水力學(xué)考試試題與答案

1、精品文檔1選擇題：（每小題2分）（1）在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（）a、單位面積液體受到的質(zhì)量力；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力；c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。 答案：c（2）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（）a、重合；b、平行c、相交；d、正交。答案：d（3）液體中某點的絕對壓強為100kN/m2,則該點的相對壓強為a 1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案：b（4）水力學(xué)中的一維流動是指（）a、恒定流動；b、均勻流動；c、層流運動；d、運動要素只與一個坐標(biāo)有關(guān)的流動。答案：d（5）有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d /R=（

2、）a、8；b、4；c、2； d、1。答案：b（6） 已知液體流動的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁相對粗糙度和雷諾數(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)答案：c（7） 突然完全關(guān)閉管道末端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s,水 擊壓強水頭H = 250m，貝U管道中原來的流速vo為a、1.54m b、2.0mc、2.45md、3.22m答案：c（8） 在明渠中不可以發(fā)生的流動是（）a恒定均勻流；b、恒定非均勻流；c、非恒定均勻流；d、非恒定非均勻流。答案：c（9）在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動是（）。a、均勻緩流；b、均勻急

3、流；c、非均勻緩流；d、非均勻急流。 答案：b（10）底寬b=1.5m的矩形明渠，通過的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某處水深h = 0.4m， 則該處水流的流態(tài)為a緩流；b、急流；c、臨界流；答案：b(11) 閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H ()成正比。a、1次方b、2次方c、3/2次方 d、1/2次方答案：d(12) 滲流研究的對象是()的運動規(guī)律。a、重力水；b、毛細水；c、氣態(tài)水；d、薄膜水。 答案：a(13) 測量水槽中某點水流流速的儀器有a、文丘里計b、畢托管c、測壓管 d、薄壁堰答案：b(14) 按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計的水力學(xué)模型，長度比尺入l=100,模型中水深為 0.1 米，

4、則原型中對應(yīng)點水深為和流量比尺為a、1 米，入 Q =1000;b、10 米，入 Q =100;c、1 米，入 Q =100000;d、10 米，入 Q=100000。答案：d2、判斷題：(每小題2分)(1) 任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。()答案：錯誤(2) 水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。()答案：錯誤(3) 水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。()答案：錯誤(4) 粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。()答案：正確(5) 同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。()答案：正確(6) 在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。()答案：錯誤(7) 矩形斷面水力最佳斷面的寬深

5、比B =2。()答案：正確(8) 斷面比能沿流程總是減小的。()答案：錯誤(9) 在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。()答案：錯誤(10) 滲流達西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流，并且無滲透變形。()答案：正確3、填空題：(每小題24分)(1) 牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是 和。答案：層流運動，牛頓液體(2) 液體中某點的絕對壓強為100kN/m2 ,則該點的相對壓強為kN/m2，真空度為。答案：2，不存在.(3) 只受重力作用，靜止液體中的等壓面是。答案：水平面。(4) 實際液體在流動時產(chǎn)生水頭損失的兩個主要原因是，答案：液體存在粘滯性和邊界的影響。(5) 水流

6、在明渠中的流態(tài)為緩流時，其水深 hhk，弗汝德數(shù)Fr 1(填寫、符號)答案：，。(6) 在流量不變的條件下，水躍的躍前水深越小，則水躍的躍后水深越答案：大。(7) 根據(jù)管道水頭損失計算方法的不同，管道可以分為和答案：短管，長管。(8) 在水擊計算中閥門關(guān)閉的時間 把Ts Tr的水擊稱為答案：直接，間接。(9) a2型水面曲線是發(fā)生在這時弗汝德數(shù)Fr沿程Ts 水擊相長Tr的水擊，稱為 水擊。水擊,坡上的流(指急流或緩流)的水面線,(指增大、減小或不變)答案：陡坡，緩流，減小次方成正比。(10)溢流堰的過堰流量與堰頂水頭的 答案：3/2 。(11) 泄水建筑物下游發(fā)生遠驅(qū)水躍時，下游收縮斷面水深h

