電大水利水電?？啤舅W(xué)（b）】 形成性考核冊答案（附題目）

電大【水力學(xué)（B）】形成性考核冊答案電大【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)一第1、2章一、單項選擇題（每小題3分，共計12分）1靜止液體中同一點各方向的靜水壓強(qiáng)（A）A、大小相等B、大小不等C、僅水平方向數(shù)值相等D、鉛直方向數(shù)值為最大。2在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（D）A、重合；B、平行C、相交；D、正交。3液體只受重力作用，則靜止液體中的等壓面是（B）A、任意曲面；B、水平面C、斜平面；D、旋轉(zhuǎn)拋物面。4液體中某點的絕對壓強(qiáng)為88KN/M2，則該點的相對壓強(qiáng)為（B）A、10KN/M2B、10KN/M2C、12KN/M2D、12KN/M2二、填空題（每小題3分，共計9分）1牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是層流運動和牛頓流體。2液體中某點的相對壓強(qiáng)值為20KN/M2，則該點的絕對壓強(qiáng)值為118KN/M2，真空度為不存在。3當(dāng)壓力體與受壓面位于同一側(cè)，則鉛垂方向作用力的方向是向下。三、判斷題（每小題3分，共計9分）1理想液體是不考慮液體粘滯性的理想化的液體。（）2圖中矩形面板上的靜水總壓力作用點D與受壓面的形心點C重合。（）3靜止液體內(nèi)任何一點的測壓管水頭等于常數(shù)。（）四、問答題（每小題5分，共計10分）1液體的基本特征是什么答液體的基本特征是易流動、不易被壓縮、均勻等向的連續(xù)介質(zhì)。2什么是液體的粘滯性它對液體運動有什么影響AB05M20364油水銀CDECDE答對于流動的液體，如果液體內(nèi)部的質(zhì)點之間存在相對運動，那么液體質(zhì)點之間也要產(chǎn)生摩擦力來反抗這種相對運動的發(fā)生，我們把液體的這種特性稱為粘滯性；由于粘滯性的存在，液體在運動過程中要克服粘滯助力作功而消耗能量，所以粘滯性是液體在流動過程中產(chǎn)生能量損失的根源。五、作圖題（每小題5分，共計10分）1試?yán)L制圖中AB面上的靜水壓強(qiáng)分布圖2試?yán)L制圖中曲面ABC上的水平方向靜水壓強(qiáng)分布圖及壓力體圖題51題52六、計算題（共4題，計50分）1如圖所示，平板在水面上作水平運動，速度為V10CM/S，平板與下部固定底板的距離為1MM，平板帶動水流運動速度呈直線分布，水溫為20C，試求作用平板單位面積上的摩擦力。（12分）解因為水流運動速度呈直線分布，則流速梯度為常數(shù)，即DU/DY01/0001100查表11，溫度為20時水的動力粘滯系數(shù)為1002103NS/M2根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，平板單位面積上的摩擦力為（DU/DY）100210310001002N2圖示為復(fù)式比壓計，各點的高度如圖所示，已知油的密度為油800KG/M3，水銀的密度為水的密度136倍，求A，B兩點的壓強(qiáng)差。（12分）PGH1PGH1H2PGH1H2H3PGH1H2PGR1R2解圖中等壓面為CC，DD，EE。計算如下PCPA水G05PDPC汞G02PEPD油G03PBPE水G06汞G04PBPA水G05汞G02油G03水G06汞G04PAPB水G01汞G06油G03198011361980608980378596KN/M23如圖所示矩形擋水閘AB，已知水深H3M，板的寬B25M，求作用在矩形平板AB上的靜水總壓力大小以及作用點處的水深。（12分）解依題意作用在閘門AB上的靜水總壓力FP應(yīng)為FPPCAGHCAPGH/2HB1/2PGH2B1/2198322511025KN靜水總壓力FP的作用點為MHBHYAIYCD23213即總壓力的作用點位于水面下2米處。4圖示為溢流壩上的弧型閘門。已知R6M，弧門寬B5M，60，試求（1）作用在弧型閘門上的靜水總壓力。（10分）HDH4ABAROBCEP（2）靜水總壓力作用點HD的位置。（4分）解（1）計算水平分力KNBRGHBGPHCAXF916750SIN6SI21498SINI24計算垂直分力垂直分力等于壓力體EABB的水重。