流體力學課后習題答案5.1題5.3題解：按小孔出流計算出口流量為：那么每水面下降的微段需要的時間為：故需要時間為：5.4解：依據題意，為短管出流水力計算問題。可以先計算短流量，那么灌水時間可求。5.5解：水面最終保持平衡，即說明自流管的流量最終將與兩臺水泵的抽水量相同。5.14設并聯前的流量為Q1，并聯后左管的流量為Q2，那么并聯后的右管流量為1/2Q2。利用長管出流方程H=ALQ平方有：5.17解：總揚程包括抬水高度及水頭損失，....5-2有一平底空船，其船底面積Ω為8m2，船舷高h為0.5m，船自重G為9.8kN。現船底破一直徑10cm的圓孔，水自圓孔漏入船中，試問經過多少時間后船將漂浮。題5-4圖解：在船漂浮的過程中存在得∴船漂浮過程中水自圓孔漏入的流量是不變的。另外，當h2=0時，h1’=0.125，那么5-10工廠供水系統，由水泵向A、B、C三處供水，管道均為鑄鐵管，流量Qc=10L/s，qB=5L/s，qA=10L/s，各管段長l1=350m，l2=450m，l3=100m，各段直徑d1=200mm，d2=150mm，d3=100mm，整個場地水平，試求水泵出口壓強。題5-25圖解：此題屬簡單長管道的水力計算，不計流速水頭和局部水頭損失。Q1=qA+qB+QC=10+5+10=25L/sQ2=qB+QC=5+10=15L/sQ3=QC=10L/s，比阻不需修正。H=k1a1l1Q12+k2a2l2Q22+a3l3Q32各管段的比阻由表5-5查得，代入上式H=1.06×9.029×350×0.0252+1.05×41.85×450×0.0152+365.3×100×0.012=10.2m5-8虹吸管將A池中的水輸入B池，長度l1=3m，l2=5m直徑d=75mm，兩池水面高差H=2m，最大超高h=1.8m，沿程阻力系數λ=0.02，局部損失系數：進口ζa=0.5，轉彎ζb=0.2，出口ζc=1.0，試求流量及管道最大超高斷面的真空管度。題5-8圖解：這樣簡單短管道水力計算特點，應用公式有:列斷面0-0、1-1伯努力方程又1-2．20℃的水2.5m3，當溫度升至80℃時，其體積增加多少？[解]溫度變化前后質量守恒，即又20℃時，水的密度80℃時，水的密度那么增加的體積為1-4．一封閉容器盛有水或油，在地球上靜止時，其單位質量力為假設干？當封閉容器從空中自由下落時，其單位質量力又為假設干？[解]在地球上靜止時：自由下落時：第二章流體靜力學2-1．一密閉盛水容器如以以下圖，U形測壓計液面高于容器內液面h=1.5m，求容器液面的相對壓強。[解]2-3．密閉水箱，壓力表測得壓強為4900Pa。壓力表中心比A點高0.5m，A點在液面下1.5m。求液面的絕對壓強和相對壓強。[解]2-13．如以以下圖盛水U形管，靜止時，兩支管水面距離管口均為h，當U形管繞OZ軸以等角速度ω旋轉時，求保持液體不溢出管口的最大角速度ωmax。[解]由液體質量守恒知，管液體上升高度與管液體下降高度應相等，且兩者液面同在一等壓面上，滿足等壓面方程：液體不溢出，要求，以分別代入等壓面方程得：2-15．平面閘門AB傾斜放置，α＝45°，門寬b＝1m，水深H1＝3m，H2＝2m，求閘門所受水靜壓力的大小及作用點。[解]閘門左側水壓力：作用點：閘門右側水壓力：作用點：總壓力大小：對B點取矩：2-16．如圖，，上部油深h1＝1.0m，下部水深h2＝2.0m，油的重度=8.0kN/m3，求：平板ab單位寬度上的流體靜壓力及其作用點。[解]合力作用點：2-19．[解]水平方向壓強分布圖和壓力體如以以下圖：2-20．一扇形閘門如以以下圖，寬度b=1.0m，圓心角=45°，閘門擋水深h=3m，試求水對閘門的作用力及方向[解]水平分力：壓力體體積：鉛垂分力：合力：方向：第三章流體動力學根底3.1[解]總流量：斷面平均流速：3.3[解]3.4．圖示管路由兩根不同直徑的管子與一漸變連接管組成。dA=200mm，dB=400mm，A點相對壓強pA=68.6kPa，B點相對壓強pB=39.2kPa，B點的斷面平均流速vB=1m/s，A、B兩點高差△z=1.2m。試判斷流動方向，并計算兩斷面間的水頭損失hw。[解]假定流動方向為A→B，那么根據伯努利方程其中，取故假定正確。3.5[解]根據文丘里流量計公式得3-12．圖示水平管路中的流量qV=2.5L/s，直徑d1=50mm，d2=25mm，，壓力表讀數為9807Pa，假設水頭損失忽略不計，試求連接于該管收縮斷面上的水管可將水沉著器內吸上的高度h。[解]3.13[解]3.16[解]v0=v1=v2x方向的動量方程：y方向的動量方程：3.17[解]取射流分成三股的地方為控制體，取x軸向右為正向，取y軸向上為正向，列水平即x方向的動量方程，可得：y方向的動量方程：不計重力影響的伯努利方程：控制體的過流截面的壓強都等于當地大氣壓pa，因此，v0=v1=v23.18[解]由連續性方程：伯努利方程：動量方程：3-19．在水平放置的輸水管道中，有一個轉角的變直徑彎頭如以以下圖，上游管道直徑，下游管道直徑，流量m3/s，壓強，求水流對這段彎頭的作用力，不計損失。[解]〔1〕用連續性方程計算和m/s；m/s〔2〕用能量方程式計算m；mkN/m2〔3〕將流段1-2做為隔離體取出，建立圖示坐標系，彎管對流體的作用力的分力為，列出兩個坐標方向的動量方程式，得將此題中的數據代入：=32.27kN=7.95kN33.23kN水流對彎管的作用力大小與相等，方向