7、e的共軛水深、符號)l=25，當(dāng)模型中某點的m/s 。he''ht(ht為下游河道的水深，填寫、答案：填寫、符號(12) 按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計的溢流壩水力模型，長度比尺入 流速為v m= o.8m/s，則原型中對應(yīng)點的流速為 vp= 答案：4m/s。4、問答題：(每小題34分)(1) 什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實際液體都具有粘滯性，在液體流動時會引起能量損失，給分析液體運動帶來很大 困難。為了簡化液體運動的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性，分 析其運動規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進行修正， 可以得到實際水流的運動

8、規(guī)律，用以 解決實際工程問題。這是水力學(xué)重要的研究方法。(2) “均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？答案：這種說法錯誤的。均勻是相對于空間分布而言，恒定是相對于時間而言。當(dāng)流量不變通過一變直徑管道時，雖然是恒定流，但它不是均勻流。(3) 簡述尼古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數(shù)入的變化規(guī)律。答案：通過尼古拉茲實驗可以發(fā)現(xiàn)：在層流中入僅是雷諾數(shù)Re的函數(shù)并與Re成反 比；在層流到紊流過渡區(qū)，入僅是 Re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)入=fi (Re);過渡區(qū)入 =f2 (Re,)；粗糙區(qū)入=f3 (),紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。RR _(4) 為什么舍齊公式v CRi只適用于阻力平方區(qū)？答案：舍

9、齊公式是根據(jù)明渠均勻流的大量觀察資料總結(jié)的公式，自然界中明渠水流 幾乎都處于紊流阻力平方區(qū)，因此該公式只適用于紊流阻力平方區(qū)。(5) 流動相似的含義是什么？答案：流動相似包括幾何相似、運動相似和動力相似。其中幾何相似是前提，動力 相似是保證，才能實現(xiàn)流動相似。(6) 從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。答案：均勻流的斷面平均流速水頭和壓強水頭沿程不變， 但水流運動總要消耗能量， 因此從能量方程來分析，只能消耗位能來克服水流阻力。所以均勻流只能產(chǎn)生在正坡渠 道中。(7) 分析水面曲線時，如何尋找急流和緩流的控制斷面？答案：急流的控制斷面在上游，因為外界對急流的干擾不能向上游傳播

10、；緩流的控 制斷面在下游，其原因與急流正好相反。(8) 在滲流計算中達西定律與杜比公式有何區(qū)別？答案：達西定律適用于任一點的滲流流速 u=kJ,其適用于恒定均勻?qū)恿鳚B流；而杜 比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水?dāng)嗝嫔细鼽c的滲流流速都相等且等 于 v= kJo5、作圖題：(1)定性繪出圖示管道(短管)的總水頭線和測壓管水頭線。(5分)vo>0解:（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）（5分）K6計算題：（1）圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為 A=0.64 m2,長1=50 m,兩個30°折角、進口和出口

11、的局部水頭損失系數(shù)分別為Zl=0.2,Z 2=0.5,Z 3=1.0,沿程水力摩擦系數(shù)入=0.024,上下游水位差 H=3m。求通過的流量 Q ?（ 10分）解：按短管計算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對上下游渠道內(nèi)的計算斷 面建立能量方程lv2H hw （）4R2g計算方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)AR0.2m ,（5分）0.2 20.51.01.9將參數(shù)代入上式計算，可以求解得到v 4.16m/s , Q vA 2.662m 3/s（5 分）即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為2.662m3/s °(2)從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=7.5cm,噴嘴出口直徑 d=2.0c

12、m。水頭H =5.5 m。由水箱至噴嘴的水頭損失 hw = 0.5m。用壓力表測得橡膠管 與噴嘴接頭處的壓強p = 4.9Ncm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力 R,行近流速Vo=O，取動能校正系數(shù)和動量校正系數(shù)均為1（15 分）解：以過噴嘴中心的水平面為基準(zhǔn)面，列水箱漸變流斷面嘴出口斷面22的能量方程2V2H 0 000 0.52g求得噴嘴出口流速和流量為v ,2g 59.9嘆0.000314m3/橡膠管道內(nèi)的流速為V3QA30.706%1 1和噴（5分）（1.5 分）（1分）F'F1對于噴嘴建立x方向的動量方程p3 A3RQ（V2x V3X）R P3A3Q（V2 V3） 187