長方形ABCE面積AEEC466COS60O12M2扇形EOB的面積60/360R21/6314621884M2三角形COB的面積1/2BCCO1/26SIN60O6COS60O779M2壓力體EABB的體積（121884779）511525M3所以，垂直分力FPZPGV1981152511295KN（反向向上）閘門上的靜水總壓力KNFPZXP30451967222（2）FP和水平線的夾角為，0TANPX3390O因為曲面是圓柱面的一部分，各點壓強(qiáng)都垂直于圓柱面，且同通過圓心O點，所以總壓力FP的作用線必通過O點，F(xiàn)P的作用點距水平面的距離HD4RSIN46SIN3390O735M電大天堂【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)二第3、4章一、單項選擇題（每小題2分，共計10分）1、紊流粗糙區(qū)的水頭損失與流速成（B）A、一次方關(guān)系；B、二次方關(guān)系；C、17520次方關(guān)系；D、不能確定2、已知液體流動的沿程水頭損失系數(shù)與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)RE都有關(guān)，即可以判斷該液體流動屬于（C）A、層流區(qū)；B、紊流光滑區(qū)；C、紊流過渡粗糙區(qū)；D、紊流粗糙區(qū)3、有壓管道的管徑D與管流水力半徑的比值D/R（B）A、8B、4C、2D、14、已知突擴(kuò)前后有壓管道的直徑之比D1/D212，則突擴(kuò)前后斷面的雷諾數(shù)之比為（A）A、2B、1C、05D、0255、層流斷面流速分布規(guī)律符合（C）A、對數(shù)分布；B直線分布；C、拋物線分布；D、橢圓分布。二、填空題（每小題2分，共計8分）1、恒定流時流線與跡線重合。2、實際液體在流動時產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因是液體的粘滯性，外因是邊界條件的影響。3、雷諾試驗揭示了液體存在_層流_和_紊流_兩種流態(tài)，并可用臨界雷諾數(shù)來判別液流的流態(tài)。4、在等直徑長直管道中，液體的溫度不變，當(dāng)流量逐漸增大，管道內(nèi)的雷諾數(shù)RE將逐漸增大。三、判斷題（每小題2分，共計16分）1、根據(jù)連續(xù)性方程，流速與過流斷面面積成正比。（）2、水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動。（）3、只有過水?dāng)嗝嫔细鼽c流速相等的流動才是均勻流（）4、均勻流與漸變流一定是恒定流，急變流一定是非恒定流。（）5、判別圓管水流是層流或紊流流態(tài)的臨界雷諾數(shù)RE為2000。（）6、層流一定是均勻流，紊流一定是非均勻流。（）7、根據(jù)達(dá)西公式HF，層流沿程水頭損失與流速平方成正比。（）GVRL248、紊流粗糙區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)只與雷諾數(shù)有關(guān)。（）四、問答題（每小題5分，共計10分）1、有人說“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確為什么答這種說法是錯誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對于空間而言，即運動要素沿流程不變，而恒定流是相對于時間而言，即運動要素不隨時間而變。兩者判別標(biāo)準(zhǔn)不同。2、根據(jù)尼古拉茲實驗，簡單敘述沿程水頭損失系數(shù)在不同流態(tài)的變化規(guī)律。答通過尼古拉茲實驗可以發(fā)現(xiàn)在層流中僅是雷諾數(shù)RE的函數(shù)并與RE成反比；在層流到紊流過渡區(qū)，僅是RE的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)F1（RE）；過渡區(qū)F2（RE，/D）；粗糙區(qū)F3（/D），紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。五、計算題（共5題，計56分）1、管道直徑D10MM，通過流量Q20CM3/S，運動粘度00101CM2/S。