電大期末考試最新備考題庫(kù)水力學(xué)B形成性考核冊(cè)答案

1、（第 1、2 章）作圖題（每小題 5 分，共計(jì) 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)分布圖及壓力體圖動(dòng)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。分）du/dy=0.1/0.001=100查表 1-1，溫度為 20 C時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)為：口 =1.002 X 10-3N s/m2根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，平板單位面積上的摩擦力為：T =X（ du/dy ） =1.002 X 10-3X100=0.1002N2.圖示為復(fù)式比壓計(jì)，各點(diǎn)的高度如圖 所示，已知油的密度為 p油=800kg/m3，水PE=PD+ p油g X 0.

2、3PB=PE- p水gX 0.6 - p汞g X 0.4水力學(xué)作業(yè) BP g（h1+分）P g（h1+h2 如圖年 動(dòng)，速度為”=10cm/s, pg（h1+h2+h3 底板的距離為-示，平板在S =1mrm嚴(yán)與下部 平板帶動(dòng)水 1+R2（12解：因?yàn)樗鬟\(yùn)動(dòng)速度呈直線分布，則流速梯度為常數(shù)，即:銀的密度為水的密度13.6 倍，求A B兩0.6m點(diǎn)的壓強(qiáng)差。（12 分）解:圖中等壓面為C-C, D-D, E-E。計(jì)算如下:PC=PA+ p水gX 0.5P3=PC- p汞g X 0.20.5m0.4m4 題，計(jì) 50水面上作水題5d2油0.2mED0.3mPB= PA+p水g X 0.5 - p

3、汞g X 0.2+ p油g X 0.3p水g X 0.6- p汞gX 0.4PA-PB=P水g X 0.1+ p汞g X 0.6 p油gx 0.3=1X 9.8 X 0.1+13.6 X 1 X 9.8 x 0.6 - 0.8=78.596KN/m2X 9.8 X 0.33.如圖所示矩形擋水閘AB已知水深h=3 m,板的寬b= 2.5m，求作用在矩形平板AB上的靜水總壓力大小以及作用點(diǎn)處的水深。解：依題意作用在閘門 AB 上的靜水總壓力FP 應(yīng)為:(12 分)2Fp=pcA =p ghcA=pg(h/2) X hb=1/2 X pgh b=1/2 X 1 X 9.8 X32X2.5=110.2

4、5KN靜水總壓力 Fp 的作用點(diǎn)為:Il -h即總壓力的作用點(diǎn)位于水面下 2 米處。4.圖示為溢流壩上的弧型閘門。已知R=6m 弧門寬B=5m a =60，試求:（1）作用在弧型閘門上的靜水總壓力。(10 分)（2）靜水總壓力作用點(diǎn)hD的位置。（4解：（1）計(jì)算水平分力:計(jì)算垂直分力：垂直分力等于壓力體 eabB水重。長(zhǎng)方形 abce 面積=aeX ec=4X(6 - 6 Xcos60o)=12m2扇形 eoB 的面積=(60/360) X n X 氏氏=(=(1/6) 三角形 coB 的面積=(1/2) X BcX co=(1/2)壓力體 eabB 的體積=(12+18.84 - 7.79)

5、IhDAX 3.14 X 62=18.84 m2X 6sin600X 6cos60o=7.79 m2X 5 =115.25m3所以，垂直分力 Fpz= pgv = 1 X 9.8 X 115.25=1129.5KN （反向向上） 閘門上的靜水總壓力Fp二JFpx2+ Fpz2= J1679.92+ 1129.52= 2024.3KNF 1129 5(2)FP和水平線的夾角為 3 ,tanB=上=-二=0.672Fpx1679.9卩=33.900將直徑改為d =30 mm,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(guò)管嘴向上噴射。若管嘴出口至水箱水面的

