第一章 導 論 1、() 2、() 3、() 4、( 1 ) 5、( 2 ) 6、等于；相同；相反。 7、L/T2 ；L2/T；M/LT 或FT/L2。 1- 8、變形； 彈性。 9、直線； 渠底。 10、連續(xù)介質(zhì)。 11、相反；相 同。 12、=0.1047 Pas ；=1.10210-4m2/s 13、則薄板所受切力 T+A ; 14、=1030Kg/m3 , s=1.03 , =10.094KN/m3 15、=998.88Kg/m3, =/=1.003-6m2/s，空氣的=1.80910-5N S/m2 ；16、 dp=2.19107Pa 17、 =678(Kg/m3)=6644.4(N/m3), =69.18(Kgf s2/m4)=678(Kg/m3)； 18、 F=26.38 N 19、 =0.072Pa s 20 0=510-2Pa ; ;； 21、 fx=2cos, fy=2sin, fz=-g 第二章 水靜力學 1、 ( ) 2、( ) 3、( ) 4、( ) 5、( ) 6、( ) 7、( ) 8、( ) 9、( ) 10、( ) 11、( 3 ) 12、( 3 ) 13、( 4 ) 14、( 3 ) 15、 ( 4 ) 16、( 2 ) 17、( 4 ) 18、( 2 ) 19、( 1 ) 20、( 2 ) 21、單位重量液體的總勢能 22、單位重量液體的位置勢能；單位重量 液體的壓強勢能 。23、0 ; 當?shù)卮髿鈮簭姟?24、0.1 。 25、解: 26、 27、 28、解: 29、 30、 31、 32、0.663 m 33、=4.9 m/s2 34、 h=3.759 m 35、（1） (2) ； ；37.06 kN ；64.97 36、 ；37、=0.2018 m ； 38、 39、 ；液面方程為 液面對水平面的傾斜角 40、 6.6 rad/s； 41、42.70(kN) ； 42、40.384 kPa 43、證: ； 44、； 45、答:不對。此人只看到PZ會對軸產(chǎn)生力矩。然而，水平壓力作用垂 直軸的下方，可產(chǎn)生大小相等的反力矩，所以圓柱體不動?；蛘?，PZ 與PX合力通過軸心，不產(chǎn)生力矩。 46、 (1) 容器底部靜水壓強相同，因為由重力作用下的靜水壓強的基本 方程式p=gH+pa，表面壓強為大氣壓，而水深相同，故p相同。 (2) 底面所受的靜水壓力相同，原因是壓力P=pA壓強相同，面積相同， 則壓力相等， (3) 桌面受的壓力不相同，原因是盛水的容器體積不同，則重量不等， 桌面受的壓強p=G/A，重量不等，面積相等，故壓強不同。47、 h=4.08m ,l=1.065m；48、 pB=97.4Kpa；49、 h1=126cm , h2=600.8cm , h=80.9cm , 2-5 pA=-19600pa , pB=24500pa , p0=-29400pa 絕對壓強: pA=78400pa , pB=122500pa , p0=63600pa ,y=3m. 2-6 煤氣0.53Kg/m3 2-7 pB=362.8Kpa 2-8 p=p1-p2=156.6Pa 2-9 ZA1=5m , ZB1=3m ,pA1/=-3m , pB1/=-1m ZA2=2m , ZB2=0m ,pA1/=-3m , pB1/=-1m 2-10 y=9.95 m 2-11 d2=11.8cm 2-12 F=3989 N 2-22 x=0.8m 2-23 P=769.7 KN 2-24 F=10.26 KN 2-26 Pz=523.9 KN , Px=722.5KN ,P=892.5KN =54,距閘底1.4m 處 2-27 Px=108.8 KN , Pz=11.36KN ,P=109.4KN 2-28 h=2.69m 2-29 Pz=24.38 KN ,方向向下. 2-31 2=1V/(V-Ah) 2-32 =5.3 第三章 水動力學基礎(chǔ) 1、 ( ) 2、( ) 3、 ( ) 4、 ( ) 5、 ( ) 6、() 7、() 8、() 9、() 10、() 11、() 12、() 13、() 14、() 15、() 16、() 17、() 18、(3) 19、(2) 20、(3) 21、( 1 ) 22、( 3 ) 23、( 4 ) 24、( 1 ) 25、( 2 ) 26、( 2 ) 27、 其物理意義為作用于液體外力合力等于單位時間內(nèi)液體動量的變 化。 