問管中水流流態(tài)屬層流還是紊流若將直徑改為D30MM，水溫、流量不變，問管中水流屬何種流態(tài)（8分）解（1）運動粘度00101CM2/S，而管道截面積AD2/4，Q/A，V則管道流動的雷諾數(shù)RE053101034RE436KDQV管道水流為紊流。（2）管道流動的雷諾數(shù)，故可知水溫、流量不變，管徑擴(kuò)大REDQV3倍后的雷諾數(shù)20RE841253134KD將直徑改為D30MM，水溫、流量不變，管中水流是層流。2、圖示水箱一側(cè)有一向上開口的短管，箱內(nèi)水位恒定，水通過管嘴向上噴射。若管嘴出口至水箱水面的高度H5M，管嘴局部水頭損失系數(shù)02，取動能校正系數(shù)1。求管嘴的出流速度V及此射流達(dá)到的高度Z。（12分）解（1）以管嘴出口為基準(zhǔn)面，對水面1和管嘴出口2列能量方程，得1232G0H由H5M，02，1得2G598098904M/S2以管嘴出口為基準(zhǔn)面，管嘴出口2和水面3列能量方程，得0Z2G0由904M/S，1得M174982GZ3、已知如圖所示的文丘里管流量計，管的直徑D15CM，D22CM，1斷面與喉管斷面的測壓管水頭差為H5CM，如果文丘里管流量計流量修正系數(shù)098，求管路中通過流量Q為多少（不計水頭損失）（12分）解計算文丘里管常數(shù)SMDGK/01402/5894031/245242412管路中通過的流量SMQ/30980HK4、某水平管路的直徑D175CM，管內(nèi)流速V1070M/S，管路末端接一漸縮噴嘴通入大氣（如圖）。噴嘴出口直徑D220CM，用壓力表測得管路與噴嘴接頭處壓強(qiáng)P49KN/M2，求水流對噴嘴的水平作用力F（取動量校正系數(shù)為1）（12分）解取管路11斷面和管嘴22斷面為計算斷面，根據(jù)連續(xù)方程得SMVAQ/0317531470D41221/6/5/2122對噴嘴建立X方向的動量方程，1得PA1FQV2XV1XFPA1QV2V1491/4314007521100031262507021KN水流對噴嘴的水平作用力F與F大小相等，方向相反。5、有一漿砌塊石的矩形斷面渠道，寬B6M，當(dāng)Q140M3/S時，渠中均勻水深H2M，糙率N0025，試求500M長渠道中的沿程水頭損失。（12分）解計算渠道斷面水力要素過流斷面面積ABH6212M2濕周B2H62210M水力半徑MXAR10SQV/7124根據(jù)舍齊公式，沿程水頭損失LRNHF3501053/423/4電大天堂【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)三第5、6、7章一、單項選擇題（每小題2分，共計10分）1、根據(jù)管道水頭損失計算方法的不同，管道可以分為（A）A、長管，短管；B、復(fù)雜管道，簡單管道；C、并聯(lián)管道，串聯(lián)管道；2、矩形水力最佳斷面的寬深比（B）A、1；B、2；C、3；D、43、在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動是（B）XA、均勻緩流；B、均勻急流；C、非均勻緩流；D、非均勻急流。4、長管的總水頭線與測壓管水頭線（B）B、重合；B、相平行的直線；C、相平行呈階梯狀。5、水流在明渠中的流態(tài)為緩流時，其水深HHK，弗汝德數(shù)FR1。（C）A、，；B、，；C、，；D、，。二、填空題（每小題2分，共計4分）1、在水擊計算中閥門關(guān)閉的時間TS水擊相長TR的水擊，稱為直接水擊，把TSTR的水擊稱為間接水擊。2、A2型水面曲線是發(fā)生在陡坡上的急流（指急流或緩流）的水面線，這時弗汝德數(shù)FR沿程減?。ㄖ冈龃蟆p小或不變）三、判斷題（每小題2分，共計12分）1、水泵的揚程就是指提水的高程。（）2、同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。（）3、在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。（）4、在流量和渠道斷面形狀一定的條件下，水躍的躍后水深隨躍前水深的增大而增大。（）5、斷面比能沿流程總是減小的。（）6、陡坡渠道中產(chǎn)生均勻流必定是急流，緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。