川大 水力学半期卷子.doc

四 川 大 学 期 考 试 试 题（2009 2010 年第 一 学期）课程号： 课序号： 课程名称：水力学 任课教师： 成绩：适用专业年级： 学生人数： 印题份数： 学号： 姓名：考试须知四川大学学生参加由学校或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行四川大学考试工作管理办法和四川大学考场规则。有考试违纪作弊行为的，一律按照四川大学学生考试违纪作弊处罚条例进行处理。四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行四川大学考试工作管理办法、四川大学考场规则和四川大学监考人员职责。有违反学校有关规定的，严格按照四川大学教学事故认定及处理办法进行处理。一、 是非题（正确的划“”，错误的划“”）（本大题分15小题，每小题1分，共15分）1 切应力公式t=gRJ是在均匀流条件下导出的。 （ ）2、相邻液体接触面上的水压力是质量力。 （ ）3、重力与其它质量力同时作用时，等压面为水平面。 （ ）4、均匀流一定是层流，非均匀流一定是紊流。 （ ）5、水头损失 hw 代表液流从断面 1到断面 2 所消耗的总机械能。 （ ） 6、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。 （ ）7、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。 （ ） 8、均匀流中只考虑沿程水头损失；渐变流中只考虑局部水头损失。 （ ）9、沿程阻力系数总是随流速的增大而增大。 （ ）10、长管作用水头全部消耗在沿程水头损失上。 （ ）11、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。 （ ）12、均匀缓流只能在缓坡上发生，均匀急流只能在陡坡上发生。 （ ）13、绝对压强可以为正值，也可以为负值 。 （ ） 14、平面上静水总压力的大小等于压力中心点的压强与受力面面积的乘积。（ ） 15、当质量力只有重力时，液体的重力加速度代表液体的单位质量力。 （ ） 二、选择题： （本大题分5小题，每小题2分，共10分）（1）在水力学中，单位质量力是指（ c ）。 a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。（2）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 ( b )a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2（3）流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为（ d ）。a、 均匀流 b、 非均匀流 c、 非恒定流 d、 恒定流（4）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ b ）。 a、8； b、4； c、2； d、1。（5）已知液体流动的沿程水力摩擦系数l与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 ( c )。 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区三、作图题（本大题分3小题，共30分）1、画出下列左图受压面ABC的压强分布图和右图受压面AB的水平压强分布图。（10分） 压强分布图 水平压强分布图2、试画出下列图中各受压曲面上的压力体图，并指示出垂直压力的方向。（10分）3、定性绘出图示短管自由出流的总水头线和测压管水头线。(10分)四、根据题目要求解答下列各题（本大题共4小题，总计45分） 1、 一铅直矩形闸，如下图所示。已知，门宽，试用解析法及图解法求其静水总压力的大小。（15分）2、某平底矩形断面的河道中筑一溢流坝，坝高a=30m，坝上水头H=2m，坝下游收缩断面处水深hc=0.8m，溢流坝水头损失为hw=2.5()，为收缩断面流速。不计行近流速(取动能及动量校正系数均为1.0)。求水流对单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。(10分)3、水平管直径 d=100 mm，管中装一蝶阀。为测定蝶阀的局部水头损失系数 z，在蝶阀前后设有 U 形水银压差计，如图所示，当管中通过流量 qv=15.7升/秒时，水银柱高差 h=50 mm，设沿程水头损失不计，求蝶阀在该开度时的局部水头损失系数。(10分) 4、有一梯形渠道，底宽 b =10 m，水深 h = 3 m，边坡为 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求通过的流量Q。 (10分)三作图题1. 画出受压图ABC的压强分布图和受压面AB的水平压强分布图。 2. 画出图中各受压曲面上的压力体图，并指示出垂直压力的方向。 四计算题：1. 解： 用解析法求： 式中， ，代入上式得 用图算法求首先绘制出平面闸门的压强分布图见图将压力分布图分解为矩形和三角形，则压力则静水总压力