6、高度h=5 m,管嘴局部水頭損失系數(shù) 數(shù) a =1。求管嘴的出流速度 v及此射流達(dá)到的高度z。解：（1）以管嘴出口為基準(zhǔn)面，對(duì)水面1 和管嘴出口列能量方程，得：由h=5 m, Z =0.2 , a =1 得因?yàn)榍媸菆A柱面的一部分，各點(diǎn)壓強(qiáng)都垂直于圓柱面，且同通過(guò)圓心壓力 Fp的作用線必通過(guò) O 點(diǎn)，F(xiàn)p的作用點(diǎn)距水平面的距離：hD=4+Rsin 卩=4+6sin33.90o=7.35mO 點(diǎn)，所以總電大天堂【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)二:、 問(wèn)答題（每小題 5 分，共計(jì) 10 分）1、 有人說(shuō)“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？答：這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是

7、相對(duì)于空間而言，即 運(yùn)動(dòng)要素沿流程不變，而恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言，即運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變。兩 者判別標(biāo)準(zhǔn)不同。2、 根據(jù)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單敘述沿程水頭損失系數(shù)入在不同流態(tài)的變化規(guī)律。答：通過(guò)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)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(guò)渡區(qū)，入僅是 Re 的函數(shù)；在紊流光滑區(qū) 入=f1（Re）;過(guò)渡區(qū)入=f2（Re,A /d ）;粗糙區(qū)入=f3（ /d ）,紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。 計(jì)算題（共 5 題，計(jì) 56 分）管道直徑d= 10 mm,通過(guò)流量Q= 20 cm3/s，運(yùn)動(dòng)粘度 v1、=0.0101 cm2/s。問(wèn)管中水流流態(tài)屬層流還是紊

8、流？若將直徑改為d =30 mm 水溫、中水流屬何種流態(tài)?流量不變，問(wèn)管（8 分）解：（1）v 運(yùn)動(dòng)粘度V = 0.0101 cm2/s，而管道截面積 A=n d2/4 ,v=Q/A,則管道流動(dòng)的雷諾數(shù):管道水流為紊流。（2） 管道流動(dòng)的雷諾數(shù)vd 4QRe=巴，故可知水溫、流量不變，管徑擴(kuò)大 3 倍后V n V4Q的雷諾數(shù)Re =詞；-Re = - X2523 = 841 Y 2000(Rek)33Z =0.2，取動(dòng)能校正系v=9.04m/s（2）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：由v=9.04m/s , a =1 得3、已知如圖所示的文丘里管流量計(jì)，管的直徑d1=

9、5cm,d2=2cm 1 斷面與喉管 斷面的測(cè)壓管水頭差為 Ah=5cm，如果文丘里管流量計(jì)流量修正系數(shù) 口 =0.98，求管 路中通過(guò)流量Q為多少？（不計(jì)水頭損失）（12 分）解：計(jì)算文丘里管常數(shù)：管路中通過(guò)的流量：4、 某水平管路的直徑d1=7.5cm， 管內(nèi)流速 V1=0.70m/s， 管路末端接一漸縮噴嘴通 入大氣 （如圖）。噴嘴出口直徑d2=2.0cm，用壓力表測(cè)得管路與噴嘴接頭處壓強(qiáng)深h= 2m,糙率n= 0.025，試求 500m 長(zhǎng)渠道中的沿程水頭損失。 解：計(jì)算渠道斷面水力要素：過(guò)流斷面面積 A=bh=6X 2=12m濕周 X =b+2h=6+2X 2=10mL A 12水力

10、半徑R二一二一=1.2mx 10根據(jù)舍齊公式，沿程水頭損失：電大天堂【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)三:（第 5、6、7 章）四、問(wèn)答題（每小題 4 分，共計(jì) 8 分）1、簡(jiǎn)述明渠均勻流的特征。p=49kN/m2，求水流對(duì)噴嘴的水平作用力F（取動(dòng)量校正系數(shù)為 1）解：取管路 對(duì)噴嘴建立 x pA - F= 3 F，= pA -（2.625-0.7）=0.21KN水流對(duì)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b= 6m，當(dāng)Q= 14.0m3/s1-1 斷面和管嘴 2-2 斷面為計(jì)算斷面，根據(jù)連續(xù)方程得: 方向的動(dòng)量方程，3 =1 得：P Q（V2x- v1x）3

