1、0.1 P=816.33kg/m0.2當 y=0.25H 時du習題答案0緒論31.058H0.4 f = g0.5 h的量綱為L0.6184N 0.7 K=1.96X 108N/mf dp=1.96 X 105N/mf1水靜力學1.1 Pc=107.4KN/m h=0.959m1.2 Pb-Pa=0.52KN/Ri P ak=5.89KN/r P bk=5.37KN/r1.3 hi=2.86m h 2=2.14m內側測壓管內油面與桶底的垂距為5m,外側測壓管內油 面與桶底的垂距為4.28mo1.4 Pc=27.439KN/m1.5 %750.68h KN/m21.6 P2-pi=218.05

2、N/m2mAbB1.7 =AB1.8 P=29.53KN方向向下垂直底板P= 01.9 W=34.3rad/s W max=48.5rad/s1低二沁衛L1.12 當下游無水 P =3312.4KN() P 2=862.4KN(；)當下游有水 P=3136KNL) P 2=950.6KN(J )1.13 T=142.9KN1.14 當 ha=0 時 T=131.56KN 當 ha=h2=1.73m 時 T 二 63.7KN1.15 0 0轉軸距閘底的距離應為1.2m1.16 P=433KN L D=2.256m(壓力中心距水面的距離)1.17 P=567.24KN1.19 P二45.54KN總

3、壓力與水平方向夾角=14o 28*1.20 P =353KN P =46.18KN 方向向下1.21 H=3m1.22 =1.0cm1.23 F=25.87KN (J)2液體運動的流束理論2.1 Q=211.95cm3 s V = 7.5cm/s2.2 h w=3.16m2.3 比=2.35m2.4 P ki=63.8KN/iti?32.5 Q=0.00393m /s2.6 Q=0.0611m3/s2.7 =0.9852.8Q=0.058m /s2.9 S點相對壓強為一4.9N/cm,絕對壓強為49N/cm22.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s2.11 R=391.715K

4、N()2.12 R=3.567KN合力與水平方向夾角=37o82.13 R =98.35KN()2.14 R =2988.27KN()2.15 R=1.017KN(J)2.16 R=153.26KN()X2.17 =232.18 F=2mvR22.20 F=C dL222.19 Q= 2g H2n2.21 -pa 2.44m-pb 4.44m2.22 Q i=Q(1 cos )Q2 q(1 COS )222.23 R=2145KN=54o 68*2.24 m=3.12kg2.25 T充二24分34秒T婦23分10秒3.液流型態及水頭損失3.1 d增加，Re減小3.2 艮=198019.8200

5、0 紊流3.3 R e=64554500 紊流3.4 o 0.0096 cm3.5 當 UxV 時ym0.577hUg33.6 Q “ 0.1654m3/s33.24N /m23.7當 Q=5000cr7/s 時,Re=19450紊流一 0.2光滑管區o0.027當 Q= 20000cm/s 時Re=78200 紊流-0.775o過渡粗糙區0.026當 Q= 200000cnT/s 時 Re=780000 紊流一7.1 粗糙區 0.023o33若 I = 100m 時 Q= 5000 cm/s 時 h(=0.006m Q=2000 cm /s 時 hf=0.09mQ = 200000 cm3/

6、s 時 h(=7.85m3.8 二 0.0423.9 n=0.0113.10 =0.293.11 Q=0.004m 3/s3.12 h=0.158m3.13Z=11.1m3.14=24.74有壓管中的恒定流4.1 當 n=0.012 日寸 Q=6.51 m 3/s33當 n=0.013 時 Q=6.7m3/s當 n=0.014 時 Q=6.3 m 3/s334.2 當 n=0.0125 時 Q=0.68 m 3/s 當 n=0.011 時 Q=0.74 m 3/s3當 n=0.014 時 Q=0.62 m 3/s4.3 Q max =0.0268 m/s Z=0.82m4.4 當 n=0.01

7、1 時 H=7.61 m 當 n=0.012 時 H=7.0 m4.5 H t=30.331 m4.6 n 取 0.012 Q=0.5 m 3/s h vmax=5.1m4.7 n 取 0.0125 時 H a= 21.5m 水柱高=135.21m4.8 Q i=29.3L/s Q 2=30.7L/s4.9 H=0.9m4.10 Q 2=0.17 ms Q 3=0.468 m3/s4.11 Q 1=0.7 m環 Q 2=0.37 m3/s Q 3=0.33 m3/s4.12 H i=2.8m4.13 Q=0.0105 m 3/s P B=10.57KN/m24.14 Q 1=0.157 Q25

