水力学模拟题4.doc

'水力学模拟题4一、            填空题（每题２分，共８分）1．输水管道在流量和温度一定时，随着管径的减小，水流的雷诺数就（）①加大②减小③不变④不定2．管道中水流为紊流时，过水断面流速分布符合（）①均匀分布规律②直线分布规律③抛物线分布规律④对数曲线分布规律3.液体的是产生水流能量损失的根源。4.静水中，某点压强与受压面的关系是（）①垂直指向受压面②垂直背向受压面③平行于受压面④倾斜指向受压面二、简答题（每题４分，共１２分）1.简述判别层流和紊流的方法。 2.列举两种判别缓流和急流的方法。 3.请写出闸孔出流的流量公式，并注明式中各参数的含义。 三、计算题（共８０分）1．如图所示测压装置，已知水柱高度z＝1.0m，hv＝1.5m。若不计倒U形管内空气重量，求A点的绝对压强、相对压强及真空压强。 pah 2.用如图所示闸门挡水。闸门高度a＝5m，门宽b＝3m,闸前水深H＝4m。试求闸门上静水总压力的大小、方向及作用点。H  3.设水泵的安装高度为hs，吸水管管径d＝150mm，流量为30L/s，水泵进水口处允许真空压强pv＝66.64Kpa（0.68个工程大气压），吸水管水头损失为1.0m。求水泵的安装高度。hs     4.用一直径d＝0.3m的铸铁虹吸管，将上游明渠中的水输送到下游明渠，如图所示。已知上下游渠道的水位差为2.5m，虹吸管顶端中心线距上游水面的安装高度hs＝4.0m，允许真空度采用hv＝7.0m。试确定虹吸管输水流量。（管路流量系数μc＝0.348）5.有一矩形断面的棱柱体渠道，底宽b＝2m，底坡i＝0.001，采用糙率n＝0.025，渠中产生均匀流时水深h0＝0.6m。试求通过渠道的流量。     6.某WES实用堰，坝高P=P1=8m,流量系数m=0.502，当通过设计单宽流量q=6.15m^3/s.m时，收缩水深hc=0.51m,下游水位为26.31m，河道断面近似矩形，坝与河道等宽，无侧向收缩，其它数据如图示,求（1）水头H;（2）判别坝下游是否需要进行消能设计?　１ V0=0　　　P　　　　　　　　　　　　　26.31P1ｃ　　　23.0　　　　　　　　　　c23.0　１　　　　　　　　　　　  水力学试卷答案 一、一、 填空题（每题２分，共８分）1.加大2.对数曲线分布规律3.粘滞性4.垂直指向受压面 二、简答题（每题４分，共１２分）1.答：①若为管道中水流，先由公式计算出雷诺数，如果Re＜Rek＝2320，则为层流，否则为紊流；②若为渠道中水流，先由公式计算出雷诺数，如果Re＜Rek＝580，则为层流，否则为紊流.。 2.答：①用弗如德数判别：Ｆｒ＝ｖ／，Ｆｒ<1为缓流，Ｆｒ=１为临界流，Ｆｒ>1为急流；②用临界水深判别：ｈ>ｈｋ为缓流，ｈ=ｈｋ为临界流，ｈ<ｈｋ为急流。 3.答：闸孔出流的流量公式式中　μ为流量系数；b为一孔净宽；ｅ为闸孔开度；g为重力加速度；H为堰上游总水头。 二、二、 计算题（共８０分）1.1.    如图所示测压装置，已知水柱高度z＝1.0m，hv＝1.5m。若不计倒U形管内空气重量，求A点的绝对压强、相对压强及真空压强。解：=-γhv+γz=9.8（-1.5+1）=-4.9KPa=98-4.9=93.1KPa=4.9KPa 2.解：静水总压力的大小P=γhcA=9.8×(4/2)×3×4=235.2KN 方向垂直指向受压面作用点位置距闸门底缘距离e=4/3=1.33m.  3.解：hs=-(),1.699m/shs=6.8-(.0)=5.653m 4.解：虹吸管输水流量：  5.解：，，,33.96 6.解：（1）由=1.0,=1.0得:=（2）＝m，所以＝26.31－23＝3.31m＜=3.64m，下游发生远离式水跃,需要进行消能设计。  7．第页解：⑴由hk＝知闸前水深h1＝4m＞h0＝3m＞hk＝1.01m，该渠道的底坡为缓坡，产生的水面线为a1型壅水曲线。⑵计算流段长①计算下游断面A1＝bh1＝10×4＝40（）＝上游断面A2＝bh2＝10×3.8＝38（）则两断面的断面比能差 ②计算平均水力坡降＝下游断面上游断面平均水力坡度①①    计算流段长度                 '