13、.79 N（6.5 分）水流對噴嘴沖擊力為 RR即為手握噴嘴所需之力（1分）(3)有一梯形渠道，底寬b =10 m，水深h = 3 m，邊坡為1:1,糙率 n = 0.014,底坡i=0.001。如流動在紊流粗糙區(qū)，求通過的流量Q。(9分)解：計算渠道斷面水力要素,過流斷面面積2 2A bh mh 39m2（1.5 分）濕周水力半徑舍齊系數(shù)通過的流量（1.5 分）（1分）（2分）（3分）流量 Q= 265m3/s，壩 （12 分）（4分）（4分）（4分）hk3 14.722:9.8hk為緩流,x b 2.1 m2 h 18.49 mAR 2.11 mxC -R1680.90m'/snQ

14、 = AC (Ri)0.5 = 144.93 m3/s（4）某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬 B= 18m,下收縮斷面處水深hc=1.1m，當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時，問：1）壩下游是否發(fā)生水躍？2）如發(fā)生水躍，屬于何種形式的水躍？3）是否需要修建消能工？若需要修建消能工，估算消力池深。解：1）計算臨界水深hk，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài),q = Q/B =265/18 =14.72 m3/sm2.81 m因為收縮斷面水深hc =1.1 m < hk為急流，下游水深ht=4.7m所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。2）計算收縮斷面處水深hc的共軛水深hc"II hc =82 q

15、 ghc31.11)28沖9.8 1.131) = 5.81m因為hc" ht ,該水躍為遠驅(qū)水躍。3）溢流壩下游發(fā)生遠驅(qū)水躍，需要修建消力池。 估算消力池深d,取水躍淹沒系數(shù) j = 1.05則池深約為 d = j hc"- ht =1.05>5.81 -4.7= 1.40 m(V)、是非題（正確的劃“V”，錯誤的劃“>）1、理想液體就是不考慮粘滯性的實際不存在的理想化的液體。2、圖中矩形面板所受靜水總壓力的作用點與受壓面的形心點 0重合。（X ）1 Dfsll3、 園管中層流的雷諾數(shù)必然大于3000。X4、 明槽水流的急流和緩流是用 Fr判別的，當(dāng)Fr>

16、; 1為急流。（V）5、 水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。（X）6、 水流總是從流速大的地方向流速小的地方流動。（X）6、 達西定律適用于所有的滲流。（X）7、 閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。（V）8、 漸變流過水?dāng)嗝嫔细鼽c的測壓管水頭都相同。（V）9、 粘滯性是引起液流運動能量損失的根本原因。（V）10、 直立平板靜水總壓力的作用點就是平板的形心。（X）11、 層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。V12、 陡坡上出現(xiàn)均勻流必為急流，緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。（V）13、 在作用水頭相同的條件下，孔口的流量系數(shù)比等直徑的管嘴流量系數(shù)大。（X ）14、兩條明渠的斷面形狀

17、、尺寸、糙率和通過的流量完全相等，但底坡不同，因此它們的正常水深不等。（V）15、 直立平板靜水總壓力的作用點與平板的形心不重合。（V）16、 水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。X17、 水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。（V）18、 牛頓內(nèi)摩擦定律適用于所有的液體。（X ）19、 靜止液體中同一點各方向的靜水壓強數(shù)值相等。（V）20、 明渠過流斷面上各點的流速都是相等的。X21、 緩坡上可以出現(xiàn)均勻的急流。（V）22、 靜止水體中，某點的真空壓強為 50kPa，則該點相對壓強為-50 kPa。（V）24、 滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。（V）25、 水深相同的靜止水面一定

18、是等壓面。（V）26、 恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。（X）27、 紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。V28、 陡坡上可以出現(xiàn)均勻的緩流。（X ）29、 滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。（V）30、 當(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流。（X ）31、 緩坡上只能出現(xiàn)非均勻流緩流。（X）32、 靜水壓強的大小與受壓面的方位無關(guān)。（V）33、 水泵的揚程就是指水泵的提水高度。（X ）34、恒定總流能量方程只適用于整個水流都是漸變流的情況。(X)35、平坡渠道中不可能發(fā)生均勻流。36、當(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流，定是急流。(V)37、水躍只能發(fā)生于平底明渠