28、液流從總流斷面1流到斷面2時單位重量液體的機械能損失的平均 值。其量綱是長度。 29、小于；低于。 30、總流過水斷面上平均單位動能；長度。 31、不 變；減小。 32、11與33和11與 22 ； 22與 33。 33、 0.014m。 34、pA= pB； pA pB。 35、漸變流；急變。 36、0.008 m。 37、8.85 ms。 38、h2 h1 。 39、vA vB vC。 40、漸變流斷面上 z + pg C； 動水壓強或動水總壓力。 41、384.5N ；42、 ； 43、 44、 ； ； 45、；= 14.14cm 46、； 每個螺釘拉力； 47、 ； 48、0.0182 m3s；253.1 N 49、0.297m； 50、(1) 0.197m3s； (2) mH2O 51、 1503.07 N ；arctg 51.07 52、101.31 N 53、0.0311 m3s 54、 m ； 55、0.018 m3s 56、 ； 所以與無關(guān) 。 57、(1)AA 是漸變流斷面， (2)BB急變流斷面，且離心力向上，故上端測壓管水面高于下端。 (3)CCJ 急變流斷面，離心力向下，故下端測壓管液面高于上端的。 58、9.04 ms；4.17 m ； 59、 7.653 ms 60、 12400 KN； 1749.5 KN； 2144.6 KN 61、 14.95 m3s ； 62、； 平板運動時，= 63、 小于 ； 64、 65、沖擊力 66、7.106 mH2O ； 當A處真空度為5 m， 最大允許值 3.894 m ；67、 0.502 KN ； 方向向下 68、mH2O ； 69、 m3s =31 ls 70、(1) m3s ls ； m (2) mH2O 71、(1) ;m ；72、0.0774m2/s; 73、 ；74、 m；75、2.8 ls ；76、(1)m3 s=154 ls (2) (3)壓強最低點位置在細管末端處， kNm2 77、 ( ) 78、 () 79、 () 80、 () 81、 () 82、 () 83、 (4) 84、 (3) 85、 (3) 86、 (1) 87、。 88、互相垂直的。 89、平移，變形，旋轉(zhuǎn)。 90、相等； 算術(shù)平均值，即 ; ; ; ; 91、液體或微團有無繞自身軸旋轉(zhuǎn)(液體質(zhì)點流速場是否形成微團轉(zhuǎn) 動)； 液體或微團不存在繞自身軸旋轉(zhuǎn)的流動(液體質(zhì)點流速場不形成微團轉(zhuǎn) 動的流動)； ; 或 。 92、 (1) (2) (3) 93、 (1) B=C ; A= D ; (2) ； (3) = 94、解：(1) 流線 (2) 有旋 (3) (4) 因有旋運動，且A,B不在同一根流線上，所以A,B兩點不滿足方程 96、 kpa 97、 （1）存在流函數(shù)； 存在速度勢函數(shù)； (2) (3) (4) 因是無旋運動，則 98、 (1)恒定流 ； (2) 流動連續(xù)； (3) ；(4) 有線變形；有角變形 (5) 無旋 (6) 因為無旋，所以存在 ， 99、 3-1 3-2 3-3 ac=-2.73m/s2 3-4 3-5 x2+y2=c,y2-3x2y=c 3-6 流線方程 y2-2y+2tx=0 ,跡線方程 x=t-x3/6 ,y=t2/2 3-7 v=2.45m/s 3-8 ZA=-3.5m,pA/=2.625m 3-9 Q2=925m3/s,v2=2.47m/s 3-10 v=0.25m/s 3-12 (2)不滿足,其余都滿足. 3-13 uA=2.22m/s 3-14 uC=3.325m/s 3-16 水從A流向B, hW A-B=4.15m 3-17hW 1-2=-0.24m,水從2斷面流向1斷面,(p1-p2)/ =4.23m油柱高 3-18 pA=43.3KN/m2 , pB=82.5KN/m2, pc=0 3-19 解三次方程求得 VC=20.7m/s ,hC=1.44m 3-20 3-21 Q=3.785升/秒,不變 3-22 序號1234 單位位能 (m) 002-5.91 單位壓能 (m) 0-4.545-70 單位動能 (m) 00.4550.4550.455 2- 23功率N=59.9KW 3- 24 孔口出流流量公式Q=A 3-25 vc=8.76m/s ,pB=-34KN/m2 3-26 Q=5.98m3/s 3-27 RX=384KN 3-28 