中南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案水力學(xué)

中南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案《水力學(xué)》一、填空題：靜止流體 剪切應(yīng)力。均質(zhì)的不可壓縮流體是密度 的流體。，則其運(yùn)動粘度某液體的動力粘度0.005pas，密度850kg/m3，則其運(yùn)動粘度ν＝ m2/s。 。0.001cm/s,，s=100mh=3m，其滲透系數(shù)kw為 cm/s。水3 21汞圖示容器內(nèi)液面的相對壓強(qiáng)水3 21汞(2題圖) (3題圖)垂直放置的4m×4m矩形閘門，一側(cè)擋水，頂部與自由表面齊平，則水壓力對閘門底部的力矩 M=7KNm。液體中某點的相對壓強(qiáng)為-35kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa，該點絕對壓強(qiáng)8為 kPa。9已知當(dāng)大氣壓強(qiáng)為95kN/m2，則絕對壓強(qiáng)為227kN/m2時的相對壓強(qiáng)為 工程大氣壓絕對壓強(qiáng)為70kN/m2時的真空度為 m水柱。9圖示為一密閉容器，上裝有一Upp1 2p的關(guān)系為 。3如圖所示為一分岔管路已知兩支管直徑分別為d 20cm和d 10cm若兩支管的斷面平均1 2v流速比1v2

1，則兩支管的流量比1為 。QQQ2(3題) (5題)在恒定流中，流線與跡線 。Q=Q=0.5Q，A=A=0.5A2 3 1 2 3 1取α=α=α，忽略水頭損失，則2—2斷面的形心點壓強(qiáng)p與1—1斷面形心點壓強(qiáng)p

的關(guān)系1 2 3 2 1為 。（4題圖） （5題圖）＝2cm，平均流速v＝8cm/s，運(yùn)動粘性系數(shù)＝0.01cm/s，管長L＝1000m，則，h＝ m水柱。w只要比較總流中兩個漸變流過流斷面上單位重量流體的 大小，就能判斷出流動方向。16Q＞Q121 2h hγQhf1 f2 1f1γQh（＝、2f2＜、≠等）e某水管的直徑d=100mm，斷面平均流速v=0.5m/s，水的運(yùn)動粘滯系數(shù)1則管中雷諾數(shù)R為 ，所以水流為 流。eQQ121 2h h

（f1 f2

1f1

2f2＝、≠等）水在直徑d=1cm的圓管中流動，流速v=1m/s，運(yùn)動粘滯系數(shù)ν=0.01cm2/s，因雷諾數(shù)Re= ，所以水流為 流。圓管層流實測管軸上流速為4m/s，則斷面平均流為 m/s。水力學(xué)中將粘性底層的厚度顯著地大于粗糙凸起高度的壁面為 面。水力學(xué)中將粘性底層的厚度顯著地大于粗糙凸起高度的壁面稱為 。在相同的水頭作用下，相同過水?dāng)嗝婀茏斓倪^流能力 孔口的過流能力。m21sm21s。已知某液流的沿程水頭損失系數(shù)λ=0.02，則謝才系數(shù)C=對于梯形水力最優(yōu)斷面，其水力半徑R等于 。明渠均勻流的水力坡度J、水面坡度與底坡i三者的關(guān)系是 28在緩坡陡坡臨界坡平坡負(fù)坡五種底坡明渠中不能夠發(fā)生均勻流的底坡是 。二、單選題：10Pa15Pa20Pa25Pa如圖：一平板在油面上作水平運(yùn)動。已知平板運(yùn)動速度v=1m/s，平板與固定邊界的距離δ=5mm，的動力粘度s10Pa15Pa20Pa25Pa影響水的運(yùn)動粘滯系數(shù)的主要因素為 [ A.水的溫度 B.水的密度 C.當(dāng)?shù)貧鈮?D.水的流速連續(xù)介質(zhì)假設(shè)意味著 [ ]流體質(zhì)點互相緊連 B.流體為理想無粘性C.流體分子間有空隙 D.流體不可壓縮如圖所示：一平板在油面上作水平運(yùn)動。已知平板運(yùn)動速度v=1m/s，平板與固定邊界的距離δ=5mm，A.10PaB.15PaC.20PaD.25P油的動力粘A.10PaB.15PaC.20PaD.25P