19、中。(X )二、單項選擇題(填寫唯一正確答案的編號)1、2、作用水頭相同時，孔口的過流量要比相同直徑的管咀過流量(1)大；(2) 小 ；(3)相同；無法確定。根據(jù)靜水壓強的特性，靜止液體中同一點各方向的壓強數(shù)值相等；(2)數(shù)值不等;(3)僅水平方向數(shù)值相等；(4)鉛直方向數(shù)值最大 已知水流的沿程水力摩擦系數(shù)只與邊界粗糙度有關(guān)，可判斷該水流屬于2紊流光滑區(qū)；4紊流粗糙區(qū)。100kN/m 2，則該點的相對壓強為(2) 2 kN/m 2(4) 10 kN/m21層流區(qū) ；3紊流過渡粗糙區(qū)4、液體中某點的絕對壓強為(1) 1 kN/m2(3) 5 kN/m2紊流的斷面流速分布規(guī)律符合1對數(shù)分布;2直線

20、分布;3拋物線分布;4橢圓分布。長管的總水頭線與測壓管水頭線(1 )相重合；(3)相平行，呈階梯狀；(2)(4)相平行，呈直線; 以上答案都不對。8、滲流的達西公式只能適用于(1)恒定均勻?qū)恿?2)恒定均勻紊流液流的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)都有關(guān)，即可判斷該液流屬1 層流區(qū) ；3紊流過渡粗糙區(qū)堰流的流量與堰頂水頭的(3)恒定均勻流；(4)非恒定流。紊流光滑區(qū) ； 紊流粗糙區(qū)。2成正比。11/2 次；23/2 次方；10、溢流壩下泄水流收縮斷面水深hc0(3)(1) ht = hc02 ht > hc0211、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計模型，若幾何比尺為(1) 100;(1)(4)(1

21、)(1)(1)(3)32次方；4 1次方 。的躍后水深為hc02，形成遠離水躍銜接的條件是(3) ht < hc02(4)無法確定100，則流速比尺為(2) 10;(3) 20;(4) 50。12、液體中某點的絕對壓強為108kN/m 2，則該點的相對壓強為(1) 1 kN/m2(2) 2 kN/m2(3) 8 kN/m 2(4) 10 kN/m213、靜止液體中同一點沿各方向上的壓強(1)數(shù)值相等；(2)數(shù)值不等；(3)僅水平方向數(shù)值相等。14、矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比B等于(2)(4)(1)(2)(2)(1)水泵提水高度(2)水泵提水高度+吸水管的水頭損失;(3)水泵提水高度

22、+吸水管與壓水管的水頭損失。11;22;33;44。15、水泵的揚程是指1 一次方關(guān)系;2 二次方關(guān)系;31.752.0次方關(guān)系 。16、紊流粗糙區(qū)的水頭損失與流速成17、 在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面(3)(1) 重合；(2)平行；(3)正交。18、 雷諾數(shù)是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù)31 急流和緩流；2 均勻流和非均勻流3層流和紊流;4 恒定流和非恒定流。19、閘孔出流的流量與閘前水頭3成正比11次方 ；20、共軛水深是指(1)水躍的躍前水深與躍后水深(3)均勻流水深21、圖示容器中有兩種液體，密度2 2次方 ；30. 5次方 。(1)(2) 溢流壩下游水流收縮斷面水深(4 )臨界水

23、深2 > 1，貝U A、B兩測壓管中的液面必為(1) B管高于A管;A管高于B管;AB兩管同高。22、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合1 對數(shù)分布 ；23 拋物線分布；423平底棱柱形明渠發(fā)生水躍，其水躍函數(shù)(1) 橢圓分布；直線分布。J (h1)與J (h2)的關(guān)系是(1)1J(h1)= J(h2)2 J(h1)>J(h2)3 J(h1)< J(h2)Pa 和 Pb。若兩容器內(nèi)水深相等，則Pa和Pb的關(guān)系為(1)(1) Pa > Pb Pa < Pb Pa = Pb無法確定24、盛水容器a和b的測壓管水面位置如圖(a)、(b)所示，其底部壓強分別為25、層流斷面流速分

