09级水力学试卷A

共11页第共11页第11页2009（A）题号题号分数一二三四五六七总分合分人： 复查人：分数判断题1分，共0分)

评卷人1.作用在液体上的力分为质量力和表面力两大类。 ( )2．水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。（）ik将随流量不同而变化。（）4．瞬时压强减去时均压强等于脉动压强。（）5．沿程水头损失系数的量纲与谢才系数C的量纲相同。（）6．间接水击压强的大小与阀门关闭规律无关。（）7．恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程则可升可降。（）8．渐变无压渗流中任意过水断面各点的渗流流速相等。（）9．渗流流网中等水头线就是等压线。（）10．体积弹性系数K值越大，液体越容易被压缩。（）分数评卷人二、单项选择题分数评卷人图示为两种液体同盛于一个容器内，且密度ρ1ρ1zρ2

B两测压管中液面必为（ ）pa AB⑴B管液面高于A管；⑵A管液面高于B管；⑶A、B两管液面同高；⑷无法确定2．静止液体中同一点各方向的压强( )⑴数值相等；⑵数值不等；⑶仅水平方向数值相等；⑷铅直方向数值最大。3．层流的沿程水头损失系数⑴只与雷诺数有关；⑵只与相对粗糙度有关；⑶与雷诺数及相对粗糙度都有关；⑷只与流速有关。4．在紊流中⑴液体质点作有秩序的运动； ⑵一层液体在另一层液体上滑动；⑶液体质点作无序的不规则运动； ⑷粘滞性的作用比动量交换的作用更大。下列各式中，具有雷诺数表达形式的是 ( )⑴vL ⑵vD ⑶

⑷vHvgH运动粘滞系vgH⑴[F

T] ⑵[

T2] ⑶[

T-1

] ⑷[ML-1T-1]作用在平面上的静水总压力的压力中心 ( )⑴通过受压面的形心； ⑵通过压力体的重心；⑶高于受压面的形心； ⑷低于受压面的形心。绕铅垂中心轴作等加速度旋转的容器中的液体的等压面为 ( )⑴圆柱面； ⑵圆锥面； ⑶抛物面； ⑷椭圆曲面。图示的容器a中盛有密度为1

的液体，容器b中盛有密度为 和1 2

的两种液体，则两个容器中曲面AB上的压力体及压力应有 ( )HH11H2（a）

(b)压力体相同，压力也相等； (2)压力体相同，但压力不相等；(3)压力体不同，压力也不相等； (4)压力体不同，但压力相等。图示B两点间有两根并联管道1和。设管1的沿程水头损失为h ，管2f的沿程水头损失为h 。则h 与h 的关系为 （ ）f f f2；⑴h h ⑵h h ； ⑶h =h ； ⑷无法确定。；f f f f f f22A1B分数评卷人三、填空题分数评卷人棱柱形渠道是指 。薄壁堰按堰口形状可分类、 和 等。渗流达西定律的表达式，式中各变量的名称 。r当明渠水深h大于临界水深h时，则水流处状态，此时佛汝德数Frk （填1、1或1。pv

abs

的关系液体中真空压强p与相v对压强p的关系。有压管流按长管与按短管水力计算的区别在 。AB图示水泵过流系统中的吸水管断面AAB压强 大气压强，而压力出水管断面B的动水压大气压强。某矩形断面渠道的底宽b=10m，通过的流量Q=40m3/shk= 。分数评卷人四、作图题分数评卷人定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称各渠段均充分长，各段糙相同) (5分)i<ii<i1 ki>i2 k闸门AB平面上的静水压强分布图，标出力的方向，能抵消一定要抵消。(5分)ρ ρ1 1h A ρ h A