s 水水水水水AACBCBDD汞A——AB——BC——CD——D一封閉容器，水表面上氣體壓強(qiáng)的真空值p 10kPa，水深2m處的相對壓強(qiáng)為v[ ]-10kPa B.9.6kPaC.19.6kPa D.29.6kPa已知水中某點絕對壓強(qiáng)為p′=49kN/m2，如當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為98kN/m2，其真空度（以水柱高度計）[ ]-5m B.0.5m C.5m D.不存在真空不可壓縮流體恒定總流的連續(xù)性方程是 [ ]udA1 1

udA2

uA11

uA2 2vA11

vA2

vdA1 1

vdA2 2圓管層流區(qū)的沿程摩阻系數(shù)與 [ ]雷諾數(shù)有關(guān) B.管壁相對粗糙度有關(guān)C.雷諾數(shù)和相對粗糙度有關(guān) D.雷諾數(shù)和管長有關(guān)圖示U型管水銀壓差計，A、B兩水銀液面高差為Δh，則所測水管中同一水平面上兩點的壓強(qiáng)差[ ]13.6ΔhC.9.8ΔhD.ΔhC.9.8ΔhD.Δh11恒定流的[]A.位變加速度為零B.時變加速度為零C.位變加速度與時變加速度均為零D.位變加速度與時變加速度均不為零一等直徑水管，A——A為過流斷面，B——B為水平面，１、２、３、４為面上各點，各點的運(yùn)物理量有以下關(guān)系 ［ ］Az Az p212B43B2A1 2p＝p3 4p1z 11z p33

z p44 層流的沿程水頭損失系數(shù)λ ［ ］只與雷諾數(shù)有關(guān) B.只與相對粗糙度有關(guān)C.與雷諾數(shù)及相對粗糙度有關(guān) D.只與流量有關(guān)均勻流是 [ ]當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?B.遷移加速度為零C.向心加速度為零 D.合加速度為零圓管層流中，沿程水頭損失與斷面平均速度的 [ ]0.5次方成正比 B.1.0次方成正比C.1.75次方成正比 D.2.0次方成正比孔口出流的基本公式為 [ ]Q 2gH0

QA 2gH0QA 2gH0

QA 2gH0兩不同管徑串聯(lián)管道的正確計算公式是 [ ]hw

h h

h hw2QQQ1 2

vv v1 2有壓短管是指 ［ ］管道很短 B.只計算沿程水頭損失hC.要計算沿程水頭損失h、局部水頭損失hf jD.計算時令水頭損失h=0w

f和流速水頭管道紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)λ取決于 [ ]v、d、ρl、μ、△ B.Q、l、μ、ρC.v、d、ρ、μp D.μd、ρ、Q0均勻流動方程式 [ ]0僅適用于層流 B.僅適用于紊流C.層流和紊流都不適用 D.層流和紊流都適用底寬b=2m，水深h=1m的矩形斷面渠道，水力半徑R等于 [ A.0.5m B.1.0mC.1.5m D.2.0m在正常工作條件下，在孔口處外接一個相同管徑的管嘴，作用水頭相同時，管嘴出流量與孔口出流相比 [ ]變大 B.變小 C.不變 D.不定圓管層流過流斷面上切應(yīng)力分布為 ［ ］在過流斷面上是常數(shù) B.管軸處是零，且與半徑成正比C.管壁處是零，向管軸線性增大 D.按拋物線分布24水流通過一串聯(lián)管道，當(dāng)小管與大管的直徑比為

12時，其雷諾數(shù) Rdd RRd

為 [ ]2 e2A.1 B.2 C.1/2 D.4水在等直徑直管中作恒定流動時，其測壓管水頭線沿程變化是 [ ]下降 B.上升C.不變 D.可以上升，也可以下降明渠水力最優(yōu)斷面，在一定的條件下，是 ［ ］A.緩流過渡到急流時的斷面B.過水?dāng)嗝婷娣e最小的斷面C.的斷面D.濕周χ最大的斷面梯形斷面渠道的寬深比是 [ ]過水?dāng)嗝娴乃鎸捙c水深之比 B.過水?dāng)嗝娴乃鎸捙c渠道開挖深度之比C.過水?dāng)嗝娴牡讓捙c水深之比 D.渠道開挖頂寬與水深之比2閥，則水頭損失 [ ]h hw2K調(diào)節(jié)閥Qh h 1K調(diào)節(jié)閥Qw2h hQw2Qh h 2j閥三、簡答題為保證管嘴正常工作，以達(dá)到增大流量的目的，管嘴的長度應(yīng)符合L=(3～4)d為什么？2.簡要說明雷諾數(shù)與弗勞德數(shù)的力學(xué)意義及弗勞德數(shù)的能量意義。3.試述液體靜力學(xué)基本方程z p c及其各項的幾何意義。g4.什么叫水躍？什么叫水跌？四、作圖題1.繪出圖示圓柱面上的壓力體圖及水平靜水壓強(qiáng)分布圖，標(biāo)明靜水壓強(qiáng)的大小和方向以及壓力體的方向。2.ABAB