24、布規(guī)律符合1對數(shù)分布；3拋物線分布；2直線分布4橢圓分布(3)26、 佛汝德數(shù)Fr是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù)（1）1急流和緩流；2均勻流和非均勻流；3層流和紊流；4 恒定流和非恒定流。27、 紊流中粘滯底層厚度比絕對粗糙高度大得多的壁面稱為（1）（1）光滑面 2 過渡粗糙面（3）粗糙面（4 ）以上答案均不對三、填空題（在空格中填寫正確答案）1、 水力模型的重力相似準(zhǔn)則是模型與原型的佛汝德數(shù)相同。2、 明渠的斷面和流量不變時，水躍的躍前水深越大，則躍后水深越小 。3、 底流式消能工的主要形式有降低護坦、修建消能坎、綜合式消能池3種形式。4 測量明槽流量的主要工具有 _堰、量水槽-。5、

25、根據(jù)管道計算方法的不同，管道可分類為長管 和 短管。6、 滲流的達西公式是_v=kJ_ 。7、測量管道流量的主要儀器有文丘里流量計、渦輪流量計。8、計算明渠均勻流的公式是 Q AC JRi。9、根據(jù)管道中水擊波傳播時間與閥門關(guān)閉時間的對比關(guān)系，水擊可分類為（1） 直接水擊 和 （2） 間接水擊 。10、 底流式消力池中產(chǎn)生的水躍，要求是_微淹沒形式的水躍消能率高且穩(wěn)定。11、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計的模型中，幾何比尺為64,則流速比尺為8 。12、 牛頓內(nèi)摩擦定律適用條件是牛頓流體，層流運動13、 理想液體與實際液體的主要區(qū)別是一是否存在液體的拈滯性14、 實際液體在流動時產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因是液體的

26、粘滯性 ，外因是 邊界條件的影響。B B15、水躍是水流從 丄流過渡到 王流的局部水力現(xiàn)象；當(dāng)流量一定，躍前水深增大時，則躍 后水深是減小。16、三種液體盛有容器中，如圖所示的四條水平面，其中為等壓面的是TiIIAi-1H -H三c i TrQ ar:、二四、問答題1.什么是液體的可壓縮性？什么情況下需要考慮液體的可壓縮性？解：可壓縮性是：當(dāng)外界的壓強發(fā)生變化時液體的體積也隨之發(fā)生改變的特性。液體可壓縮性一般情況下可以不必考慮，但是當(dāng)外界壓強變化較大，如發(fā)生水擊現(xiàn)象時必須予以考慮。2. 有人說“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？解：這種說法是錯誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流

27、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。3. 什么是相對壓強和絕對壓強？4。寫出水力半徑 R的表達式。5、請分別敘說明渠均勻流水深和臨界水深的含義和區(qū)別。6、明渠的底坡可以分為哪些類型？7、如何用臨界水深hk與渠道內(nèi)的水深h來判別明渠水流的流態(tài)？&根據(jù)邊界條件的不同，水頭損失可以分為哪兩類？9、試敘述判斷明渠水流流態(tài)有哪些方法。10明渠均勻流產(chǎn)生的條件是什么？五、作圖題（在題圖上繪出正確答案）1定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（各渠段均充分長，各段糙率相同 ）（5分）2、定性繪出圖示管道（短管）的總水

28、頭線和測壓管水頭線。vo=03、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（各渠段均充分長，各段糙率相同末端有一跌坎）（5分）vo=0三一總水頭線測壓管水頭vo=0vo=06、繪出圖中的受壓曲面 AB上水平分力的壓強分布圖和垂直分力的壓力體圖。)六、根據(jù)題目要求解答下列各題1、圖示圓弧形閘門 AB（1/4圓）,A點以上的水深 H= 1.2m，閘門 =4m，圓弧形閘門半徑 R=1m，水面均為大氣壓強。確定圓弧形閘 B上作用的靜水總壓力及作用方向。解：水平分力Px=pc X Ax=74.48kN鉛垂分力Py= yX V=85.65kN,靜水總壓力P2= Px2+ Py2,P=113.50k

