流體力學課后習題與答案-資料下載頁

【導讀】,uz=xy,試求：點（1，2，是均勻流還是非均勻流？3-17下列兩個流動，哪個有旋？式中的、為常數。在管中的流動方向。4—8用水銀壓差計測量水管中的點流速u，如讀值△h=60mm，4—11為了測量石油管道的流量，安裝文丘里流量計。量計流量系數μ=?，F測得水銀壓差計讀數hp=150mm，問此時。4—13離心式通風機用集流器A從大氣中吸入空氣。處，接一根細玻璃管，管的下端插入水槽中。力，并與按靜水壓強分布規律計算的結果相比較。4-23已知平面無旋流動的流函數為xy2x3y10?????體流入和流過匯流的分界線方程。，則過駐點的流線方程即分界線方程為：

　　

【正文】 ?? ? ? ? ? ? ? 222 2 2 2 2 21 1 2 2 2 1 2 2 2121 2 151 1 172 2 2 2 2 2fml l dhhd g d g g g d g g? ? ? ? ? ??? ??????? ? ? ? ? ? ??????? 222 2 26 9 1 2 1 . 8 4 6 m s 5 8 l s2 QAg? ??? ? ? ? ? 721 在長為 2 l，直徑為 d的管道上，并聯一根直徑相同，長為 l的支管（圖中虛線），若水頭 H不變，不計局部損失，試求并聯支管前后的流量比。 解：并聯前 212alQH ? 并聯后 222222 452 al alal QH ????????? 水頭相等 2222 452 al Qal Q ? 5812 ?? 第八章習題及答案 8－ 12 梯形斷面土渠，底寬 b=3m，邊坡系數 m=2，水深 h=，底坡 i=，渠道受到中等保護。 試求通過流量。 解：? ? ? ? 222133 2 8 8 8 752 1 3 1 2 25138 .24 / 8 38 .34 75 00 2 9 /A b mh h mARmx b h mnC R m snQ AC Ri m s? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? ? ? ? ?取 8－ 13 修建混凝土渠面（較粗糙）的矩形渠道，要求通過流量Q= sm/3 ，底坡 i=,試按水力最優斷面條件設計斷面尺寸。 解：矩形斷面水力最優寬深比 β h=b/h=2 ? ?? ? ? ? ? ?2211 166 651 112 63223822 2 4 0. 54110. 01 7 0. 5 52 .4 10. 01 72 52 .4 1 0. 5 0. 00 1 2. 34 9. 79. 71. 70 m 2 3. 42. 34AhA bh h x b h h R hxhn C R h hnQ AC Ri h h h hh b h m? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ?????取 8－ 14 修建梯形斷面渠道，要求通過流量 Q=1m3/s，渠道邊坡系數m=，底坡 i=，粗糙系數 n=，是按最大允許流速 (不沖流速 [vmax]=)設 計此斷面尺寸。 解：? ? 2m a x232 113 22m a x 2 5 661 1 5 21QA b mh h m R mC Ri R i inn b h m??? ? ? ? ???? ? ? ??????? 21212( ) 02 2 ( )2 h b hhhbhh m h mb m b m????? ? ? ????????????? ? ???舍8—17 三角形斷面渠道，頂角為 900，通過流量 Q=,試求臨界水深。 解：由題意知： b=2h 由臨界水深公式：32AQ cgB c1 2A bh hc c c2B 2hcc22Q5h 0 .666 mc g???????? 8－ 18 有一梯形渠道，斷面寬度 b=12m，斷面邊坡系數 m=,粗糙系數 n=，通過流量 Q=18 m3/s，求臨界水深及臨界坡度。 解：? ?( 1 2 1 .5 ) 2 1 2 3A h b m h h h B b m h h? ? ? ? ? ? ? ? 因 為 對 矩 形 斷 面 渠 道39。 2 23 0 .6 1 2ch a Q g b m?? ，所以給 h 以小于 h’的不同值，計算相應的 A3/B 值，畫出 A3/Bh曲線 對于臨界狀態 h A B A3/B 323 3 .0 6ccAQgB? ?? 此時可知 hc= 22 / 30 .5 8 90 .0 0 6 9ccRmQniAR?????????? 