2021年水力学考试题计算

'优秀学习资料欢迎下载水力学练习题及参考答案一、是非题〔正确的划“√”，错误的划“×〕1、抱负液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的抱负化的液体；（√）2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合；〔×〕3、园管中层流的雷诺数必定大于3000；×4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流；〔√〕5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流淌；（×）6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流淌；（×）6、达西定律适用于全部的渗流；（×）7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比；（√）8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同；〔√〕9、粘滞性是引起液流运动能量缺失的根本缘由；〔√〕10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心；（×）11、层流的沿程水头缺失系数仅与雷诺数有关；√12、陡坡上显现匀称流必为急流，缓坡上显现匀称流必为缓流；〔√〕13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大；〔×〕14、两条明渠的断面外形、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等；〔√〕15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合；（√）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙；×17、水头缺失可以区分为沿程水头缺失和局部水头缺失；〔√〕18、牛顿内摩擦定律适用于全部的液体；〔×〕19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等；（√）20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的；×22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，就该点相对压强为-50kPa；〔√〕24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区；〔√〕25、水深相同的静止水面肯定是等压面；〔√〕26、恒定流肯定是匀称流，层流也肯定是匀称流；（×）27、紊流光滑区的沿程水头缺失系数仅与雷诺数有关；√28、陡坡上可以显现匀称的缓流；〔×〕29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区；〔√〕 优秀学习资料欢迎下载30、当明渠匀称流水深大于临界水深，该水流肯定是急流；〔×〕 优秀学习资料欢迎下载31、缓坡上只能显现非匀称流缓流；（×）32、静水压强的大小与受压面的方位无关；〔√〕33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度；〔×〕34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情形；（×）35、平坡渠道中不行能发生匀称流；〔√〕37、水跃只能发生于平底明渠中；〔×〕二、单项挑选题〔填写唯独正确答案的编号〕1、作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量（2）〔1〕大;〔2〕小；〔3〕相同；〔4〕无法确定；2、依据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（1）(1)数值相等;〔2〕数值不等;〔3〕仅水平方向数值相等;〔4〕铅直方向数值最大；3、已知水流的沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关，可判定该水流属于（4）1层流区；2紊流光滑区；3紊流过渡粗糙区；4紊流粗糙区；4、液体中某点的肯定压强为100kN/m2，就该点的相对压强为（2）（1）1kN/m2（2）2kN/m2（3）5kN/m2（4）10kN/m25、紊流的断面流速分布规律符合（1）1对数分布；2直线分布；3抛物线分布；4椭圆分布；6、长管的总水头线与测压管水头线（1）（1）相重合；（2）相平行，呈直线；（3）相平行，呈阶梯状；（4）以上答案都不对；7、渗流的达西公式只能适用于（1）(1)恒定匀称层流〔2〕恒定匀称紊流〔3〕恒定匀称流；〔4〕非恒定流；8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判定该液流属（3）1层流区；2紊流光滑区；3紊流过渡粗糙区；4紊流粗糙区；9、堰流的流量与堰顶水头的2成正比；11/2次；23/2次方；32次方；41次方；10、溢流坝下泄水流收缩断面水深hc0的跃后水深为hc02，形成远离水跃连接的条件是（3）〔1〕ht=hc02〔2〕ht>hc02〔3〕ht1，就A、B两测压管中的液面必为〔2〕〔1〕B管高于A管；〔2〕A管高于B管；〔3〕AB两管同高；22、紊流的断面流速分布规律符合（1）1对数分布；2椭圆分布；3抛物线分布；4直线分布；23平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数J〔h1〕与J〔h2〕的关系是（1）1J〔h1〕=J〔h2〕2J〔h1〕>J〔h2〕3J〔h1〕pb〔2〕paiki2iki2ik六、依据题目要求解答以下各题1、图示圆弧形闸门AB〔1/4圆〕,A点以上的水深H＝1.2m，闸门宽B=4m，圆弧形闸门半径R=1m，水面均为大气压强；确定圆弧形闸门AB上作用的静水总压力及作用方向；解：水平分力Px=pc×Ax=74.48kN铅垂分力Py=γ×V=85.65kN,H优秀学习资料欢迎下载2静水总压力P=Px22+Py,ORA优秀学习资料欢迎下载P=113.50kN,tan=Py/Px=1.15∴=49°R合力作用线通过圆弧形闸门的圆心；B；2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d＝0.8m，长l=50m，两个30折角、进口和出口的局部水头缺失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头缺失系数λ=0.024，上下游水位差H=3m；如上下游流速水头忽视不计，求通过倒虹吸管的流量Q； 