水力学基础试题十(含答案)

1、得分阅卷 人为试卷10一、填空题：（每空1分，共10分）1.切应力与流速梯度关系线通过原点的液体称0Es2 .对于紊流有 h hk 、i ik、h 0。3 .满足 条件的堰流是实用堰；满足 条件的堰流是宽顶堰。4 .明渠均匀流的应满足 、及 三者平行。一 .一-、.，3一 ，一5 .一矩形断面的宽和图都为3m,流量为4.8m/s ,根据 Fr可以断定其为得分阅卷 人流。二、判断题：（每题2分，共10分）1因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水头损失也不相同。（）2只有当相对压强小于零时，才能涉及到真空度的概念。（）3在紊流粗糙区中，对于同一种材料的管道，管径越小，则沿程

2、水头损失系数越 大。（）4缓流时断面单位能量随水深的增大而增加， 急流时断面单位能量随水深的增大 而减少。（）5在实际工作中，直接水击是我们应尽力避免的，因为此时阀门处的压强未能达 到最大值。（）得分阅卷 人三、说明题（3小题，共20分）1.（本题6分）说明图中所示管段AB中的水流属于恒定流或非恒定流，均匀流或非均匀流。（6分）BC2 .（本题7分）应用水面曲线微分方程来分析下图中 c区水面线的形状dh(ds1 (0)2/)(7分)y一 k0 i ik得分阅卷 人3 .（本题7分）绘制发生水击时，各个时段闸门处的压变化图。（7分）四、绘图题（4小题，共25分）1.（本题5）绘出图中的总水头线和

3、测压管水头线:3 .（本题7）绘出图中的压力体：（7）4 .（本题7）在充分的长直棱柱体渠道中的水面曲线。（7）五、计算题（4小题，共35分）得分阅卷 人1.（本题6分）一极薄平板在动力粘滞系数分别为11和仙2两种油层的界面上以口 = 0.6m/s的速度运动，如图所示。设以1 = 22,薄平板与两侧壁面之间的流速按线性分布，距离6均为3 cm。两油层在平板上产生的总切应力 =25N/m2。求仙1和 小。（=T/A） （A为接触面的面积）2 .（本题1 0分）在管道上装一复式测压计，如图所示。已知测压计上各液面 及A点的标高为：1 1.8m, 2 0.6m, 3 2.0m, 41.0m, A 5

4、 1.5m，试确定管中A点压强<12 Pa l,H1 JU3 .（本题10分）水流由直径dA为20cm的渐缩弯管A流入直径dB为15cm的B管，管轴中心线在同一水平面内，A管与B管之间的夹角为600,已知通过的流量Q为0.1m3/s, A端 中心处相对压强Pa为120kPa,若不计水头损失，求水流对弯管的作用力。4 .（本题9分）今欲开挖一梯形断面土渠。已知：流量Q=10m3/s。边坡系数m=1.5, 粗糙系数n=0.02,为防止冲刷的最大允许流速 v=1.0m/s：,试求：（1）按水力最佳断面条件设计断面尺寸；（2）渠道的底坡i为多少？试卷10答案一、填空题：（每空1分，共10分）1

5、.牛顿流体2 . <><2.52.5 103.0.67 < H , H4 .总水头线 水面线 底坡5 .紊流二、判断题：（每题2分，共10分）1.错 2.对3.对4.对5.错三、简答题：1 .属于恒定均匀流，（2分）因为其中的水力要素不随时间发生变化，（2分） 沿程不发生变化。（2分）2 . h<ho,所以 K<Ko,分子< 0,又因为 h<hK, Fr> 1,分母<0,dh/ds >0水深 沿程增加，水面为壅水曲线.（3分）渠道上游以均匀流水渠0水深为界限，当h趋近0时，K趋近0时,Fr趋近0时，dh/ds趋近0,上游以底坡为

6、渐近线。（2分）由于水平线为壅水曲线，因此当渠道的下游水深h趋于hk时,K趋于定值，Fr 趋于1, dh/ds趋于，下游水面线垂直于 K-K线。.（2分）3.图（7分）PqAp四、绘图题1.3.4.计算题（4小题，共40分）1.（3分）（3分）dui u u0.6-；1 -2 (2 22 )-512dy0.0352.（5分）（3分）（2分）Pam ( 12)( 32)m ( 34)( 54 )= 133.2(1.8 0.6) 9.8(2 0.6) 133.2(2.0 1.0) 9.8(1.5 1.0)2=311.66kN/m2(2分)3.一一 一一 2 一 VaQ/A0.1/(3.140.12

7、) 3.18m/svBQ/A0.1/(3.140.0752) 5.66m/s( 2分)对A和B两个断面的中心点列能量方程：ZaPa2Va2gZbPbPb(白 g2Va2 vB2g2g2 vB 五109KPa(4)选取A和B两个断面之间的水体为控制体列动量方程Fx PaA PbxB fx Q( Vbx Vax) fx 2.87 KNFy fy PByB Q( VBy 0) fy 2.16KNf v' fy 2 fx2<2.96* 2.96 1.75* 1.75 3.57 KN(4)4.按水力最佳断面设计：b 2( Ji m1C -R6 50.7 n v C<Rii -V 0.00036( 1分) C2R m 0.61(3 分)hQ AV (b m