南京理工大學(xué)水力學(xué)模擬題3

1、南京理工大學(xué)水力學(xué)模擬題 3一、 填空題（每題2分，共10分）1、僅受重力時，靜止液體的測壓管水頭線為（）A.水平線B.斜線；C.平行線；D.鉛垂線.2、穩(wěn)定水躍時，其躍前斷面的佛汝德數(shù)Fr1應(yīng)（）。A.FriB.C.D.FriFriFri1.72.5.;2.5 4.54.5 9.09.03、測量水槽中某點水流流速時，可采用的儀器是（）。A. A.文丘里計;B. B.畢托管；C. C.測壓管；D. D.薄壁堰。4、挖深式消力池出池水流與寬頂堰流相似，坎式消力池出池水流一般被看作（）。A. A.無坎寬頂堰流；B. B.曲線型實用堰堰流；C. C.折線型實用堰流；D. D.矩形薄壁堰流。5、圓管紊

2、流過渡區(qū)的沿程水水頭損失系數(shù)與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)；B.管壁相對粗糙度；C.雷諾數(shù)和管壁相對粗糙度;D.雷諾數(shù)和管道長度。1.A2.C3.B4.C5.D二、填空題（每小題1分，共5分）1、水流由 流過渡到流時將產(chǎn)生水跌。2、在已建渠道中，若不改變斷面形狀尺寸， 要提高過水能力，可采取 和I3、泄水建筑物下游消能的基本方式有三種，它們分別是：4、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。5、由于薄壁堰具有穩(wěn)定的 關(guān)系，一般多用于實驗室及小河渠的流量測量。1.緩流、急流；2.增大坡度i和減小糙率n3 .底流式消能、面流式消能、挑流式消能。4 .大； 5. 流量和水頭三、是非題（正

3、確V,錯誤X,每小題1分，共5分）1、水流由急流過渡到緩流時一定會產(chǎn)生水躍。2、粘滯性和固體邊界的影響是液體產(chǎn)生能量損失的內(nèi)因。3、斷面比能沿流程總是減小的。4、測壓管水頭線總是沿程下降的。5、臨界水深和正常水深都與渠道的糙率、底坡有關(guān)。1. V 2. X 3. X 4. X 5. X四、簡答題（每小題5分，共15分）1、試說明明渠水力最佳斷面是否就是經(jīng)濟實用斷面？2、請寫出堰流的流量公式并說明各系數(shù)的影響因素有那些?3、試列出三種判別明渠水流流態(tài)的方法。五、計算題（共70分）1、某有機玻璃矩形斷面明渠，底寬 b 0.15m,水深h 0.065m,渠底坡i 0.02,均 勻流時測得流量 Q 1

4、7.3L/s，試求渠道的粗糙系數(shù) n值。（15分）2、如圖所示為一平面閘門 AB,寬b 5m,閘門在水深H 8m下工作。求閘門所受靜水 總壓力的大小和作用點。（10分）/氣 d 一/ /3、已知舊鋼管總長L L1 L2 L3 100m,鋼管直徑d 800mm,糙率n 0.01,各局部水頭損失系數(shù)分別為：I進口 =0.5,定性繪出管道總水頭線及測壓管水頭線I轉(zhuǎn)彎=0.3 ,I出口 =1.0 ,求（1）管中流量Q；（2）.（15 分）3 ,4、某矩形棱柱體平底渠道上建一水閘，渠底寬 b 5m,渠道過水流量Q 6m /s,閘后 收縮斷面水深hc 0.6m,閘后下游水深ht 5m問：（1）閘后是否會發(fā)

5、生水躍？為何種 形式水躍？ （ 2）閘后是否需要修建消力池？若需要修建消力池，估算池深。（15分）5、一矩形斷面渠道，如圖所示。已知閘前水深 H 14m,閘門開啟高度e 1m,渠道底 寬b 3m,閘孔垂直收縮系數(shù)0.62,閘門局部水頭損失系數(shù)°，兩段渠道的底坡分別為：i1 0, i2 0.05,渠道糙率n 0.04,不計閘前行進流速，試判別第二段渠 道中的水流為緩流或急流？并定性繪出兩段渠道中的水面曲線（兩段渠道均充分長）。（15、選擇題（每小題 1分，共5分）四、簡答題（每小題 5分，共15分）1、試說明梯形明渠水力最佳斷面是否就是經(jīng)濟實用斷面?答：由梯形斷面的最佳條件m b 2(

6、.1h“2、m m)可知，當(dāng)m 0.75,這是一種底寬較小，水深較大的窄深式斷面。雖然水力最佳斷面在相同流量下過水?dāng)嗝婷娣e 最小，工程量少，但應(yīng)用于較大型渠道時， 由于深挖高填，施工效率低，管理維護也不方便。而且在流量改變時，渠中水深變化較大，給灌溉、航運等部門帶來不變，所以反而不經(jīng)濟。這說明水力最佳斷面不一定是渠道的實用經(jīng)濟斷面。所以在設(shè)計渠道斷面時，必須結(jié)合實際條件，從經(jīng)濟和技術(shù)方面來考慮，既要考慮水力的最佳斷面，但又不能完全受此條件約束。2、請寫出堰流的流量公式并說明各系數(shù)的影響因素有那些? 答：堰流的流量公式是：Q s mbv2gHo2式中s為淹沒系數(shù)，它主要反映了下游淹沒程度對流量的

7、影響； 為側(cè)收縮系數(shù)，它主要反映了閘墩或邊墩對流量的影響； m為流量系數(shù)，它主要反映了堰頂水頭及堰的邊界條件對流量的影響。3、試列出三種判別明渠水流流態(tài)的方法。答：干擾波法、佛汝德數(shù)法、臨界水深法。判別條件是：（1）緩流，F(xiàn)r1, v c，h hk急流，F(xiàn)r1，v c，h hk臨界流，F(xiàn)r 1，v c，h hk五、計算題（共70分）1、（15 分）2解：過水?dāng)嗝婷娣e A bh 0.15 0.0650.00975 m濕周b 2h00.15 2 0.065 0.28m0.0348mA 0.00975R -水力半徑0.28“2 1A3 2R3i2Q0.009750.017320.0348310.02

8、"0.00852、（10 分） 解：9.8 82 51568KNH 8e 2.67m333、（15 分）解：1R16 n8g-2" c10.018 9.876.432cA,2gZ4、(15 分)解:(1)hK3：hc0.6m(08)1676.43m0.5/s40.0130.5180.0131000.80.5 2 0.31.00.518 一 43 ，3m /s m0.918mhK, h 1.1m急流到緩流一定發(fā)生水躍。hc"(2)hcq2-(1 8 M 32 . ghchthc"(3)0.82hK1)下游發(fā)生遠(yuǎn)離式水躍。下游需要修建消能工。消力池深度估算為：sjhc"5、(15 分)解：hc e由能量方程得hc2Vc2gVc,2 9.8 532.58m /s,收縮斷面處為急流，下游水流為緩流，所以閘后水流由0.6ht 1.050.62 1 0.62m2g2g(H hc)189.8323 1) 1.475m0.61.4751.1 0.45m2 9.8 (14 0.62)15.44m/s1 0.1QAcvc hcbvc 0.62 3 15.44 28.72 m3/s3 287229.8 322.11m臨界水深時所對應(yīng)的個水力