工程流体力学A主观作业答案Word格式.docx
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或93.1kPa
35.
如图所示为测量容器中A点压强的真空计。
已知
，试求A点的真空压强
及真空度
真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。
由题意
得A点真空压强
及真空度
36.
如图所示绕铰链C转动的自动开启式矩形平板闸门。
已知闸门倾角为
，宽度为
，闸门两侧水深分别为
和
，为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。
为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系
式中
故
37.
利用检查井作闭水试验检验管径
的市政排水管道施工质量。
已知排水管堵头形心高程为256.34m，检查井中水面高程为259.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。
排水管堵头形心处的相对压强
堵头所受的静水总压力
38.
如图所示盛水（重度为
）容器由半径为R的两个半球用N个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶H，试求每个螺栓所受的拉力F。
取上半球为隔离体，由
，得
式中
为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得
故每个螺栓所受的拉力为
39.
如图所示水流流经等径直角弯管。
已知管径
mm，管轴上A、B两点高差400mm，U形水银差压计读数
=300mm，管流速度
m/s，相对压强
，
，试求相对压强
和
A、B两断面间的机械能损失
由差压计原理
得
由伯努利方程
考虑到
得A、B两断面间的机械能损失
40.
如图所示，为测流需要，在宽度
m的平底矩形断面渠道的测流段，将渠底抬高0.3m。
若测得抬高前的水深为1.8m，抬高后水面降低0.12m，水头损失
经率定按抬高后流速水头的一半计算，试求渠道流量
上游水深
，下游水深
据连续性方程
得
（1）
取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）和计算点（过流断面与液面的交点），从1→2列伯努利方程（
）
得
（2）
联立
（1）、
（2）两式，得
故渠道流量
工程流体力学A第2次作业
四、主观题（共5道小题）
19.
为研究某铁路盖板箱涵无压过流的水力特征，拟取线性比尺
进行水工模型实验。
已知原型涵洞的宽度
m，高度
m，洞内设计水深
m和设计流速
m/s。
试确定模型的几何尺寸和模型流量。
（1）由给定线性比尺
计算模型各几何尺寸
模型宽
模型高
模型水深
（2）按弗劳德准则确定模型流速及流量
流量
流速
由弗劳德准则
，得流速比尺
20.
已知钢筋混凝土输水管道的水力半径
，水以均匀流流过1km长度上的水头损失
，管壁粗糙系数
，试求管中的流速
和流量
由谢才公式
和曼宁公式
得流速
流量
21.
水从封闭容器A经直径
、长度
的管道流入容器B。
已知容器A内水面上的相对压强
，沿程阻力系数
；
局部阻力系数，进口
、阀门
、弯道
、出口
，试求管路的通过流量
取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点，从1→2列伯努利方程
管路流量
22.
一城市排污渠道采用倒虹吸管穿过河流，如图所示。
已知污水流量
，管道沿程阻力系数
，管道进口、弯头和出口的局部阻力系数分别为
，管长
，上、下游渠道的流速均为
为避免污物在管中沉积，要求管中流速不得小于
，试确定倒虹吸管的管径
及倒虹吸管两端的水位差
据题意
取标准管径
管中流速
取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点（与液面交点），从1→2列伯努利方程
考虑到
23.
试按水力最优条件设计一路基排水沟的断面尺寸。
设计流量
，沟底坡度依地形条件采用
，断面采用边坡系数
的梯形，并用小片石干砌护面（粗糙系数
）。
将
和
代入明渠均匀流基本公式
取渠道断面尺寸
工程流体力学A第3次作业
一、主观题（共3道小题）
1.
简述堰流的定义及堰的分类。
2.
试设计一跨越矩形过流断面的小桥孔径
。
已知河道设计流量（据水文计算得）
m3/s,桥前允许壅水水深
m，桥下铺砌允许流速
m/s，桥下游水深
m，选定小桥进口形式后知
，取动能修正系数
从
出发进行设计：
①判别流动状态
因
，故小桥过流为自由式。
②计算孔径
取标准孔径
③校核
，已转为淹没式过流。
（可以）
3.
简述渗流系数的确定方法。
答：
①经验公式法；
②实验室法；
③现场抽水试验法。
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