822 用矩形斷面長直渠道向低處排水，末端為跌坎，已知渠道底寬 b=1m,底坡 i=,正常水深 h0=,粗糙系數 n=,試求（ 1）渠道中的流量 。 (2)渠道末端出口斷面的水深； （ 3）繪渠道中水面曲線示意圖。 解：? ?? ?2 0001 1 0 . 5 36 60 .51 1 0 .5 0 .5 m 0 .2 5 m2 1 2 0 .511 0 .2 5 5 6 .6 9 m /s 0 .2 8 3 m /s0 .0 1 4bhAA b h Rx b hC R Q A C R in? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? (2)渠道末端出口斷面臨界水深 ? ? 22 33 aghmq? ? ? 第八章習題及答案 8－ 12 梯形斷面 土渠，底寬 b=3m，邊坡系數 m=2，水深 h=，底坡 i=，渠道受到中等保護。試求通過流量。 解：? ? ? ? 222133 2 8 8 8 752 1 3 1 2 25138 .24 / 8 38 .34 75 00 2 9 /A b mh h mARmx b h mnC R m snQ AC Ri m s? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? ? ? ? ?取 8－ 13 修建混凝土渠面（較粗糙）的矩形渠道，要求通過流量Q= sm/3 ，底坡 i=,試按水力最優斷面條件設計斷面尺寸。 解：矩形斷面水力最優寬深比 β h=b/h=2 ? ?? ? ? ? ? ?2211 166 651 112 63223822 2 4 0. 54110. 01 7 0. 5 52 .4 10. 01 72 52 .4 1 0. 5 0. 00 1 2. 34 9. 79. 71. 70 m 2 3. 42. 34AhA bh h x b h h R hxhn C R h hnQ AC Ri h h h hh b h m? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ?????取 8－ 14 修建梯形斷面渠道，要求通過流量 Q=1m3/s，渠道邊坡系數m=，底坡 i=，粗糙系數 n=，是按最大允許流速 (不沖流速 [vmax]=)設計此斷面尺寸。 解：? ? 2m a x232 113 22m a x 2 5 661 1 5 21QA b mh h m R mC Ri R i inn b h m??? ? ? ? ???? ? ? ??????? 21212( ) 02 2 ( )2 h b hhhbhh m h mb m b m????? ? ? ????????????? ? ???舍8—17 三角形斷面渠道，頂角為 900，通過流量 Q=,試求臨界水深。 解：由題意知： b=2h 由臨界水深公式：32AQ cgBc1 2A bh hc c c2B 2hcc22Q5h 0 .666 mc g???????? 8－ 18 有一梯形渠道，斷面寬度 b=12m，斷面邊坡系數 m=,粗糙系數 n=，通過流量 Q=18 m3/s，求臨界水深及臨界坡度。 解： ? ? ( 1 2 1 .5 ) 2 1 2 3A h b m h h h B b m h h? ? ? ? ? ? ? ? 因為對矩形斷面渠道 39。 2 23 0 .6 1 2ch a Q g b m??，所以給 h以小于 h’的不同值，計算相應的 A3/B值，畫出 A3/Bh曲線 對于臨界狀態 323 3 .0 6ccAQgB? ?? 此時可知 hc= 22 / 30 .5 8 90 .0 0 6 9ccRmQniAR?????????? 822 用矩形斷面長直渠道向低處排水，末端為跌坎，已知渠道底寬b=1m,底坡 i=,正常水深h0=,粗糙系數 n=,試求（ 1）渠道中的流量 。 (2)渠道末端出口斷面的水深； （ 3）繪渠道中水面曲線示意圖。 解：h A B A3/B ? ?? ?2 0001 1 0 . 5 36 60 .51 1 0 .5 0 .5 m 0 .2 5 m2 1 2 0 .511 0 .2 5 5 6 .6 9 m /s 0 .2 8 3 m /s0 .0 1 4bhAA b h Rx b hC R Q A C R in? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? (2)渠道末端出口斷面臨界水 深 ? ? 22 33 aghmq? ? ?