8、明渠恒定均勻流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m /s5.2 Q=20.3 m 3/s5.3 Q=241.3m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71 m V=1.5 m/s大于V不沖二1.41 m/s故不滿足不沖流速的要求5.8 當 n=0011 時 i=0.0026=51.76m當 n=0.013 時 i=0.00365.9 i=1/3000 V=1.63m/s hki 緩流ho2=0.8m hk2 緩流6.3 h k=1.56m Vk=3.34m/s V w=5.86m/s h k h o緩流 V wV 緩流6.5 i k=0.00

9、344 i 緩坡6.7 L很長時，水面由線為Cox bob 2型。當L很短時，水面曲線可能為Cox Q或 Co、e型，當L較長時，水面曲線可能為Co、lb?或b。、lb?型。圖略。6.8提示：L不同，水躍發生的位置不同。6.9 提示：先求ho=O.96m hK=0.61m hohK緩坡，故產生a型壅水曲線，在0.97-1.50 間內插 h,求 So6.10前段a型，兩閘門間a i型,后段G型接水躍。6.11S=3497.9m6.12S=129.462m6.13進口斷面 b=8m h=1.37m中間斷面 b=6m h=0.82ms 進-中二49.71出 口斷面 b=4m h=1.07ms中-岀二

10、50.18圖略7.1 h 1=0.301 m7 水躍7.2 Fr 1=9.049.0 強水躍 h 2=6.15m7.1 h 1=0.301 m7.3 Ej=14.23m Pj=6972.7Kw Ej040m E=14.63m Kj=37.5m7.4 L j=6.73m=106h 2=1.7m7.5 h .=0.71 m h “1.55m hK=1.18m h y h& h 02水流由急流過渡緩流必產生水躍。設躍后水深為h2= h=1.55m躍前水深hi=0.87m。hi 5發生遠驅 水躍, 即水躍發生在緩坡處，以h,=0.71m和h=0.87m作控制水深，推求S=55.8m 圖略。堰流及閘孔出

11、流8.1 Q=0.77 m /s8.2 b=30.52m8.3 H d=17m 堰頂高程 250.85m X c=28.348m Yc=21.89mr=18.588-37.175m 取r=25m時，反弧園心點坐標X o - 75.634m Y 0=45.85m D 點坐標 Xd= 55.155m YD=60.189mE 點坐標 X=75.634m Y E=70.85m當上游水位高程為267.0m時，q=6167.8 m3/s當上游水位為269.0m時Q3=7565.2 m /s3當 Q= 6000 m /s 時上游二266.53m8.48.53當下游二 17.75 時 Q 二 414.9 m

12、/s 當下游二 16.70 時 Q 二 702.2 m /s3Q=8987.8 m /s8.6=2.7 2.5h遠驅式水躍，如水躍從1 1斷面開始則 所需下游水深為ht=2.32m.9.4 d=0.9m L j=25.8m L k=(0.7-0.8)L j 取 LK=19m9.5 h c=0.99m h ； =14.3mh產生遠驅式水躍壩高 C= 8.54m L k=( 61.2 70) m,取 L=65m9.6 1=142.9m t s=9.46m i=0.074沖刷坑不會危及壩的安全。2.5 510有壓管中的非恒定流10.1 T=1.24sT s 直接水擊H= 9.87m l= T=9.6

13、7m10.2 提示：增速減壓增速增壓減速增壓減速減壓四個過程二 88960.5KN/ mP=1170.8 KN/m10.3 閥門突然關閉時H= 227.07m當管壁厚度不變D二400mrr時,10.4 H 200 309.27m10.5 HiA=75.2m H A=67m10.6 t=0.71 s v=03=1.96 m/sdt11明渠非恒定流11.1 t A=0.68h t B=0.768h11.2第二時段波向下游傳播，距1斷面距離為2800m每流段S二4000m,共分7個流段，每個斷面的水位流量見下表X斷面項目、12345678水位2504.8498.2491.2484.2477.5470.7464.2457.7流量Q2100197015901242100084076073512液體運動的流場理論12.1恒定流有線變形、角變形，無旋轉運動流線方程X?+ yJC12.5 P=Po (x214恒定平面勢流14.1 u = au = a 4= a+c14.43ab =2 a m/s.m15滲流315.1 q=0.868cm /s.m15.2hc/m3456Q/mVs0.0002820.0002550.0002180.00016815.2 1.53m15.3 q=2.36 x 10_5ni/s.m15.5計算點123456hMm1213.516.013.0