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合工大水力学考试题.doc

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'第一套1.下列物理量中，有量纲的数为（）a)A．佛汝德数FrB.沿程阻力系数lb)C．渗流系数kD.堰流流量系数m2.缓坡明渠中的均匀流是（）a)A．缓流B.急流C.临界流D.可以是急流或缓流3.管流的负压区是指测压管水头线（）A在基准面以下的部分B.在下游自由水面以下的部分C．在管轴线以下的部分D.在基准面以上的部分4.有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（）A．h1>h2B.h1icK四、计算题（本大题分5小题，共52分）1．（本小题10分）如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为1m（垂直于纸面方向），半径R=1m，，，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。h1h2Rp02．（本小题10分）有一长度为L的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=3m ，在L/2处装一测压管，已知测压管水面高于管轴1m，不计行进流速，求管道中通过的流量。1mHL/2LLxy11223．（本小题12分）如图示管路渐变段，已知管轴线与水平面夹角，渐变段长L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径，流速，形心点相对压强水头水柱高，出水管直径，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力和。4．（本小题10分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深，闸门开度，闸下游水深，闸门宽度，（闸门垂向收缩系数，堰流的流量系数，闸孔出流的流量系数），不计行进流速，试求：（1）通过水闸的流量；Heht（2）判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。 答案：一、单项选择题（20分）1.C2.A3.C4.B5.C6.D7.B8.C9.A10.D二、填空题（16分）1.2750m3/s2.–2.5m3.0.32m4.自由出流5.矩形/或均匀分布6．0.007847.恒定流8.0.25m三、作图题i1=ici2ic一、计算题1．（10分）画出水平方向压强分布图（1分）；画出垂直方向压力体图（1分）；水平方向静水总压力：（2分）垂直方向静水总压力：（2分）总静水总压力：（1分）与水平方向的夹角：（1分） 距底部B点的垂直距离：（2分）2．（10分）以管道轴线为基准面，列测压管断面和处口断面的能量方程：得（4分）列水箱和出口断面能量方程得，（）所以V=（5分）（1分）3．（12分），（1分）以过1-1断面中心的水平面为基准面，写出1-1和2-2断面能量方程：取（3分），得水柱，即（2分）而，取1-1和2-2断面间水体为脱离体，假设管壁对水体的作用力为和，（水流方向为x轴，与水流方向垂直为y轴）x方向大的动量方程：取（3分）y方向的动量方程：（2分）水流对管壁的作用力与和大小相等，方向相反。（1分）4．(10分)（1）由于e/H=2.5/8=0.3125<0.65，所以为闸孔出流（1分）假定为自由出流（1分）（2分）由于，所以闸孔为自由出流，假设正确。（2分）（2）（1分）由于，所以出闸水流为急流，又，所以下游河道为缓流（1分）则下游水流衔接形式为远驱式水跃（1分）要设消能工。（1分） 第二套一、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1．液体动力粘滞系数μ的单位是（）A.m2/sB.（N.s）/m2C.N/m2D.Pa/s2．流线与等势线的关系为（）A.平行B.斜交C.正交D.不确定3．在下列底坡渠道中，不可能发生明渠均匀流的底坡为（）A.平坡B.缓坡C.陡坡D.临界坡4．两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1×h1=4m×1m，渠道二b2×h2=2m×2m，比较渠道中通过的流量相对大小为（）A.Q1>Q2B.Q1=Q2C.Q1n2，在通过相等流量时，其均匀流水深（即正常水深）的相对大小为h1h2。4．管道中的水击过程可分为个阶段。5．处于相对平衡的液体中，等压面与力正交。 6．如图所示，B点的相对压强pB=KN/m2。（γ水银=13.6γ水）（题6图）（题7图）7．图示长管中，A点的相对压强pA=米水柱。8．尼古拉兹试验表明，当管道的尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流区的变化为。9．水力坡度是单位长度流程上的。10．层流时，沿程水头损失hf与断面平均流速的次方成正比。一、简答题（本大题共5小题，每小题4分,共20分）1．什么是绝对压强，什么是相对压强？2．均匀流具有的特征是什么？3．流线为什么不能相交？4．圆管层流和紊流粗糙区时的沿程水头损失分别与速度的一次方和二次方成正比，而两种流态下都能应用达西公式计算沿程水头损失，它们是否矛盾？为什么？5．渗透系数k值的确定有哪几种方法？二、计算题 1．图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度h=？2．为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d=1.5m的虹吸管，当不计水头损失时，求虹吸管顶部s处的压强。3．水密封容器，液面上气体的相对压强p0=0.5个大气压，在容器底部接一段管路，管长L=4m，与水平面夹角为30°，管径d=50mm，若管路进口断面到液面的水头H=5m，水流的总水头损失hw=2.3v2/(2g)，求流量Q（容器内水面保持不变，容器内水流速度近似为零）。4．已知一射流在平面上以速度v冲击一斜置平板，平板和射流的夹角 ，如不考虑水头损失即v=v1=v2且取动量系数为1，试证明两分流的流量比。（注，不考虑水流和平板的摩擦力）水力学试题（B）答案一、单项选择题1．B2．C3．A4．B5．D6．A7．A8．C9．A10．D二、填空题1．零2．43．>4．四5．质量力6．9.87．28．光滑区、过渡粗糙区、粗糙区9．沿程水头损失10．一三、简答题1．绝对压强是以绝对真空为基准的压强，相对压强是以当地大气压强为基准的压强。2．①过水断面为平面，过水断面形状、尺寸沿程不变；②同一流线上的流速相等，流速分布相同，平均流速相同；③动水压强按静水压强分布。3．因流线上任一点的切线方向代表该点的流速方向，如果流线相交，在交点出就会出现两个切线方向，而同一时刻同一点流体质点不可能同时向两个方向运动。4．不矛盾。层流时，和成反比，即：，则 ，即∝。而紊流粗糙区，则，即∝5．经验法，室内测定法，野外测定法。1．解：设容器内水面延长线交左、右测压管于A、B点，则由连通器原理（N/cm2）一、计算题.,,而（N/cm2）则cm0.96m（答：左侧管内水面距容器液面的高度为0.96m。）2．解：当不计水头损失时，管中的流速m/s对水面和S点列能量方程得：kN/m2或水面S点和出口断面列能量方程：mh2okN/m2`3．解：以出口断面中心为基准对水面和出口断面列能量方程：取m/sm3/s=16.6l/s取m/sm3/s=16.6l/s 4．解：由连续性方程：x方向列动量方程：扬州大第三套1.下列物理量中，单位有可能为m2/s的系数为（）A.运动粘滞系数B.动力粘滞系数C.体积弹性系数D.体积压缩系数2.临界坡明渠中的均匀流是（）A.缓流B.急流C.临界流D.可以是急流或缓流3.下列情况中，总水头线与测压管水头线重合的是（）A.实际液体B.理想液体C.长管D.短管 1.有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数和底坡相同，糙率n1>n2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（）A．h1>h2B.h1

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