11、 P Q（V2- V1）=49 X （1/4） X 3.14 X 0.0752 -時(shí),（12 分）X 0.0031 X渠中均勻水（12 分）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(jì) 8 分）1、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。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(zhǎng)，各段糙率相同）虹吸管的流量：（2）虹吸管的最大真空發(fā)生在管道的最高位置。即 B B 斷面。以上游河面為基準(zhǔn)面,(b)N1N1N3k f一

12、計(jì)算題1、圖示用直徑為 120m 灌溉渠道水位 1ik8m 進(jìn)口安裝無(wú)底閥的濾網(wǎng)（Z = 2.5 ） 求：（1）通過(guò)虹吸管的流量。（2） 當(dāng)虹吸管內(nèi)最大允許真 值hv=7.0m 時(shí)，虹吸管的最大安裝 度。=0.4m 的N2N3筋混凝土虹吸管從河道冋灌溉渠道引水2 2河道水位| |1|ki-管各段長(zhǎng)度為11= 10m12=5m13=1|2m 虹吸管,管道有兩個(gè) 60o的折角彎管（Z =0.55 ）。|2|k12B解:（1）虹吸管的出口淹沒(méi)在水面以下，當(dāng)不計(jì)行近流速時(shí)，可按照淹出流公式來(lái)計(jì)算流量。先計(jì)算管道流量系數(shù)：(12 分)z河道60B對(duì)斷面 0 0 和斷面 B B 建立能量方程：2其中，hw

13、0B=(入+ Z+ E bX, v=Q/A=0.35/(3.14 X 0.22)=2.79m/s，取 ad2g=1.0 , voQ0,代入得則:PB式中P電是斷面 B B 的真空值，它滿足 空pg pgpgPBhk，所以下游水流是緩流。Lht根據(jù)能量方程，以渠道底為基準(zhǔn)面，對(duì)斷面 F-01不計(jì)水頭損失。忽略行進(jìn)水頭，則v1=0,取 a=1,1 i 和（J-t建立能量萬(wàn)程。Qbx htVt12=- =2.14m/ s4X1.4先求收縮斷面水深hc的共軛水深hchhc-1-1.952m因?yàn)閔t 1.33 是高堰，且溢流堰下接遠(yuǎn)離式水躍，為非淹沒(méi), 用堰的流量，ds=1，得：Q= bsmnbj2gH

14、 %= 1 X 0.96 X 0.502 X 5X 8x7196x3.2%=488.52m3/s(2)當(dāng)H=4.0 m ,Q=500ni/s 時(shí)，P/H=50/4=15.6 1.33 是高堰，為非淹沒(méi), 堰ds=1 ,得：Qi=dsnrnbJZgH，500= 1 X 0.96 Xmx5X 8x(19.64%求得：m=0.368代入閘孔出流基本計(jì)算公式求得 H順便推薦一本我近期看過(guò)的覺得不錯(cuò)的書此時(shí)此刻相愛的能力。集中談?wù)搻矍榈?，卻又不僅僅只涉及愛情， 更能讓人看透很多人際交往中的真相，明白一些生活的實(shí)質(zhì)。書的作者是個(gè)男的，感覺他是個(gè)有趣的人，不毒舌，也不迎合，常擺出一副“你喜不 喜歡我都很正常