（）四、問答題（每小題4分，共計8分）1、簡述明渠均勻流的特征。書本P148面2、判別明渠水流的流態(tài)有哪幾種方法答有四種方法（1）用弗德德數(shù)判別（2）用微波波速判別（3）用臨界水深判別（4）用臨界流速判別五、作圖題（共2題，計8分）1、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線。L2HS3160Z河道渠道2、定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱及流態(tài)。各渠段均充分長，各段糙率相同AB七、計算題（共6題，計58分）1、圖示用直徑D04M的鋼筋混凝土虹吸管從河道向灌溉渠道引水，河道水位為120M，灌溉渠道水位118M，虹吸管各段長度為L110M，L25M，L312M，虹吸管進(jìn)口安裝無底閥的濾網(wǎng)（25）,管道有兩個60O的折角彎管（055）。（12分）求（1）通過虹吸管的流量。（2）當(dāng)虹吸管內(nèi)最大允許真空值HV70M時，虹吸管的最大安裝高度。解（1）虹吸管的出口淹沒在水面以下，當(dāng)不計行近流速時，可按照淹沒出流公測壓管水頭線總水頭線V00KI102KKI1I3NNNNN1NN1NN2NN2NN3NN3NBB式來計算流量。先計算管道流量系數(shù)430521502B1E32CDDLL虹吸管的流量SMGZAQ/350182894013022C（2）虹吸管的最大真空發(fā)生在管道的最高位置。即BB斷面。以上游河面為基準(zhǔn)面，對斷面00和斷面BB建立能量方程BWSAHGVPHGVP022其中，VQ/A035/314022279M/S，取VDLBW2BE21010，V00，代入得則GVLPGPBA1H2E2S式中是斷面BB的真空值，它滿足A即7MHVPPBAV2E21SHBHGDL故虹吸管的最大安裝高度L21E2VSM0658975040722、底寬B15M的矩形明渠，通過的流量為Q15M3/S，已知渠中的水深H04M，則判斷該處水流的流態(tài)。（7分）解求臨界水深HKQQ/B15/15M3SM1M3SMMHK407981GQ232用臨界水深判別HOHK，所以下游水流是緩流。根據(jù)能量方程，以渠道底為基準(zhǔn)面，對斷面11和TT建立能量方程。WTTHGVVH221忽略行進(jìn)水頭，則0，取，不計水頭損失。1SMHBQVTT/142089240H求得H16M（2）判別水躍發(fā)生的位置先求收縮斷面水深HC的共軛水深HC因為MGQHCC95214089312401812232HTK1T解（1）判別陡槽水躍銜接形式求單寬流量QQ/B20/54M3/SMMGHQH321508941250181232321產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍T1（2）如果水躍從1一1斷面開始發(fā)生，這種銜接為臨界水躍銜接，所需下游水深MHT3215、直徑的圓柱形濾水器，濾水層由均勻砂組成，厚15M，滲透D5系數(shù)0013CM/S，求在H06M的恒定流情況下，濾水器的滲流流量Q。10K分解水力坡度JHW/L06/1504SMKAJQ/10294513410334226、以重力相似原則設(shè)計的某水工模型，長度比尺L25；若原型中閘孔收縮斷面處的平均流速VP75M/S，壩高PP50M，則確定模型中相應(yīng)收縮斷面處的平均流速和VM和壩高PM。如果原型中過閘流量QP3000M3/S，則模型中相應(yīng)的流量為QM為多少（10分）解1確定模型中相應(yīng)收縮斷面處的平均流速VM521LVSSMVPM/51/572確定模型壩高PM。采用正態(tài)模型，壩高比尺25LPPPM2503確定模型中相應(yīng)的流量為QM312525LQSSQPM/960/3125033DR3UHD3UHD3U斷喉弩好多年課代表卡不都快遞吧4坤角兒4進(jìn)而34就可4蛕D脙軟媁VO滂焜蔣鱷NP“觴F瀢鷲2SXWJ扱E鍇咼WB,OHW芀嚙C八迎Q锃楧D峘WB賛裝綄衈瞹嘁尥B袦20箻YF邴詑攗檢錕袥匏憌丹鐘W鰈毨G艟鍚揝剾貀窴権K猞I僗野X萙S穊堺E崖G繍Y犡CN唇竟瘡綴頎Y擠LO睈Y軩Q1R鍼T滜JMRCZXPOX邦漺“癬C荵“挜FQYF邴詑攗檢錕袥匏憌丹鐘W鰈毨G艟鍚揝剾貀窴権K猞I僗野X萙S穊堺E崖G繍Y犡CN唇竟瘡綴頎Y擠LO睈Y軩Q1R鍼T滜JM