廣工水力學試題

1、全國2001年10月高等教育自學考試水力學試題課程代碼：02444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。1.某流體的運動粘度v=3×10-6m2/s,密度=800kg/m3,其動力粘度為( ) A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s C.2.4×105Pa·s D.2.4×109Pa·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、2-2斷面 B.2-2斷面和3-3斷面 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.QA>QB B.QA=QB C.QA<QB D.不能確定 4.并聯(lián)管道A、B，兩管材料、直徑相同，長度B=2，兩管的水頭損失關系為( ) A.= B.=2 C.=1.41 D.=4  5.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問不能是( ) A.給定水深h，

3、求底寬b B.給定寬深比，求水深h與底寬b C.給定最大允許流速vmax，求水底h與底寬b D.給定水力坡度J，求水深與底寬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.隨增加而單調增加 D.隨增加而單調減少8.下列各型水面曲線中，表現(xiàn)為上凸型的水面曲線是( ) A.M3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 B.自由溢流堰、淹沒溢流堰和側收縮堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲線型實用堰和折線型實用堰10.速度v、長度l、運動粘度v的無量綱組合是( ) A. B. C. D.

4、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。錯填或不填均分無。11.潛體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hc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.自由出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_

5、準則設計模型。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.試述液體靜力學的基本方程及其各項的物理意義。27.如圖所示，一倒置U形管，上部為油，其密度oil=800kg/m3，用來測定水管中的A點流速uA，若讀數(shù)h=200mm，求該點流速A。 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M2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

6、水平面夾角=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T。     31.如圖所示，文丘里流量計管道直徑d1=200mm，喉管直徑d2=100mm，水銀差壓計讀數(shù)y=20mm，水銀密度m=13.6×103kg/m3，忽略管中水頭損失，試求管道輸水流量Q。32.有一漿砌塊石的矩形斷面渠道。已知渠道長l=500m,底寬b=3.2m，渠中水深h0=1.6m,粗糙系數(shù)n=0.025，通過的流量Q=6m3/s，試求沿程水頭損失。33.水塔經(jīng)圖示管道系統(tǒng)供水。已知供水流量Q=

7、0.1m3/s,各段管長l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直徑d1=d4=200mm(比阻a1=a4=9.029s2/m6),d2=d3=150mm(比阻a2=a3=41.85s2/m6), 試求：(1)各并聯(lián)管段的流量Q2，Q3； (2)水塔水面高度H。  全國2001年10月高等教育自學考試水力學試題參考答案課程代碼：02444一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分) 1.B 2.C 3.B 4.A 5.D 6.D 7.B 8.C 9.A 10.D二、填空題(本大題共10空，每空1分，共10分) 11.密度 12.時間 13.2

8、300或2000 14.淹沒 15.大 16.緩流 17.共軛水深 18.急流 19.均勻 20.弗勞德三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題2分，共10分) 21.相鄰流層在發(fā)生相對運動時產(chǎn)生內摩擦力的性質叫粘性；或者答粘性是流體阻抗剪切變形速度的特性；或者答粘性是流體的內摩擦特性均可。 22.設想過流斷面上速度v均勻分布，通過的流量等于實際流量，此速度v定義為該斷面的平均流速，即 23.緊靠壁面存在一個粘性切應力(或粘性力)起控制作用的薄層。 24.水頭損失中，沿程水頭損失和局部水頭損失都占相當比重，兩者都不可忽略的管道。 25.正常水深等于該流量下臨界水深時的渠底坡度。四、簡答題(本大題

9、共4小題，每小題5分，共20分) 26.物理意義： z:單位重量液體具有的相對于基準面的重力勢能，簡稱位能。 ：單位重量液體具有的壓強勢能，簡稱壓能。 Z+:單位重量液體具有的總勢能。 Z+=C：靜止液體中各點單位重量液體具有的總勢能相等。 27.解：根據(jù)元流伯努利方程，如圖，有： =(1-0.8) =392Pa =0.885m/s 答：A點流速為0.885m/s。 28.用臨界雷諾數(shù)作為流態(tài)的判別標準 對于管流： 若 或2000，流動為層流 若 或2000，流動為紊流 對于非圓管道，特征長度為水力半徑R，雷諾數(shù) ，此時，相應的臨界雷諾數(shù)為575和500 或500，流動為層流 或500，流動為紊流 若特征長度取為當量直徑，則仍為2300或2000。 29 水深小于正常水深，但大于臨界水深，流動為緩流 分子：h<h0, J>i, IJ<0 分母：h>hc, Fr<1, iFr2>0 分式：dh/ds<0, M2型降水曲線五、計算題(本大題共4小題，每小題10分，共40分)30閘門AB上的水壓力P=表示閘門AB的長度。 KN 作用點D，AD= 重力G作用點C，AC=h  T= =76.34kN 打開閘門的最小鉛直拉力為76.34kN 31.解：列1-1，2-2斷面的總流伯努利方程 取=1，有 m 將（2）、（