水力学2006期末考试a

'武汉大学2006期末考试试题科目名称：水力学注意：所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题或草稿纸上的一律无效。一、判断题（下列命题对的打√，错的打×。共10小题，每小题2分，共20分）1、液体粘性内摩擦力大小与液体微团角变形速度成正比。(╳)2、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。(╳)3、当泄水建筑物下游收缩水深相应的跃后水深大于泄水渠尾水水深，若采用底流式衔接消能时，则应在建筑物下游专门修建消力池。(√)4、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。(√)5、佛汝德数Fr可以反映液体的惯性力与重力之比。(√)6、紊流的动能修正系数大于层流的动能修正系数。(╳)7、对于均质各向同性土的恒定渐变渗流，断面平均流速与该过水断面上任一点的流速相等。(√)8、液体在渐缩管段中流动时，液体质点在前进时速度不断变化，因此液流一定是非恒定流。(╳)9、不可压缩流体连续性方程只能用于恒定流。(╳)10、在实验时，对空气压差计进行排气的目的是保证压差计液面上的气压为当地大气压强。(╳)二．填空题（共5小题，每小题2分，共10分）1、有一水泵装置，其吸水管中某点的绝对压强等于6m水柱高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的真空压强值等于4m水柱高。2、液体在孔隙介质中的实际流速小于用渗流模型计算出的渗流流速。3、图示虹吸管中B点的压强低于当地大气压强。水力学共6页第6页 4、静水压强的两个特点是（1）垂直并指向作用面；（2）任一点压强的大小与作用面的方向无关。5、量刚的一致（和谐）性是一切物理方程成立的必要条件。三单项选择题（共5小题，每小题2，共10分）1、图示A、B两点间有两根并联管道1和2设管1的沿程水头损失为hf1,管2的沿程水头损失为hf2。则hf1与hf2的关系为（3）（1）hf1＞hf2；（2）hf1＜hf2；（3）hf1=hf2；（4）无法确定。2、圆管均匀层流与圆管均匀紊流的(2)。(1)断面流速分布规律相同(2)断面上切应力分布规律相同(3)断面上压强平均值相同(4)水力坡度相同3、有一水泵装置，其吸水管中某点的真空压强为3米水柱高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的绝对压强值等于（2）。（1）3米水柱高；（2）7米水柱高；（3）-7米水柱高；（4）以上都不对。4、图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属(3)。(1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流(3)恒定非均匀流(4)非恒定非均匀流5、谢才系数C与沿程水头损失系数l的关系为(4)(1)l与C成正比(2)1/l与C成正比(3)l2与C成正比(4)与C成正比。四．作图题（共3小题，共15分）水力学共6页第6页 （1）绘出图示圆柱体上水平压强分布图和压力体图。并标出水压力铅直分力的方向。（5分）（2）定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线。（5分）（3）定性绘出图示渠道水面线。（5分）四．计算题1．一铅直管道，末端装一弯形喷嘴，转角，喷嘴的进口直径，出口直径，出口断面水流流入大气，其断面平均流速水力学共6页第6页 ，两断面中心A、B的高差通过喷嘴的水头损失，喷嘴中水重，求水流作用于喷嘴上的作用力F。（15分）解：取如图示脱离体，由A—B两断面能量方程得：取代入已知数据解得：由x方向动量方程解得：由y方向动量方程算得：，，2．已知流场的流函数；（1）证明此流动是无旋的；（2）求出相应的速度势函数；（2）证明流线与等势线正交。（10分）解：（1）（2）（1）流线：即任一点处，，等势线：水力学共6页第6页 ，等势线与流线正交。3．有一虹吸管输水管道如图，虹吸管的长度、管径、粗糙系数分别为：L1=13m，L2=20m，L3=15m，d=1.0m，n=0.014，进出口的局部损失系数分别为0.5和1.0，折管处的局部损失系数为0.183。(1)当上下游水面差为z=1.0m时，虹吸管的输水流量为多少?(2)当虹吸管中的最大允许真空值为hv=7m时，虹吸管的最大安装高度为多少？（10分）解：列进口至3—3能量方程4．有一梯形断面的排水沟，底宽b=70cm，断面的边坡系数为1：1.5。当水深h=40cm，渠道底坡i=1/1000，糙率n=0.013，运动黏度=1.003*10-6m2/s，试求明渠均匀水流的流量Q，并判别水流流态是层流还是紊流、急流还是缓流。（10分）水力学共6页第6页 水力学共6页第6页'