水力学模拟试卷.doc

'水力学模拟题1单项选择题1.静水中若某点的真空压强是20kPa，则其相对压强是（C）（A）118kPa（B）78kPa（C）-20kPa（D）-78kPa2.水力最佳断面是（B）（A）湿周一定，面积最小的断面，（B）面积一定，通过流量最大的断面，（C）最低造价的断面，（D）最小糙率的断面3.紊流中粘滞底层厚度d比绝对粗糙度D大得多的壁面称为（A）（A）光滑面（B）过渡粗糙面（C）粗糙面（D）以上答案均不对4.当水流的沿程水头损失系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（D）（A）层流区（B）紊流光滑区（C）紊流过渡区（D）紊流粗糙区5.明渠中发生a1型水面曲线，则水流属于（B）（A）急流（B）缓流（C）均匀流（D）层流6.过堰水流的流量Q与堰顶水头H的（B）（A）1/2次方成正比（B）3/2次方成正比（C）2次方成正比（D）1次方成正比7.明渠均匀流可能发生在：（B）A、平坡棱柱形渠道；B、顺坡棱柱形渠道；C、逆坡棱柱形渠道；D、都有可能。8.某水库水深为10m处的绝对压强为：（D）A.10kPa；B.98kPa；C.147kPa；D.196kPa。9.在圆管流中，层流的断面流速分布符合：(C)A、均匀规律；B、直线变化规律；C、抛物线规律；D、对数曲线规律。10.圆柱形外管嘴的正常工作条件是：（B）A.    ～4），；B.～4），；C.>(3～4),；D. <(3～4),。11.粘性液体总水头线沿程的变化是：（A）A.   沿程下降；B.   沿程上升；C.  保持不变；D.  前三种情况都有可能。12．下列物理量中，单位可能为的物理量为（B）。A．运动粘滞系数（运动粘度）；B．体积模量；C．流量模数；D．单位质量力13．断面面积相同的圆形和正方形有压管道，圆形和方形管道的水力半径之为（B）A．B．C．D．114．下列论述错误的为（B） A．静止液体中任一点处各个方向的静水压强大小都相等；B．静水压力只存在于液体和与之相接触的固体边壁之间；C．实际液体的动水压强特性与理想液体不同；D．质量力只有重力的液体，其等压面为水平面。15．某棱柱体渠道，临界水深为1.0m，正常水深为1.5m，当实际水深为1.3m时所发生的水面曲线为(C)A．a1B．a2C．b1D．b216．在流量一定渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大,临界水深将(C)A．增大B．减小C．不变D．以上都有可以17．有两条梯形断面渠道1和2，已知其底坡、边坡系数、流量和底宽相同，但糙率n1>n2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（B）A．h1>h2B．h11.0渠道内的水流为急流水跃的跃前水深h=1m，根据共轭水深计算公式，跃后水深为hc″=hc（（1+8×F12）1/2-1）/2=1×（（1+8×1.922）1/2-1）/2=2.26m即发生水跃所需的跃后水深为2.26m。5、某有机玻璃矩形断面明渠，底宽，水深，渠底坡，均匀流时测得流量，试求渠道的粗糙系数值。（10分）解：过水断面面积湿周水力半径6、一矩形断面渠道，如图所示。已知闸前水深，闸门开启高度，渠道底宽，闸孔垂直收缩系数，闸门局部水头损失系数 ，两段渠道的底坡分别为：，，渠道糙率，不计闸前行进流速，试判别第二段渠道中的水流为缓流或急流？并定性绘出两段渠道中的水面曲线（两段渠道均充分长）。（提示：能量方程求出流量，在求出临界水深以及临界底坡）（15分）解：由能量方程得则临界水深时所对应的个水力要素为：由于，故第二段渠道为陡坡，且综合分析其水面线为型降水曲线，,水流为急流。7、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽，流量，坝下收缩断面处水深，当坝下游水深时，试（1）判别收缩断面处和坝下游的流态？（2）下游是否需要修建消能工？（15分）解：（1），收缩断面处为急流，下游水流为缓流，所以溢流坝下游必定发生水跃。 （2），下游发生远离式水跃。8、如图所示为一平面闸门，宽，闸门在水深下工作。求闸门所受静水总压力的大小和作用点。（10分） 解：9、图示一跨河倒虹吸管，管道直径，管道总长，折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差，求通过的流量?绘制管道的总水头线和测压管水头线（15分）解：按短管计算1．1.有一矩形平面闸门与水平方向成，宽度b=2m（垂直于纸面方向），两边承受水压力，如图所示。已知，。求（1）A点的相对压强及绝对压强；（2）闸门上静水总压力的大小及其作用点的位置。 解：(4’)左边水压力：（1’）作用点距底部（沿闸门方向）(1’)右边水压力：(1’)作用点距底部（沿闸门方向）(1’)合力：(1’)作用点距底部（沿闸门方向）(2’)相应水深（左边）(1’)2有一长度为L的有压管道连结两水池（不计水池中流速），管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5m，在L/2处装一测压管，其水面高出管轴线已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为0.5和1.0，求管道中通过的流量。解：列测压管断面和下游水池断面的能量方程（基准面取下游水池水面）：(3’) 所以(2’)列水箱断面和出口断面的能量方程（基准面取下游水池水面），得：(3’)(1’)即V=4.43m/s，则(1’)3．3用螺栓将喷嘴固定在圆管上，如图所示。已知管径及喷嘴出口直径分别为D1＝6cm，和D2＝2cm。喷嘴的局部水头损失系数ζ＝0.08（对应于喷嘴出口流速），喷嘴出口流速V2=20m/s。求螺栓所受的拉力。（取动能校正系数及动量校正系数均为1）。解：连续方程：，（2分）对1-1，2-2断面列能量方程（5分）（1分）（1分）P2=0（1分）对所取坐标系列动量方程：R=490N（3分）∴螺栓所受的拉力为490N。（1分）4已知某平面流动的流速势，（1）求出该流动的流速分量及。 （2）是否存在流函数，如存在求出该流动的流函数。解：（1）(2’)(2’)（2）所以存在流函数(3’)(3’)5有一浆砌块石的矩形断面渠道。已知渠道长l=500m,底宽b=3.2m，渠中水深h0=1.6m,粗糙系数n=0.025，通过的流量Q=6m3/s，试求（1）沿程水头损失；（2）佛汝德数及临界水深。解：(1)(1’)(1’)(1’)(1’)=0.00115(2’)m(1’)（2）(2’)（2’）6在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的曲线形实用堰，上下游堰高均为，堰上水头为，堰宽，下游水深（堰流的流量系数，流速系数），不计行进流速，试求：（1）通过堰的流量，并判别闸下是自由出流还是淹没出流；（2）判断堰下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。 解：(1)因为且，所以是自由出流(2’)(3’)(2)单宽流量(1’)收缩水深公式：(1’)迭代公式：得：取(2’)(2’)由于(1’)所以是远驱式水跃衔接(1’)，需设置消能工(1’)'