ρh ρ A ρh 1 H h2Bρ=ρ

1 HhH2Bρ>ρ

1 2HhH2Bρ<ρ1 2 1 2 1 2分数评卷人五、分析计算题分数评卷人1h=0.5mm，两板间充满密度为＝900kg/m3的液体。下板固定不动，上板在所在平面上以u=0.25m/s作用在上板下表面上的切应力为0.002N/m。求该液体的动力粘滞系数和运动粘滞系数（6分）2、简述流网法求解急变渗流的原理，说明利用流网可以进行哪些渗流计算？写出主要计算公式。(6分)3、图示为水轮机的圆锥形尾水管，已知断面A

d1 A的直径d1

0.6m，流速vA

6m/s，断面B-BPzPa的直径d2

0.9断面B-B的压强按静压分布。 Qd断面A到B的水头损失为hw

22g试计算 B 2 BA：(1) z6mA-A的真空度；(2)A5mA位置zm。(设动能校正系数1)(8分)一矩形断面陡槽，槽宽b5当流量Q20m

s时，陡槽下游收缩断面水h 0.5下游缓坡渠道的均匀流水深c为ht1.8试判断渠中发生何种型式的水面衔接形式如果在c-c断面发生临界水跃所需下游水深ht为多? (10分)cci1>ikhtci2<ik5、水平管道末端接一向上倾斜的弯形喷嘴(轴线在同一铅直平内)，转角1-12-2d=200mm和d=100，两断面中心高差1 2面平均流速v

m/（喷入大气，全喷嘴水头损失

w

v. g

，断面1-1至2-2间水体重的G=196.6N。求水流作用于弯形喷嘴的力的大小和方向。(14分)2221αG12009级水工专业水力学课程试题（A）答案一、是非题（每小题1分,共10分）1、()，2、(×)，3、()，4、()，5、(×)，6、(×)，7、()，8、(×)，9、(×)，10、(×)二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号；每小题2分，共20分)1.(2)，2.(1)，3.(1)，4.(3)，5.(4)，6.(3)，7.(4)，8.(3)，9.(2)，10.(3)三、填空题（每小题2分,共16分）1、解：断面形状和尺寸沿程不变的渠道。2、解：矩形薄壁堰；三角形薄壁堰；梯形薄壁堰。3、解：vkJ；v 为渗流过水断面平均流速，J为水力坡度，k渗透系数。4、解：缓流 15、解: pp p ppv a abs v6、解：计算时是否计入局部水头损失hj7、解：小于；大于。8、解：1.177m四、作图题（每小题5分,共10分）1．解：(5分)2、解：(5分)

v22g 五、根据题目要求解答下列各题（本大题共4小题，总计44分）1（6分）dudy解=0.004Pa.s (3分dudy2（6分

4.444106m2/s (3分)解：流网原理可从以下几方面论述：1、流网是流线与等势的正交曲线方格网状图形；2、流网中的正值方向与流场中流速方向一致，将u方向逆时针旋转900后即为的正值方向；3正交格网，即取，距离nm。若边界轮廓已知，使每个网格接近正交曲线方格，用手试描几次就可绘出流网，这就是近似绘流网的原则；4、每两条相邻流线间的单宽流量q都相等，qconst。 (3分)利用流网可以计算：渗流流速，其公式为ukJkHs渗流量，其公式为qkHmnp

Nh

其中h

是N点处水头。 (3分)3（8分）解：过水断面B-B的流速d

g N f NvB(dA)2vA2.667m/s (2分)B列A-A、0-0间能量方程z pAvA

p0v02hA

B

wA-02B而h 0.2vA v22BwA-0

2g 2gp v v2z

0.2)B

(2分)g 2g 2g当z=6m时

pAz0.8vA

vB

7.106mH2O (2)2g 2g当A处真空度为5m，大允许值zpA

0.8vA

vB

3.894m (2分)2g 2g4（10分）qb

4m3sq2

(2分)F2rchhc

gh3c(

13.0612rc12rc

(2分)(2分)c 2hhc t

，发生远离水跃衔接。

(2分)如欲在c-c断面发生临界水跃所需下游水深为ht

2.31m

(2分)5（14分）解：取坐标系和脱离体为图示。v A2v1 A 1

(dd

2)2v21

2.5m/s

(2分)写断面1-1至2-2能量方程(基准面0-0如图示)p0 1

v2 11

z0

v22 2

0.5v222g 2g 2g取1

1.0p10.2102 2.52g 29.8 29.80.27.3347.534mH2O1p73.835kN/m210.22PpA73.835 2.3196kN

0 (5分)1 1 1 4 2xPRx1 x

qv

(v2 2x

v)12R 2.31961.010.00.122x 41.9606 kN