29、N,tan = Py/Px=1.15二 =49合力作用線通過圓弧形閘門的圓心。2、圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d= 0.8m,長l=50 m ,兩個30AV角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為Z 1=0.2 , Z 2=0.5 , Z 3=1.0,沿程水頭損失系數(shù)入=0.024,上下游水位差 H=3m。若上下游流速水頭忽略不計，求通過倒虹吸管的流量Q。解：按短管計算，取下游水面為基準(zhǔn)面， 對上下游渠道內(nèi)的計算斷面建立能量方H hw ( 4R2)2g計算圓管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)ARd/40.2m,0.2 20.5 1.01.9將參數(shù)代入上式計算，可以求解得到3v 4.16m/s ,

30、 Q vA 2.091m /s即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為2.091m3/s o3、某水平管路直徑 d1=7.5cm，末端連接一漸縮噴嘴通大氣 （如題圖），噴嘴出口直徑 d2=2.0cm。用壓力表測得管路與噴嘴接頭處的壓強p=49kN m2,管路內(nèi)流速 w=o.7O6m/s。求水流對噴嘴的水平作用力F （可取動量校正系數(shù)為 1）解：列噴嘴進口斷面得噴嘴流量和出口流速為:Q v1A10.00314v2A2對于噴嘴建立x方向的動量方程P1A1RQ(V2x Wx)R p3 A3Q(v2v3)187.8x:F 與 R,4、有一矩形斷面混凝土渡槽，糙率水流對噴嘴沖擊力等值反向。n=0.014,底寬 b= 1

31、.5m,槽長L = 120m。進口處槽底高程 乙=52.16m，出口槽底高程 Z2= 52.04 m，當(dāng)槽中均勻流水深 ho=1.7m時，試求渡槽底坡i和通過的流 量Q。解： i= (Z1-Z2) /L = 0.001A bh 2.55 m2x b 2h 4.9 m0.52 mC - Rq 64.06 m l2/s nv=C(Ri)°J 1.46m/s Q= vA= 3.72m3/s。12、某溢流壩下收縮斷面處水深hc=1.1m，已知單寬流量q = 14.72m2/s,當(dāng)壩下游水深 ht=4.7m時，1）求對應(yīng)收縮斷面處水深hc的躍后水深hc22 ）壩下游發(fā)生何種形式的水躍？是否需要

32、修建消能工？解：1）計算臨界水深hk，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài),2.81 m因為收縮斷面水深hc =1.1 mhk為急流，下游水深ht=4.7m hk 為緩流，2)計算收縮斷面處水深hc的共軛水深hc2hc2= A1 8ghc2q31)所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。1 8 黑1) = 5.81m9.8 1.1因為hc2 ht，該水躍為遠驅(qū)水躍。3）溢流壩下游發(fā)生遠驅(qū)水躍，需要修建消力池。hc一、填空（每小題1分，共15分）1. 運動粘滯系數(shù)與動力粘滯系數(shù)成 正 比。2. 單位質(zhì)量流體所受的力為力。3. 真空值的測量起點為 。4. 任一平面上的靜水總壓力等于 平面形心點上的靜水壓強與平面面積 的

33、乘積。5. 當(dāng)為 流時，流線與跡線重合。6. 單位長度上的沿程水頭損失為水力坡度。7. 應(yīng)用能量方程時，兩過水?dāng)嗝姹仨毴≡跐u變 流上。8. 管流液體的流動方向應(yīng)為總機械能沿程損失的方向。9. 圓管和明渠的臨界雷諾數(shù)分別為.2000和500。10. 圓管均勻?qū)恿鞯淖畲罅魉贋槠骄魉俚腳2 倍。11. 長管和短管水力計算的區(qū)別在于前者忽略了局部水頭損失和流速水頭。二、名詞解釋（每小題3分，共15分）1. 表面力p9作用于所取液體表面，與受作用表面面積成比例的力，分為垂直作用面的 壓力和平行作用面的切力。2. 測壓管水頭一一P19位置水頭和壓強水頭的和，稱為測壓管水頭。靜止液體內(nèi)個點測壓管水頭 等于

