水力学模拟题库带答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——水力学模拟题库带答案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.缓坡明渠中的均匀流是（）

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、糙率和底坡一致，但底坡i1>i2，

则其均匀流水深h1和h2的关系为（）

A．h1>h2B.h1icK

四、计算题（本大题分5小题，共52分）1．（本小题10分）如下图，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为1m（垂直于纸面方向），半径R=1m，h1?2m，h2?3m，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。

p0h1Rh22．（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/2H1mL3．（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L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径d1?0.2m，流速V1?1m/s，形心点相对压强水头

p1/??50m水柱高，出水管直径d2?0.1m，不计水头损失，试求固定段管路所受的

作用力Rx和Ry。

212yx1L4．（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

（闸门垂向收缩系数H?8m，闸门开度e?2.5m，闸下游水深ht?4.5m，闸门宽度b?8m，

，不计行进?2?0.625，堰流的流量系数m?0.34，闸孔出流的流量系数??0.60?0.18e/H）流速，试求：

（1）通过水闸的流量；（2）判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。

Heht

答案：

一、单项选择题（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/或均匀分布

6．0.007847.恒定流8.0.25m三、作图题

V上?0V下?0i1=ici2ic

一、计算题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）；水平方向静水总压力：Px??hcA?9.8?2.5?1?1?24.5KN(?)（2分）

垂直方向静水总压力：Pz??V?9.8?(3?1?1???12/4)?21.71KN(?)（2分）总静水总压力：P?Px2?Pz2?24.52?21.712?32.73KN（1分）与水平方向的夹角：??tg?1Pz21.71?tg?1?41.5o（1分）Px24.5距底部B点的垂直距离：e?Rsin??1?sin41.5o?0.663m（2分）

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/2?1m（4分）

列水箱和出口断面能量方程得，3?2??V2/2g?V2/2g（??0.5）所以V=4g/3?3.615m（5分）

Q?VA?3.615?0.1?0.1??/4?0.0284m3/s?28.4l/s（1分）3．（12分）

V2?(d1/d2)2V1?4m/s，Q?V1A1?0.031m43/s（1分）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：

p1?1V12p2?2V22z1???z2??取?1??2?1（3分）

?2g?2g

12p242o0?50??10?sin30??，

19.6?19.6得p2/??44.23m水柱，即p2?9.8?44.23?433.5KN/m2（2分）

而p1?9.8?50?490KN/m2，

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Rx和Ry，（水流方向为x轴，与水流方向垂直为y轴）x方向大的动量方程：

p1A1?p2A2?Gsin300?Rx??Q(?2V2??1V1)取?1??2?1

Rx?p1A1?p2A2?Gsin30o??Q(V2?V1)?490?0.0314?433.5?0.00785?2?0.5?1000?0.0314(4?1)/1000

?15.93?3.4?1?0.9?10.9KN（3分）y方向的动量方程：Ry?Gcos300?0

Ry?Gcos300?2?