录目(1)1水静力学(22)2液体运动的流束理论(48)3液流型态及水头损失(59)4有压管中的恒定流(76)5明架恒定均匀流(87)6明渠恒定非均勾流(109)7水跃8(115)堰流及闸孔出流(125)9泄水建筑物下游的水流衔接与消能(135)10有压管中的非恒定流·(149)11液体运动的流场理论(156)12边界层理论基础(161)13恒定平面势流(165)14诊流(172)15相似原理和模型试验基础:
1水静力学【1.1】题1.1图所示的为一密闭容器,两侧各装一测压管。右管上端封闭,管中水面高出容器水Po面h=3m,液面压强P。78kPa。左管与大气相通。求:hi(1)容器内的液面压强Pe(2)左侧管内的水面距容器液面的高度h解(1)容器的液面的绝对压水强为pe=pe+pgh=107400Pa题1.1图(2)设当地大气压强(大气压强随时间、地点而变化)为p,=101325Pa,则h=p-P.=0.62mPS【1.2】如题1.2图所示,盛有同种液体(密度p=1132.6kg/m)的两容器,其中心点A、B高程相同。今用U形差压计测定A与B点之压差(差压计内盛油,密度=867.3kg/m),A点还装有一个水银测压计(水银密度p=13600kg/m)。已知:s=5cm,h,=20cm,h=4cm.试求:(1)A与B两点之压差P:-PA(2)A与B两点中有无真空存在,其值为多少?解(1)水银测压计的左、右液面记为1、2,U形压差计的左
水力学习题详解20B惠1.2图右液面记为3、4。分别从左、右两侧计算界面3的压强,注意到zz,z一2二则有Pa-pg(z-zx)=PB-pg(z-2)十peg(z-zg)PB-Pa=(p-p)gh=520Pa(2)对水银测压计,建立PA与当地大气压强P.的关系式,则有p.-pa=pgs+pgh=5886Pa利用A、B的压差可计算B点的真空压强:P.-PB=P,-PA-(PB-PA)=5366Pa上面的计算表明,A、B的压强均低于当地大气压强,它们的真空压强分别为5886Pa和5366Pa。【1.3】如题1.3图所示的圆柱形油槽,内装轻油及重油。轻油密度pa663.26kg/m,重油密度p=887.75kg/m.设两种油的重量相等,总液深h=5m。求:
1水静力学.3(1)两种油的深度h,及h,各为多少?(2)两测压管内的油液面将上升至什么商度?解(1)两种油的重量相等,设油槽底面积为A,则pighiApaghzAL006hy=hz=1.3385hzhPIh=h,+hz=2.3385hzdhh:hz=2.33855-2138mh=1.3385h=2.862m题1.3图(2)设基准面为油槽底面,则油槽液面0-0的高程z。=5m.两条测压管的液面高程设为z10和220,显然,z0=20=5m轻油、重油分界面的相对压强为p-p.=pighi对重油应用静压强基本方程,则有ha+上=za+pegagzzomhz+P=P=ha+h=4.276mpegP2G【1.4】如题1.4图所示,在盛满水的锥台式容器盖上,施加6154N的荷载G(包括盖BA重)。盖子与容器侧壁完全密合·已知盖子直径d=1m,容器底面的直径d=1.5m,容器高h=2m。试求A、B、C、D各点的相对静DC水压强。题1.4图解A、B的压强相等,其相对压强为
.4:水力学习题详解G=7835.5PaPAP#d/4C、D的压强也相等,其相对压强为pc-p.=PA-p.+pgh27435.5Pa【1.5】如题1.5图所示,利用三组串联的U形水银测压计测量高压水管的压强,测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。当M点压强高于大气压强时,测得最末一组测压计的右水银面在0-0平面以上的读数为h。试求M点的相对压强Pm一P。解水的密度p=1000kg/m,水银的密度e=13600kg/m。三组U形测压计的左、右液面分别记为1、2、3、4.5、6,根据题意,当PM=P,时,各水银面高程相同.当PM≠力.时,各水银面偏离水平面0-0的高差都是h设水平面0-0高程为。考虑界面3的压强,有p.十p'g(zg-zs)-pg(z-zs)+pg(z-zg)mpm十pg(zo-z)-pg(zz-z)+pg(z-z)pm-p,=6pgh-5pgh1水-M5水铺题1.5图【1.6】U形差压计如题1.6图所示,其下端为截面积等于A的玻璃管,上端为截面积A。=50A的两个圆简左筒盛水,密度P=1000kg/m右筒盛油,密度p=950kg/m.当=,时,油