端法兰堵头上的静水总压力。

（769.7KN）

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69、图示为一盛水的球形容器，容器下部由基座固定，求作用于螺栓上的力。 （10.26KN） 70、绘制题图示图形中指定挡水面上的水平方向静水压强分布图及压力体图。

71、图示为一弧形闸门，半径R?7.5m，挡水深度h?4.8m，旋转轴距渠底H?5.8m，闸门宽度b?6.4m。试求作用于闸门上的

静水总压力的大小及作用点。 （Pz=523.9 KN , Px=722.5KN ,P=892.5KN ；β=54°,距闸底1.4m 处）

72、如图示倾斜的平面壁与铅直线成450角，壁上有一孔口，其直径D0?200mm，孔口形心处的作用水头H?500mm。此孔口被一圆锥形塞子塞住，其尺寸为：D1?300mm,D2?150mm,L?300mm。试确定作用于塞子上的静水总压力。 （Px=108.8 KN , Pz=11.36KN ,P=109.4KN）

73、图示为一水泵吸水阀门的圆球形底阀，其直径D?150mm，装于直径d?100mm的阀底上，圆球为实心体，其重度

?1?83.3kN/m3。已知H1?2m,H2?1m，问在吸水管内液面上真空为多少时，才能将底阀打开？（h=2.69m）

题71 题72 题73 题74

74、图示为一盛水筒，筒底有一圆孔，被一圆台形塞子塞着。圆筒连同塞子一起放置于另一大的盛水容器内，所有尺寸如图。试求作

用于塞子上的静水总压力。 （Pz=24.38 KN ,方向向下）

75、图示一球形容器完全充满水，球上部顶点处的压强恰好等于当地大气压强。球内水的重量为W。证明作用于每一铅垂面剖分的半球上的静水总压力为W13/4。如过球心水平剖分该圆球，则作用于下半球面上的静水总压力为作用于上半球面上的静水总压力的5倍。

76、利用浮体平衡可测定液体重度。设水的重度为?1，重度计茎管截面积为A。当重度计浸入水中时，测得排开水的体积为v。再将

重度计放入重度?2待测的液体中，若上升的高度为h，试推导确定?2的公式。（?2=?1V/(V-Ah)）

77、如图所示，一底部尺寸L?W?60m?10m，吃水深度h?2.0m的驳船上，安装一架起重量T?50000N、起重臂最大纵行程s?15m的起重机。已知起重机偏心距e?3.5m，试确定此漂浮式起重机（浮吊）在海洋作业时，处于满负荷情况下的倾斜角度。

（海水重度??10050N/m3，计算时忽略起重物对吃水的影响。（θ=5.3°）

题75 题76 题77

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第三章 水动力学基础

1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 ( ) 9、总流连续方程 v1A1 = v2A2 对恒定流和非恒定流均适用。 ( ) 10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 ( ) 11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 ( ) 12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 ( ) 13、液流流线和迹线总是重合的。 ( ) 14、用毕托管测得的点流速是时均流速。 ( ) 15、测压管水头线可高于总水头线。 ( ) 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。 ( ) 17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。 ( )

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18、恒定总流的能量方程z1 + p1／g + v1／2g = z2 +p2／g + v22／2g +hw1- 2 ，式中各项代表( ) (1) 单位体积液体所具有的能量； (2) 单位质量液体所具有的能量；(3) 单位重量液体所具有的能量； 19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度 h 的增大而 ( ) (1) 增大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 不定

(4) 以上答案都不对。

题19 题20 题21 20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为 ( ) (1) h1 ＞ h2 (2) h1 ＜ h2 (3) h1 = h2 (4) 无法确定

21、对管径沿程变化的管道 ( ) (1) 测压管水头线可以上升也可以下降 (2) 测压管水头线总是与总水头线相平行 (3) 测压管水头线沿程永远不会上升 (4) 测压管 水头线不可能低于管轴线 22、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 ( )

(1) 恒定均匀流 (2) 非恒定均匀流 (3) 恒定非均匀流 (4) 非恒定非均匀流 23、管轴线水平，管径逐渐增大的管道有压流，通过的流量不变，其总水头线沿流向应 ( ) (1) 逐渐升高 (2) 逐渐降低 (3) 与管轴线平行 (4) 无法确定

24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是 ( ) (1) 互相平行的直线； (2) 互相平行的曲线； (3) 互不平行的直线； (4) 互不平行的曲线。 25、液体运动总是从 ( ) (1) 高处向低处流动； (2) 单位总机械能大处向单位机械能小处流动； (2) 压力大处向压力小处流动； (3) 流速大处向流速小处流动。