34、常數(shù)。3. 均勻流流線是互相平行的直線的流動。4. 水頭損失一一由于液流內(nèi)部各液團和各液層間產(chǎn)生的阻抗相對運動的 內(nèi)摩擦力產(chǎn)生的能耗。過水?dāng)嗝嬉灰淮怪绷骶€的液流橫斷面。得分評卷人三、單項選擇（每小題2分，共20分）1. 某點靜水壓強（A ）。A.的方向與受壓面垂直并指向受壓面；B.的大小與受壓面的方向有關(guān);C.的大小與容器大小有關(guān)；D.的大小與液體重度無關(guān)2. 曲面上靜水總壓力的（B ）。A.垂直分力的方向與重力一致；B.垂直分力的大小等于壓力體的水重；C.水平分力的方向指向曲面的水平投影面；D.水平分力的大小等于水平投影面形心點的壓強與水平投影面積的乘積3. 滿足在同一過水?dāng)嗝嫔蠝y壓管水頭相

35、等的條件為（ C ） oA.恒定流；B.非恒定流；C.均勻流；D.非均勻流4. hf （ D ）正比。A.糙率；B.流速；C.謝才系數(shù)；D.流段長度5. 虹吸管的最大真空值出現(xiàn)在（D ）。A.入口處；B.出口處；C.最高處；D.最高處的最末端6. 下列的（D ）不是動量方程左端的力。A.作用于流段上的動水壓力；B.作用于流段上的固體邊界摩阻力；C.水對固體邊界的作用力；D.作用于流段上的重力7. 薄壁孔口與管嘴（厚壁孔口）的區(qū)別在于（ D）。A.有無收縮斷面；B.自由出流還是淹沒出流；C.作用水頭的大??；D.是否有真空壓強存在8. 并聯(lián)管道的（A ）等于（A ）。注：兩括號填同一字母A.總水頭

36、損失 各分管段水頭損失；B.總水頭損失 各分管段水頭 損失之和；C.總流量 各分管段的流量；D.總流量 各分管段流量 之和9. 均勻泄流管道的（D ）等于（D ）。注：兩括號填同一字母A.水頭損失 同長同質(zhì)的直管水頭損失；B.某斷面流量 入口斷面 的流量；C.某斷面的流量 折算流量；D.水頭損失 同長同質(zhì)的直 管水頭損失的1 310. 在環(huán)狀管網(wǎng)的設(shè)計中，不正確的做法是（D ）。A.按經(jīng)濟流速設(shè)計管徑；B.任一環(huán)路上的水頭損失的代數(shù)和為零；C.任一節(jié)點的流量代數(shù)和為零；D.當(dāng)大于規(guī)定的環(huán)路閉合差時才能終止計算得分評卷人四、判斷（每小題1分，共10分。對者劃“/” ；錯者劃“X”）1. 重度與容

37、重是同一概念。（ V ）2. 汽化溫度隨壓強的降低而降低。（X ）3. 均勻流上兩斷面測壓管水頭差等于它們之間的水頭損失。（X ）4. 在同一水平軸線且無分流的串聯(lián)管道中，流速大，則壓強小。 （V ）5. 在連通的同種液體中，任一水平面都是等壓面。（X ）6. 不同過水?dāng)嗝嫔系臏y壓管水頭一般不相等。（V ）7. 畢托管是專門測量流量用的。（流速X ）8. 糙率與謝才系數(shù)成反比。（ V ）9. 常用的臨界雷諾數(shù)指的是下臨界雷諾數(shù)。（V ）10. 能量方程的應(yīng)用條件之一就是作用于液體上的質(zhì)量力只有重力得分評卷人五、計算（共40分，各題必須有解題步驟。）1. A、B兩容器中液體的重度為 ，比壓 計下

38、部液體的重度為 m，比壓計上 部液體的重度為 。求A與B兩容器 之間的壓強差。（5分）P222. 一水管直徑d 20cm，測得水銀壓差計(m 133.28kN/m3)中的 h 15cm，若斷面平均流速V和軸線處流速Um存在關(guān)系V 0.8Um，忽略水頭損失，求管中通過的流量。(12分)P1063. AB 10m , d 0.05m ,0.0264 ,L / h 0.65m , 100秒鐘流出的水體的體積為0.28m3,求彎管的水頭損失系數(shù)亠。（11 分）P159空氣4.煙囪直徑d 2m ,0.03 ,煙氣密度s 0.67kg/m3，煙氣流量 Q 80000m3/h ,外界大氣的密度a 1.15k