RX=1959.2N, RY=751.5N, R=2.1KN 3-29 FX=144.5N ,FY=152.6N 3-30 R=153KN 3-33 RX=456N, =30 3-34 (1)R=5.0KN,(2)R=0.714KN 3-35 (1)T=5.17N m,(2)n=219.4rpm (3)p=29.4焦耳 3-36 RX=1241KN, RY=1750KN 3-37 (1)無線變形, 有角變形;(2)有旋流 3-38 (1)z=,有旋流, X=Y=0 (2)XY=YZ=ZX=0 3-39 (1)有勢流 = (2)存在, =xy-2y2+2x2+c2 3-40 (1)無旋; (2) =-2axy+c; (3)正交 3-41 (1)q=0.747m3/(s m); (2)P=2049.2N/m 3-42 (1) a=-0.12, b=0, (2)p=4560.2N/m2 3-43 qAB=-20m2/(s m),qOA=32m2/s 3-44 pYY=-1.934N/m2 , pZZ=-2.342N/m2 XY=YX=0.069N/m2,YZ=ZY=0.018N/m2,XZ=ZX=-0.216N/m2. 3-45(1)pXX=p-2A,pYY=p+2A;(2)p=p0- 3-46 =x= 3-47 = 第四章 層流和紊流及水流阻力和水頭損失 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、() 14、() 15、 16、 17、 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、（3）28、1 29、2 30、1 31、4 32、3 33、3 34、2 35、1 36、2 37、3 38、1 39、2 40、3 41、 3 42、的符號相反的機率 很大，而取正值。 43、層流 ：f Re；紊流光滑區(qū) ：f Re；紊流過 渡區(qū)：f Re, ；紊流粗糙區(qū)：f 44、Rec=; Rec=。 45、粘滯底層厚度比絕對粗糙度 大得多，粘滯底層把壁面粗糙完全掩 蓋，以致壁面粗糙對水流運動不起影響作用。 46、光滑區(qū) （ ); 過渡區(qū) （ )；粗糙區(qū) （ ）。 47、(1) ； (2) 48、(1) (2) 底 = 49、 50、（1）0.817 (2) ；51、 52、 (1) ； (2) 0.0245 ；(3) 切應力在斷面內(nèi)的分布圖： 53、增加 7.6%； 54、；= 只有一次擴大局部水頭損失的一半 55、1) N/m2 2) 56、1) 紊流 2) =1.88 m/s 57、 l/s 58、1) 0=0.0134 cm 2) 0= 3) 0= 59、； 60、； 61、62略 63、10% 64、； 65、1) 2) 4-1 水流為紊流,重油流動為層流 4-2 紊流,保持層流的Vmax=0.21cm/s 4-3 紊流,vC=0.282m/s 4-5 (1) (2); ; (3)yx=-=27.33N/m2 (4)l=0.6364m, =105N S/m2,=0.1053m2/s (5) 4- 6(1)層流, hf=0.0103m;(2)Qc=0.000037m3/s,hf=0.0191m 5- 7hf1=438m,N1=289KW, hf2=23.6m, N2=17.35KW 4-8(1) =8.45Pa , =0(r=0時) (2)1=4.9410-3Pa , 2=8.445Pa (3)l=0.021m, =0.39597 4-9 r=0.707r0 4-10(1) 圓: 方: 矩=1.0:0.886:0.837 (2) 圓: 方: 矩=1.0:0.9461:0.915 4-11圓管=1.33 , 寬矩形=1.2 4-13 = , = 4-15甲管:光滑區(qū) J=0.00000852 乙管:紊流過度區(qū),=0.0311 ,J=0.308 4-16 hf1=38.7m,J1=0.0387 ,u*1=0.0974m/s,N1=5.689KW hf2=55.837m,J2=0.0558 ,u*2=0.117m/s,N2=8.207KW hf3=106.1m,J3=0.106 ,u*3=0.161m/s,N3=15.6KW 4-18每千米長渠上損失沿程水頭0.148m,u*=0.0553m/s,=0.0245 4-19 H=hW=3.81m 4-20 光滑管區(qū) Q/Q=1.179,粗糙區(qū)Q/Q=1.155 4-21 Q=0.04126m3/s 4-22 hf1- hf2=19.21-6.16=13.05m 4-23(1)V=(V1+V2)/2 ,(2)hJ改進= hJ原來 4-24(1)1=1.1, 2=0.35, 3=0.1316, (2)l1=4.78m, l2=3.04m, l3=0.57m, 4-25(1)F=0.001963N (2)s=1.612 第五章 量綱分析和液流相似原理 1、() 2、() 3、( 2 ) 4、( 1 ) 5、( 3 ) 6、10 cms。 