15、”的樣子，我反而覺得他這種真實(shí)隨性的個(gè)性很難得，三觀也正。媽 媽再也不擔(dān)心我在戀愛里受苦了，對(duì)于曾經(jīng)在戀愛中糾結(jié)的那些小情緒，那些揪著不 放甚至導(dǎo)致不愉快分手的沒(méi)必要的事情，我已經(jīng)學(xué)會(huì)釋然了?？偠灾?，看這本書有 一種打通任通八脈的感覺，很實(shí)用，很值得學(xué)習(xí)。如今，對(duì)象夸我比以前懂事多了， 但我才不會(huì)告訴他我是因?yàn)榭戳诉@本書才擺正心態(tài)、做出改變的，讓我在感情和生活 中少走了不少?gòu)澛罚?。（最后，感謝我的好閨蜜晶晶把這本好書分享給我。所以詳見 P242, (1) (2)通過(guò)滲流模型的流量必須和實(shí)際滲流的 流量相等。1、=3.2 m ,收縮系數(shù)有一 5 孔 WES 型實(shí)用堰。每孔凈寬b= 8.0

16、m,堰高P=50 m,堰頂設(shè)計(jì)水頭H溢流堰下接遠(yuǎn)離式水躍。已知 WES 型實(shí)用堰的設(shè)計(jì)流量系數(shù)m= 0.502，側(cè)（10 分） = 0.96 ,求實(shí)用堰的設(shè)計(jì)流量Q,如果實(shí)測(cè)堰頂設(shè)計(jì)水頭H= 4.0 m，過(guò)堰流量Q為 500m/s，試求流量系數(shù)對(duì)同一作用面,實(shí)用2、某平底坎水閘，共有 10 孔，采用平板閘門，每孔寬度為b=4m 閘門開度 下游水深ht= 3m,當(dāng)通過(guò)閘孔的流量Q =470m3/s 時(shí)，求閘前水頭為多少？（卩=（0.6-0.176空）,Q =470m3/s ,H解：忽略行進(jìn)水頭，先假設(shè)閘孔為自由出流,e= 2m,8 分)我也用這種特殊的方式把好東西分享給更多人。分享主義萬(wàn)歲3、如

17、圖所示，在溢流壩下游收縮斷面hc= 0.315m,溢流壩單寬流量q= 2.45m7s。 已知下游水深ht= 1.5 m。（1）試判別是否需要修建消力池？（2） 如需修建消力池，不考慮挖深影響（hc不變）和出池水面跌落 AZ,試設(shè)計(jì)挖深式消能池的池深d,消力池水躍淹沒(méi)系數(shù)取 / =1.1。（12解：（1）判別閘下水躍形式h H hc t產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍所以下游需要建消力池（2）設(shè)計(jì)池深4、一矩形斷面陡槽，如圖所示，槽寬通過(guò)的流量Q= 20m/s 時(shí)，陡槽末端水深的銜接形式。如果水躍從 1 一 1 斷面開始發(fā)生，所需下游水深應(yīng)為多少？（解：解：（1）判別陡槽水躍銜接形式 求單寬流量3q=Q/b=20

18、/5=4m /s - m h； A ht產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍（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,5、直徑d =1.5m的圓柱形濾水器，濾水層由均勻砂組成，厚k=0.013cm/s，求在H=0.6m 的恒定流情況下，濾水器的滲流流量 解：水力坡度 J= hw/ L =0.6/1.5 =0.46、以重力相似原則設(shè)計(jì)的某水工模型，長(zhǎng)度比尺入 1=25;若原型中閘孔收縮斷面處的平均流速Vp=7.5m/s，壩高PP=50m 則確定模型中相應(yīng)收縮斷面處的平均流速和vm 和壩高)2.452b=5m,下接一個(gè)寬度相同的緩坡明槽，當(dāng)hi=0.5m,下游水深ht=l.80m,試判別水躍10 分）2ghr1.061+8X4229. 0.53-11= 2.32m所需下游水深1.5m，滲透系數(shù)Q （10 分）Pm。如果原型中過(guò)閘流量Q=3000m/s ,則模型中相應(yīng)的流量為Q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(2) 確定模型壩高 Pm。采用正態(tài)模型，壩高比尺 幾 P 二= 25順便推薦一本我近期看過(guò)的覺得不錯(cuò)的書此時(shí)此刻相愛的能力。集中談?wù)搻矍榈模瑓s又不僅僅只涉及愛情， 更能讓人看透很多人際交往中的真相，明白一些生活的實(shí)質(zhì)。