39、g/m3，煙囪底部的壓強低于地面大氣壓強 20mm水柱，求 煙囪高度H ?（12分）P214第一部分 選擇題（共20分）一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合 題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1. 某流體的運動粘度 v=3 x 10-6m2/s,密度p =800kg/m3,其動力粘度卩為（）A. 3.75 x 10-9Pa s B.2.4 X10-3Pa sC.2.4X 105Pa- s D.2.4X 109Pa- s2. 圖中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是A. 1-1斷面和2-2斷面B. 2-2斷面和3-3斷

40、面C. 1-1斷面和3-3斷面D. 3-3斷面和4-4斷面3. 如圖所示，孔板上各孔口的大小形狀相同，則各孔口的出流量是A.Q a>QbB. Q a=Q BC. QavQbD. 不能確定b=24. 并聯(lián)管道A、B，兩管材料、直徑相同，長度,兩管的水頭損失關(guān)系為（）A.B.=2C.=1.41D.=45如圖所示，水泵的揚程是（）A.B.C.D.+6.在已知通過流量 Q、渠道底坡i、邊坡系數(shù)m及粗糙系數(shù)n的條件下，計算梯形斷面渠道尺寸的補充條件及 設(shè)問不能是（）A. 給定水深h，求底寬bB. 給定寬深比B，求水深h與底寬bC. 給定最大允許流速V max，求水底h與底寬b與底寬D. 給定水力坡

41、度J,求水深7.斷面單位能量隨水深的變化規(guī)律是（A.存在極大值B.存在極小值C.增加而單調(diào)增加D.隨增加而單調(diào)減少8.下列各型水面曲線中，表現(xiàn)為上凸型的水面曲線是（）A.M 3型 B.C3型 C.S3型D.H3型9.根據(jù)堰頂厚度與堰上水頭的比值，堰可分為（）A.寬頂堰、實用堰和薄壁堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰B.自由溢流堰、淹沒溢流堰和側(cè)收縮堰D.溢流堰、曲線型實用堰和折線型實用堰10.速度V、長度I、運動粘度v的無量綱組合是（A.B.C.D.第二部分非選擇題（共80分）二、填空題（本大題共10空，每空1分，共10分）不寫解答過程，將正確的答案寫在每小題的空格內(nèi)。錯填或不填均分無。11. 潛體

42、所受浮力的大小與其所在液體的 成正比。12. 恒定流是各空間點上的運動參數(shù)都不隨 變化的流動。13. 圓管流的臨界雷諾數(shù) Rec為。14水由孔口直接流入另一水體中，稱為 出流。15. 在相同的作用水頭作用下，同樣口徑管嘴的出流量比孔口的出流量 _16. 渠道中的水深h大于臨界水深he時，水流流態(tài)為 。17. 水躍函數(shù)相等的兩個不同水深稱為 。18. 自由岀流寬頂堰堰上水流流態(tài)為 。19. 達西定律適用于滲流。20. 具有自由液面的水流模型試驗，一般選用 準(zhǔn)則設(shè)計模型。三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）21. 粘性22. 斷面平均流速23. 粘性底層24. 短管25. 臨界底

43、坡四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）26. 試述液體靜力學(xué)的基本方程27. 如圖所示，一倒置 U形管，上部為油，其密度p°ii=800kg/m3，用來測定水管中的h=200mm，求該點流速卩A。及其各項的物理意義。A點流速UA，若讀數(shù)厶28. 如何判別圓管和非圓管有壓流中的流態(tài)？29. 試根據(jù)棱柱形渠道非均勻漸變流微分方程分析M 2型水面曲線的變化趨勢。五、計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）30. 如圖所示，一矩形平板閘門 AB，寬b=2m，與水平面夾角a =30 °,其自重G=19.6kN，并鉸接于A點。水面通過A點，水深h=2.1m,試求打開閘門的最大鉛直拉力To31. 如