7、0.085 m3 s。 8、 ； ； 9、； ； 10、凡是正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項的量綱必須相同，稱為 量綱詣和性。 (1) 滿足；(2) 滿足；(3) 不滿足； 11、；5-2(1) =Cfv2 , (2)p=Cpv2 (3)F=l2v2 ,(4)/=lv2 5-5 Q=m a2 5-6 5-7 FD=v2l2f(Re) 5-8 FD=b2v2f(Re,Fr) 5-9 0= 5-10J= 5-11q=m H1.5 5-12vm=13.99m/s 5-13(1)Qm=0.762 l/s ,(2)Qm=12.86 l/s 5-14(1)Hm=0.4m ,(2)Qp=80.5m3/s,vp=10.3m/s ,(3)Fp=628KN 5-15(1)l=21 ,(2) (Pm+Hm)=1.143m 第六章 恒定管流 1、 () 2、 () 3、 () 4、 () 5、 () 6、() 7、() 8、（3） 9、 （1） 10、上升；下降。 11、qv1 qv2 qv3 ; v1 v2 v3 。12、出口斷面中心；下 游水面；低于。 13、 14、 15、 16、 17、（1） ； (2) 18、 19、 (2) 定性繪出測壓管水頭線及總水頭線 20、 (1) ; (2) 定性分析總水頭線和測壓管水頭線 21、= ；22、 H=6.36 m 23、 (1) ； (2) 24、 ； 25、 26、 (1) ls (2) m； 27、 28、qvmax = 0.0424 m3/s 29、 30、 pmax=p2=81.0 kPa 31、 32、(1) 流動從A到B；(2) qv=1.83m3/h 6-1 hf=24.06m 6-2 , 6-3 d=250mm 6-4 d=2.81m 6-6 H1=6.62m H2=6.94m 6-7 H=52.72m 6-8 Q=3m3/s 6-9 Q=2m3/s ,hs=6.12m 6-10 Q=0.128m3/s 6-11 QA=0.50m3/s, QB=1.35m3/s, QC=0.85m3/s,ZB=55.9m 6-12 Zp=5.65m Hm=32.8m 6-13 Nt=978KW 6-14 Q1=0.118m3/s, Q2=0.028m3/s, QC=0.090m3/s 6-15 Q1=0.246m3/s, Q2=0.0317m3/s, Q3=0.0441m3/s 6-16 6-17 H=29.09m 6-18 i1234567 Q0.073 0.027 0.007 0.028 0.030 0.015 0.010 m3/s hf2.533.270.160.902.031.210.07m 第七章 明槽恒定流 1、 () 2、 () 3、 (4) 4、 (3) 5、 (4) 6、 (4) 7、(3) 8、(2) 9、(2) 10、(1) 11、 (3) 12、 (1) 13、緩坡；緩流；水深沿流減小的降水曲線，上游以 N-N 線為漸近線， 下游與C-C 線垂直。 14、 ; = 。 15、緩；急；臨界水深。 16、急 ； 緩； 減小。17、S2 ； M2 18、 01.0； 重力; ic 為陡坡；h02 hc ，i2 U 緩流 ,乙河Fr=1.309 1 急流 7-17 (1)hK=0.714m ,(2)hk=0.726m 7-18 hK=0.86m ,(2)ik=0.0039 7-19 ik=0.00628 7-20 C下=12.42m/s ,C上=-1.58m/s 0,微幅波不能向上游傳播,流 態(tài)為急流. 7-21 Fr=0.241 1,緩流,緩坡 7-23 hk=1.0, q=3.13m3/s 7-24 h”=0.867m ,lj=1.84m 7-25 Ej=29.89KJ/m3 ,Ej/E1=48.7% 7-26 h”=0.802m 7-33 渠道1為緩坡,渠道2為陡坡 7-39 入口斷面水深為1.834m,出口斷面、水深為1.581m 6- 40(1) n=0.0271 , (2)Q=15.7m3/s 7-41z1=188.45m,z2=187.77m,z3=187.47m, z4=187.02m, z5=186.65m 第八章 孔口（管嘴）出流、堰頂溢流和閘孔出流 1、 () 2、 () 3、 () 4、 () 5、 ()6、 () 7、 (2) 8、 (1) 9、 (3) 10、 (3) 11、(3) 12、自由。 