26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流，管路装有U形管水银差计，判定压差计中水银液面为 ( ) (1) A高于B； (2) A低于B； (3) A、B齐平； (4) 不能确定高低。

题26 题32 题34

27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为________________________________________。

28、恒定总流能量方程中，hw的能量意义是_______________________________。它的量纲是______________________________。 29、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_________零。(填写大于、等于或小于) 如在小孔处装一测压管，则管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的位置。

2

30、恒定总流能量方程中， v／2g的能量意义为__-____________________________________________,它的量纲是 _____________。

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31、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______________，动水压强沿程______________。

32、图示分叉管道中，可以写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________，不能写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。

2

33、某过水断面面积A＝2m,通过流量qv＝1m3／s，动能修正系数α＝1.1，则该过水断面的平均单位动能为________________________。 34、图示为一平底等直径隧洞，出口设置一控制闸门。当闸门关闭时，A、B两点压强pA与pB的关系为_____； 当闸门全开时，A、B两位于均匀流段，其关系为___________________。

35、应用恒定总流能量方程时，所选的二个断面必须是_________断面，但二断面之间可以存在_______流。 36、有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长 100 m，若水头损失为 0.8m，则水力坡度为___________。 37、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 h1=1m，h2=3m。若不计水头损失，则管道出口流速为_________。

题37 题38 题39 38、图示为1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。管1中为理想液体，管2中为实际液体。当两管流量qv1 = qv2 时，则两根测压管的液面高差 h1 与 h2 的比较是__________________。 39、图示为一等直径水平管道，水头为H。若整个水头损失为hw，α＝1，则管道A、B、C三个断面的流速分别为 vA=_________________， vB=_________________， vC=_____________________。

40、用能量方程或动量求解水力学问题时，两过水断面取在渐变流断面上，目的是利用_____________的特征，计算____ ______。 41、将一平板放置在自由射流中，并重直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分q1，并将射流流量的剩余部分 q2 以偏转角 θ

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=15° 射出，如图所示。已知流速 v=30 m／s，总流量q=0.036 m／s，q1=0.012m／s。 若不计液体重量的影响，且在射流流动在同一水平面上，流速只改变方向，不改变大小。试求射流对平板的作用力。动量校正系数β=1。 （384.5N）

题41 题42 题43 42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝，坝高a=30m，坝上水头H=2m，坝下游收缩断面处水深hc=0.8m，溢流坝水头损失为hw=2.5(v22g)，vc为收缩断面流速。不计行近流速v0。(取动能及动量校正系数均为1)求水流对

单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。 （4874.6KN）

43、从水箱中引出一喷管，喷管喷出的射流冲击着置于斜面上的重物G。如果要使重物保持静止， 问水箱中水面相对于喷管出口的高度H是多少?(已知值如图所示)。(水箱中水面保持不变，不计喷嘴进口局部水头损失，重物在斜面上按无摩擦计，动能动量校正系数均取1，喷管沿程水头损失系数为?。) （H?Gsin ???g?2）

2d3

44、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A、B两点的流速(如图)。已知油的重度ρg＝8000N／m。求uA及uB。 (取毕托管流速系数μ＝1) （uA?2.42m/s,uB?2.27m/s）

45、一圆管的直径 d1=10cm，出口流速 v=7m／s，水流以α＝60°的倾角向上射出(如图)。不计水头损失。求水 流喷射最大高度 H 及该处水股直径 d2。(动能校正系数为1) （H?1.875m；d2= 14.14cm）

46、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接一直径为d，长度为L的管道(如图)。贮液容器的面积甚大，液面距离管道进口的高度为h保持恒定。已知液体容重为ρg，沿程水头损失系数为?不计铅直管道进口的水头损失。求每只螺钉所受的拉力(管重不计，不计阻力，动能动量校正系数均为1)。 （T?1h?L?g?d2(L?h?)）

L161??d47、自水箱引出一水平管段，长度L=15m，直径D=0.06 m，末端接一喷嘴，喷口的直径d=0.02m，如图所示。已知射流作用于铅直入置的放置的平板 A上的水平力F＝31.4N。求水箱水头H。(设管段沿程水头损失系数?=0.04喷嘴局部水头损失系数ξ=0.2，管道进口局部水头损失系数ξ=0.1，各系数均对应于管中流速水头v2／2g，动能动量校正系数均为1) （ H?5.75m）

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