优秀学习资料欢迎下载解：按短管运算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的运算断面建立能量方程lv2Hhw〔〕4R2g运算圆管道断面的水力半径和局部水头缺失系数优秀学习资料欢迎下载RAd/40.2m,0.220.51.01.9优秀学习资料欢迎下载将参数代入上式运算，可以求解得到优秀学习资料欢迎下载v4.16m/s,QvA2.091m3/s优秀学习资料欢迎下载即倒虹吸管内通过的流量为2.091m3/s；3、某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气〔如题图〕，喷嘴出口直径d2=2.0cm；用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kNm2，管路内流速v1=0.706m/s；求水流对喷嘴的水平作用力F〔可取动量校正系数为1〕v1d1解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程：得喷嘴流量和出口流速为：优秀学习资料欢迎下载Qv1A10.00314m3s1优秀学习资料欢迎下载v2Q9.9mR2A2sP对于喷嘴建立x方向的动量方程2优秀学习资料欢迎下载p1A1RQ〔v2xv1x〕1优秀学习资料欢迎下载Rp3A3Q〔v2v3〕187.8Nx优秀学习资料欢迎下载水流对喷嘴冲击力:F与R,等值反向；4、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m；进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2＝52.04m，当槽中匀称流水深h0=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q；解：i=（Z1-Z2）/L=0.001优秀学习资料欢迎下载Abh2.55m2优秀学习资料欢迎下载xb2h4.9m 优秀学习资料欢迎下载RA0.52mx优秀学习资料欢迎下载C1R16n164.06m2/s优秀学习资料欢迎下载v=C〔Ri〕0.5＝1.46m/sQ=vA=3.72m3/s；7.65m/s5、有一矩形断面混凝土渡槽〔n=0.014〕，底宽b＝1.5m,槽长L＝116.5m；进口处槽底高程Z1=52.06m，当通过设计流量Q＝3时，槽中匀称流水深h0=1.7m，试求渡槽底坡和出口槽底高程Z2？6、图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射；如管嘴出口至水箱水面的高度h=5m，短管的总水头缺失是短管流速水头的0.2倍，取动能校正系数α=1；求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z；7、求图中矩形面板所受静水总压力的大小及作用点位置，已知水深H=2m，板宽B＝3m；8、图示一跨河倒虹吸管，正方形断面，边长b=0.8m，长l=50m，两个30；折角、进口和出口的局部水头缺失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头缺失系数λ=0.024，已知通过流量Q=2.662m3/s；如上下游的行进流速水头忽视不计，求上下游水位差H；9、有一水电站引水钢管，管道长度L=2000m，管中水流的流速v=2m/s，管道水击波波速C＝1172m/s；由于管道末端阀门在2秒内完全关闭，产生水击； 优秀学习资料欢迎下载试判定水击类型；并求管中水击压强水头ΔH；10、测定90°弯管的局部水头缺失系数的试验装置如题图所示；已知试验段AB长10m，管径d＝0.05m，弯Δh水A管曲率半径R＝d，管段沿程水力摩擦系数λ＝0.0264，实测AB两端测压管水头差△h＝0.63cm，100秒钟流入量水B箱的水体体积为0.028m3，试求弯管局部水头缺失系数；11、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m；进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2＝52.04m，当槽中匀称流水深h0=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q；12、某溢流坝下收缩断面处水深hc=1.1m，已知单宽流量q＝14.72m2/s，当坝下游水深ht=4.7m时，1）求对应收缩断面处水深hc的跃后水深hc22）坝下游发生何种形式的水跃？是否需要修建消能工？解：1〕运算临界水深hk，判定收缩断面和下游水流流态，优秀学习资料欢迎下载q2hk3g14.72239.82.81m优秀学习资料欢迎下载由于收缩断面水深hc=1.1mhk为急流，下游水深ht=4.7mhk为缓流，所以溢流坝下游必定发生水跃；2）运算收缩断面处水深hc的共軛水深hc2优秀学习资料欢迎下载hchc2＝2〔1q2831〕ghc优秀学习资料欢迎下载1.114.722优秀学习资料欢迎下载＝2〔189.81.131〕＝5.81m优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载由于hc2ht，该水跃为远驱水跃；2）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池；13、矩形断面渠道中有一平板闸门，渠宽b＝3m；闸前水深H＝4m，闸下收缩断面水深hc=0.8m，已知渠道流量Q=18m3/s；取动能和动量校正系数均为1；求水流作用于闸门上的作用力；14、已知如下列图水平安装的文丘里流量计，Hhcp11γ2d1d212hv 优秀学习资料欢迎下载优秀学习资料欢迎下载已测得压强p1=0.5m，p2=-0.2m，水管的横优秀学习资料欢迎下载断面积A1=0.002m2，A2=0.001m2,不计水头缺失，求通过文丘里流量计的流量Q为多少？