13、 (4)；(3)。14、堰的進口型式；堰高 與水頭之比 。15、無側(cè)收縮；有側(cè)收縮。 16、遠離(驅(qū))式；淹沒式； 臨界式。17、閘孔出流受閘門影響，水面在閘門處不連續(xù)；堰流不受閘 門影響，水面連續(xù)。 18、 19、當上游水位相同時，由圖可知薄壁堰的計算水頭 H1 大于實用堰的 計算水頭 H2 ，故前者的流量系數(shù)小于后者。 20、 ；21、； 22、 ； 23、1、 2、； 24、當=2 m 時，為實用堰。 當 m 時，仍為實用堰， 過水能力不變。當 m時， ，變?yōu)閷掜斞撸^水能力減小。 25、寬頂 堰流線近似平行直線，堰頂斷面壓強近似靜水壓強分布。實用堰堰頂流 線為上凸曲線，因受離心力作用，堰頂斷面壓強小于靜水壓強，過水能 力也大，故流量系數(shù)比前者大。 26、設(shè)題目所給溢流壩均為高堰。 圖(a)： 。 圖(b)： ，溢流水舌下緣與堰面脫離，堰面產(chǎn)生負壓，過水能力增大， 。 圖(c)：，溢流水舌下墜，壓緊堰面，使堰面壓強增大，過水能力減小。 27、堰流淹沒是指下游水位抬高，使堰的過流能力減小。 水躍淹沒是 指下游水深 t 大于臨界水躍的躍后水深 hc02 而形成淹沒水躍。堰流淹 沒系數(shù)； 水躍淹沒系數(shù) 28、1、 2、 因，從急流到緩流，發(fā)生 水躍。又為遠離式水躍，即為自由出流，原計算流量正確。 3、 因 為緩坡，水面線如圖： 29、1、； 2、因，從急流到急流，不發(fā)生水躍，為自由出流 3、因 ，為陡坡。水面曲線如圖： 30、1、 ，為陡坡；，為緩坡。，閘孔出流為急流。因 很短，只在渠 段 1 發(fā)生 H3 曲線。水面曲線如圖： 2、 31、在同一上游水位下，二者流量應相等，即 可得 32、在水舌下面靠近下游堰壁安裝一與外界相通的通過氣孔，使水舌下 面的壓力與外界大氣壓相同。 8-1 =0.64,=0.62,=0.97,=0.0655 8-2 (1)Q=1.22l/s,(2)Q=1.61l/s, (3)hv=1.5m 8-3 (1)h1=1.07m, h2=1.43m; (2)Q=4 l/s 8-5 T=393.6s=6.56min 8-6 H=0.826m 8-7 T=8.83min=530.3s 8-8 8-9 T=213.35s=3.56min 8-10 d=1.2m,hv=4.5m 8-14Cd=LT-1,英制的Cd=4.1 ft/s 國際單位制的Cd=2.26m/s 8-15 Q=0.76m3/s 8-16(1)H=1.941m, m0=0.418 ;(2)m0=0.4256,Q=243.9m3/s 8-18 B=37.5m , 5孔 8-19 B=63m , 5孔 8-20 Q=12606m3/s 8-21 Q1=160.6m3/s , Q2=1110.7 m3/s 8-22 n=5 8-23 庫內(nèi)洪水位=287.8m 8-24 H=0.956m 8-25 Q=24.6 m3/s 8-26 Q=29.9 m3/s 8-27 Q=2925 m3/s 8-28 Q=137.2 m3/s 8-29 Q=1016.5 m3/s 8-30 H=1.39 m 8-31 B=202.5 m, 取18孔 8-32 Q=7.41 m3/s 8-33 e=0.6 m 8-34 (1)Q=3.98 m3/s ,(2)Q=4.98 m3/s 第九章 泄水建筑物下游的水流銜接與消能 1、( 1 ) 2、( 1 ) 3、稍有淹沒的；遠離。 4、水躍；消能池深度及長 度。5、閘上游發(fā)生無離式水躍，要做消能工。 6、1、2、 3、 由 于，故產(chǎn)生水躍。 4、，產(chǎn)生遠離式水躍 ，故需做消能工。7、1、水深 逐漸增大，看到水躍位置前移。 2、再增大出波狀水躍。3、當 時堰頂 由緩流狀態(tài)，成為淹沒出流。 第十章 有壓管道和明槽非恒定流 1、 ( 1