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2021年水力学试卷及答案qw

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'优秀学习资料欢迎下载《水力学》试卷班级:姓名:学号:成果:一、单项挑选题(填写唯独正确答案的编号)(本大题共10小题,每道题2分,共20分)1.以下物理量中,有量纲的数为()a)A.佛汝德数FrB.沿程阻力系数b)C.渗流系数kD.堰流流量系数m2.缓坡明渠中的匀称流是()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,就其匀称流水深h1和h2的关系为()A.h1>h2B.h1ic优秀学习资料欢迎下载四、运算题(本大题分5小题,共52分)1.(本小题10分)如下列图,一个封闭水箱,下面有一1/4园柱曲面AB,宽为1m(垂优秀学习资料欢迎下载直于纸面方向),半径R=1m,h1方向和作用点;2m,h23m,运算曲面AB所受静水总压力的大小、优秀学习资料欢迎下载p0h2h1R2.(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;L/2H1mL 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载3.(本小题12分)如图示管路渐变段,已知管轴线与水平面夹角30o,渐变段长优秀学习资料欢迎下载L=10m,渐变段中水体重量G=2KN,进水管直径d10.2m,流速V11m/s,形心点相优秀学习资料欢迎下载对压强水头p1/50m水柱高,出水管直径d20.1m,不计水头缺失,试求固定段管路优秀学习资料欢迎下载所受的作用力Rx和Ry;优秀学习资料欢迎下载2y1x21L4.(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,已知闸前水深优秀学习资料欢迎下载H8m,闸门开度e2.5m,闸下游水深ht4.5m,闸门宽度b8m,(闸门垂向收缩优秀学习资料欢迎下载系数20.625,堰流的流量系数m0.34,闸孔出流的流量系数0.600.18e/H),优秀学习资料欢迎下载不计行进流速,试求:(1)通过水闸的流量;(2)判定闸下游的水流连接形式,并判定闸下是否要建消能工;Heht 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载5.(本小题10分)对于流淌ux2xy,uyx2y2的平面流淌,要求:优秀学习资料欢迎下载(1)判定是否是不行压缩流体的流淌?如流淌存在,求流函数;(2)判别是无旋流仍是有旋流?如为无旋流,确定其速度势函数;答案:一、单项挑选题(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/或匀称分布6.0.007847.恒定流8.0.25m三、作图题V上0V下0 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载i1=ici2ic优秀学习资料欢迎下载四、运算题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);优秀学习资料欢迎下载水平方向静水总压力:PxhcA9.82.51124.5KN〔〕(2分)优秀学习资料欢迎下载PP垂直方向静水总压力:PzV9.8〔31112/4〕21.71KN〔〕(2分)优秀学习资料欢迎下载总静水总压力:P2224.5221.71232.73KN(1分)优秀学习资料欢迎下载xz与水平方向的夹角:tg1PztgPx121.7124.541.5o(1分)优秀学习资料欢迎下载距底部B点的垂直距离:eRsin1sin41.5o0.663m(2分)优秀学习资料欢迎下载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hf/21m(4分)优秀学习资料欢迎下载列水箱和出口断面能量方程得,32V2/2gV2/2g(0.5)优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载所以V=4g/33.615m(5分)优秀学习资料欢迎下载QVA3.6150.10.1/40.0284m3/s28.4l/s(1分)优秀学习资料欢迎下载3.(12分)优秀学习资料欢迎下载V2〔d1/d2〕2V14m/s,QV1A10.031m43/s(1分)优秀学习资料欢迎下载以过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: 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载z1p105021V11g12z2p210sin30o22V2取1212g2p24,(3分)优秀学习资料欢迎下载得p2/19.644.23m水柱,即p219.69.844.232433.5KN/m(2分)优秀学习资料欢迎下载而p19.850490KN/m2,优秀学习资料欢迎下载取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向为x轴,与水流方向垂直为y轴)x方向大的动量方程:Rx和Ry,(水流方优秀学习资料欢迎下载p1A1p2A2Gsin300RxQ〔2V21V1〕取121优秀学习资料欢迎下载Rxp1A1p2A2Gsin30oQ〔V2V1〕优秀学习资料欢迎下载4900.0314433.50.0078520.510000.0314〔41〕/1000优秀学习资料欢迎下载15.933.410.910.9KN(3分)优秀学习资料欢迎下载y方向的动量方程:优秀学习资料欢迎下载RyGcos300RyGcos300020.8661.73KN(2分)优秀学习资料欢迎下载水流对管壁的作用力与Rx和Ry大小相等,方向相反;(1分)优秀学习资料欢迎下载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)优秀学习资料欢迎下载Qbe2gH〔0.60.180.3125〕82.519.68136.2m3/s(2分)优秀学习资料欢迎下载hc2e0.6252.51.563m优秀学习资料欢迎下载qQ/bhc317.03m/smq21.563817.0317.03优秀学习资料欢迎下载hc〔12831〕〔1ghc29.81.56331〕5.42m优秀学习资料欢迎下载由于hthc,所以闸孔为自由出流,假设正确;(2分)(2)优秀学习资料欢迎下载hk3q2/g3117.032/9.83.09m(1分)优秀学习资料欢迎下载由于hchk,所以出闸水流为急流,又hthk,所以下游河道为缓流(1分)优秀学习资料欢迎下载就下游水流连接形式为远驱式水跃(1分)要设消能工;(1分)优秀学习资料欢迎下载5.(10分)(1)由于uxxuy2y2yy0,满意连续性方程,所以该流淌是不行压缩流体的优秀学习资料欢迎下载流淌;(2分)优秀学习资料欢迎下载流函数duxdyuydx2xydy〔x2y2〕dx优秀学习资料欢迎下载xy2x3/3C(3分)优秀学习资料欢迎下载(2)由于1y〔2xux〕y1〔2x2 优秀学习资料欢迎下载2x〕0,所以为无旋流(2分) 优秀学习资料欢迎下载速度势函数duxdxCuydy2xydx〔x2y〕dy2xy2y/33(3分)'