繪出圖示曲面上的壓力向。和方向以及壓力體的方向。3.繪出圖中圓柱曲面上的壓力體圖，標(biāo)明壓力的方向。4 AB五、1.1.B=10m已知閘前水深，閘前行近流速對閘門的水平推力。涵洞進(jìn)口，裝有與水平面夾角α=60°的圓形平板閘門AB，直徑d=1m，其自重G=980N，鉸接于A點，h=4m。試求當(dāng)下游無水時打開閘門的最小鉛直拉力T。CM圖中水自壓力容器恒定出流。設(shè)表壓強(qiáng)M

170kPah=3md1

0.1m，d 0.05m，不計水頭損失，試求管嘴所受流體的水平作用力。24.杯式水銀壓力計如圖。若杯上接大氣時，測壓管中的液面在O－Od=60mm，測壓管1d=6mm，13600kg/m3，圖中p2

為大氣壓強(qiáng)。當(dāng)測壓時測壓管中液面下降h=300mm，求ppppa0d1hd2水銀Δh 0參考答案一、填空題1 不能承受不變的23 5.882410-6m2/s4 剪切變形速度或速度梯度0.0333cm/s56 p 9800Pa0M418.1333kNm76589 1.35 2.5510 p p p1 2 311 4重合（或相同）1213 p1p2（或相等）1600 0.653m水柱14（平均）機(jī)械能1516 hf1

h ,Qhf2 1 fh2 f2(Revd17

)49505(2300) 紊流(作用水頭)H 9m18 0水力光滑面192m/s20水力光滑面21Re10000，紊流22大于（或>）23粘滯力24251C62.6099m2sR0.5h（或水深的一半26JJ iP平坡，負(fù)（或反、逆）坡二、單選題1 CAACB6 BCCAB11 BCABB16 DACDD21 AABCABCC26三、簡答題1）過水能力；（2）若管嘴太短，管嘴內(nèi)收縮斷面至出口的距離則短，流束收縮后來不及擴(kuò)大到整個管嘴斷面，在收縮斷面處不能形成真空而失去了管嘴的作用。所以管嘴的長度應(yīng)符合L=(3~4)d，太長或太短都不行。（3）弗勞德數(shù)的能量意義：表征斷面平均動能的二倍與斷面平均勢能的比值。（2）弗勞德數(shù)的力學(xué)意義：表征慣性力作用與重力作用的對比；）雷諾數(shù)的力學(xué)意義：表征慣性力作用與粘性力作用的對比；答：z：表示液體某點在基準(zhǔn)面以上的高度，稱為位置水頭。pg：表示某點液體沿測壓管上升的高度，稱為壓強(qiáng)水頭。z p c：表示靜止液體中各點的測壓管水頭相等。gk 答：水躍是明渠水流由急流（h<h）（h>h）k 1水跌是明渠水流由緩流過渡到急流，水面急劇降落的局部水力現(xiàn)象。四、作圖題12324PPz五、計算題解：1—12—20—0）sQVHB48m3s0V V0H6mc h scV VV VPPR2 c 1 0 1 2R951.72kNP閘門

pA9.84c

12kN30.7876kN4鉸A沿閘門方向距水面的斜距L1為：hL C dh1 sin60 24.1188m圓形平板閘門所受靜水總壓力的壓力中心D距鉸B的長度為：d(8LL 1D 8(2L1

5dd)

0.5135mdATdcosT32.1108kN

G cos60P L 02 閘門D當(dāng)下游無水時，在B點將門吊起所需的力T至少為32.1108kN。3解：0—02—3解：0—02—2斷面的伯努利方程：Pmghv222gv 19.97m/s2vA vA1 1 2 212 Q d2v 0.124.990.0392m3/s4 1 1 4列1—1和2—2斷面的伯努利方程：p v2 p v2z 1 1 z 2 2 1 2