优秀学习资料欢迎下载15、管道直径d=10mm，通过流量Q=20cm3/s，运动粘度=0.0101cm2/s；问管中优秀学习资料欢迎下载水流流态属层流仍是紊流？如将直径改为d=30mm，水温、流量不变，问管中水流属何种流态？16、有一水电站引水钢管，管道长度L=2000m，管中水流的流速v=2m/s，管道水击波波速C＝1172m/s；由于管道末端阀门在2秒内完全关闭，产生水击；试判定水击类型；并求管中水击压强水头ΔH；17、某矩形断面河道中建筑有一座WES堰型溢流坝，溢流堰宽b＝10m，在设计水头Hd=2.50m时的流量系数为md=0.502，堰高P1=16m；问：（1）不考虑侧收缩和埋没影响，求通过堰型溢流的流量Q；（2）如坝下收缩断面处水深hc=0.8m，当坝下游水深ht=3.5m时，坝下游是否发生水跃？如发生水跃，属于何种形式的水跃？是否需要修建消能工？18、有一矩形断面渠道底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当槽中匀称流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q；19、图示一水平放置的弯管，直径D=0.2m，转角α=90°，1－1断面管轴处的动水压强为p1=40kN/m2，2－2断面与大气连通，管中流量为Q＝0.1m3/s，求水流通过弯管时对管壁的作用力；（取动能校正系数和动量修正系数均为1）1D122 优秀学习资料欢迎下载20、求图中圆弧形闸门AB所受静水总压力的大小及方向；已知水深H=4m，板宽B＝2m；AHB21、有一浆砌块石的矩形断面渠道，糙率n=0.025，宽b=6m，当Q=14.0m3/s时，渠中匀称水深h=2m，试判定渠道中的明渠水流流态；22、某矩形断面渠道，通过的流量为Q=30m3/s，底宽为b=5m，水深为h=1m，判定渠内水流是急流仍是缓流？假如是急流，试运算发生水跃的跃后水深是多少；23、某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门，已知平板闸门的宽度b＝6m，闸前水深为H=4m，闸孔流量系数μ=0.45，闸门开度e=0.5m，闸底板与渠底齐平；（1）不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸流量Q；（2）如闸下收缩水深hc＝0.4m，下游水深ht=2.5m，判定闸下水跃连接的形式，并确定是否需要修建消力池？；Hhchth1优秀学习资料欢迎下载24、如下列图矩形平板闸门AB宽b=3m，门重G=9800N，α=60°，h1=1m，h2=1.73m；试求：下游有水时启门力T，h2Th3优秀学习资料欢迎下载25、有一水平放置的管道〔如图〕；管径d1=10cm，d2=5cm；管中流量Qv=10L/s；断面1处测管高度H=2m；不计管道收缩段的水头缺失；取动能与动量校正系数均为1；求水流作 优秀学习资料欢迎下载用于收缩段管壁上的力；326、有一浆砌块石的矩形断面渠道，糙率n=0.025，宽b=5m，当Q=15.0m/s时，渠中匀称水深h=2m，试判定渠道中的明渠水流流态；27、有一单孔水闸，平板闸门孔宽＝3.0m，闸门开度e=0.5m，闸前水深H＝6.0m，闸孔流量系数μ=0.556，闸底板与渠底齐平；不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸流量Q；优秀学习资料欢迎下载；28、水温10C时水流的运动粘滞系数为=0.0131cm2/s，水管的直径为10cm，管中优秀学习资料欢迎下载流速为100cm/s，试判别水流流态；29、有一矩形断面渠道匀称流，底宽b=10m，水深h=3m，糙率n=0.014，底坡i=0.001；如流淌在紊流粗糙区，求谢才系数C和流量Q，并判别是急流仍是缓流；30、有一虹吸管〔如图〕；已知管径d=10cm，h1=1.5m，h2=3m，不计水头缺失，取动能校正系数α＝1；求断面c－c中心处的压强pc；32、有一单孔水闸，平板闸门孔宽b＝3.0m，闸门开度e=0.5m，闸前水深H＝6.0m，闸孔流量系数μ=0.556，闸底板与渠底齐平；不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸 优秀学习资料欢迎下载流量Q；e33、某单孔WES型有用堰，孔净宽=18.0m，上游堰高P=35m，堰顶水头H=3.2m，已知有用堰的流量系数m=0.502，不考虑侧收缩系数影响；堰下游收缩断面的水深hc=0.5m，收缩断面的宽为54m，下游水位低于堰顶，下游水深ht=3.5m；（1）求通过有用堰的流量Q（2）确定堰下游水跃连接形式，说明堰下游是否需要修建消能设施？（3）如采纳底流式消能，消能池中的水跃应达到什么要求？Hcthh34、图示直径为20mm，长450m的管道自水库取水并泄入大气中，出口比水库水面低13m，已知沿程水头缺失系数λ=0.04，进口局部水头缺失系数ζ=0.5，求泄流量Q；〔按短管运算〕35、图示左边为一封闭容器，盛有密度1＝2＝1000kg/m3的水，深度h1=3m；容器侧壁装有一测压管，H=0.5m；右边为敞口盛水容器，水深h2=2.2m；求中间隔板A、 优秀学习资料欢迎下载B、C三点的压强；〔10分〕36、已知如下列图的文丘里管，管路中通过流量Q=10l/s，d1=5cm，p1=78.4Pa，假如使2断面产生真空压强为6.37kPa，问d2应为多少？（不计水头缺失）（10分〕p11γ2d1d212hv37、有一矩形断面渠道，底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当槽中匀称流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q,并判别是急流仍是缓流；'