水力學(xué)綜合測試題5答案

1、綜合測試題五一、 名詞解釋（12分，每題3分）1. 臨界水深：處于臨界流運動狀態(tài)，即Fr=1時的水面淹沒深度。2. 過流斷面：在流束上作出的與流線正交的橫斷面是過流斷面。3. 量綱和諧原理：凡正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項的量綱必須是一致的，即只有方程兩邊的量綱相同，方程才能成立。4有壓長管：局部損失、速度水頭均可忽略（或按沿程損失的一定比例計入）的有壓管流。二、 填空題（20分，每空2分）1.35000pa ；2. 6m/s ；3. 質(zhì)點的運動要素是否隨時間變化 ， 質(zhì)點的運動要素是否沿程變化 ；4. 紊流光滑區(qū) ， 紊流過渡區(qū) ， 紊流粗糙區(qū) ； 5.作用水頭H09m，管嘴長度l=（3

2、4）d；6. d/4 ；三、 選擇題（10分，每題1分）1.B 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.A 9.A 10.B四、 作圖題（8分，每題4分）1.定性繪出如圖4-1中ABC面的壓力體圖。2.定性繪出如圖4-2中的管道abcd段上以管道軸線為基準(zhǔn)面的總水頭線和測壓管水頭線。 圖4-1 圖4-2五、 計算題（50分，其中第1、4題每題10分，第2、3題每題15分）1. 如圖5-1所示，一鉛直矩形閘門，已知h1=1m，h2=2m，寬b=1.5m，求作用于AB閘門上的總壓力及其作用點。 圖5-1 解： （5分） （5分）2. 如圖5-2所示流速由v1變?yōu)関2的突然擴大管中，如果

3、中間加一中等粗細(xì)管段使形成兩次突然擴大，略去局部阻力的相互干擾，即用疊加方法。試求：（1）中間管中流速為何值時，總的局部水頭損失最?。唬?）計算總的局部水頭損失，并與一次擴大時相比較。 圖5-2解（1）兩次突然擴大時的局部水頭損失為 （3分）中間管中流速為v，使其總的局部水頭損失最小時 （3分）即得 （3分）（2）總的局部損失為 （3分）因為一次突然擴大時的局部水頭失，所以兩次突然擴大時總的局部水頭損失為一次突然擴大時的二分之一。 （3分）3. 如圖5-3所示有一高度為50mm，速度v為18m/s的單寬射流水股，沖擊在邊長為1.2m的光滑平板上，射流沿平板表面分成兩股。已知板與水流方向的夾角為

4、30度,平板末端為鉸點.若忽略水流、空氣和平板的摩阻，且流動在同一水平面上，求： （1）流量分配Q1和Q2； （2）設(shè)射流沖擊點位于平板形心，若平板自重可忽略，A端應(yīng)施加多大的垂直力P，才能保持平板的平衡，圖5-4。圖5-3解： 1.選0-0,1-1,2-2斷面間水體為控制體，如圖所示取x,y直角坐標(biāo)。設(shè)平板作用在水股上的力為R（在y方向，無平板反力，忽略摩阻），沿y軸方向?qū)憚恿糠匠虨?（1） （3分） 寫0-0,1-1斷面的伯努利方程（沿流線）： （2分）同理：又1=2=1，則（1）式為： Qcos30=Q1Q2 (2) 圖5-4 由連續(xù)性方程：Q=Q1+Q2 (3) （2分） 聯(lián)立（2）、（3）兩式 Q2=QQ1=0.067Q （2分） 2.沿x軸方向?qū)憚恿糠匠淌?，如圖a：圖a （2分） （1分） 水對平板在x方向的沖擊力F為8100N，方向與R的 方向相反?，F(xiàn)對B點取矩：MB=0 即： （2分） P=4050N （1分）4.有一新的給水管道，管徑d=400mm，管長l=100m，糙率n=0.011，沿程水頭損失hf=0.4m，水流