水力学试卷及答案qw

《水力学》试卷班级：姓名：学号：成绩：单项选择题〔填写唯一正确答案的编号〕〔本大题共10小题，每题2分，共20分〕以下物理量中，有量纲的数为〔〕A．佛汝德数FrB.沿程阻力系数C．渗流系数kD.堰流流量系数m缓坡明渠中的均匀流是〔〕A．缓流B.急流C.临界流D.可以是急流或缓流管流的负压区是指测压管水头线〔〕A在基准面以下的局部B.在下游自由水面以下的局部C．在管轴线以下的局部D.在基准面以上的局部有两条梯形断面渠道1和2，其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，那么其均匀流水深h1和h2的关系为〔〕A．h1>h2B.h1<h2C.h1=h2D.对于并联长管道，每根管道的〔〕相等。A．流量B.切应力C.沿程水头损失D.水力坡度平衡液体的等压面必为〔〕A．水平面B.斜平面C.旋转抛物面D.与质量力正交的面理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时，〔〕A整个流场内各点的总水头相等B只有位于同一流线上的点，总水头相等C沿流线总水头沿程减小D沿流线总水头沿程增加有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，那么该堰流属于〔〕A．薄壁堰流B.宽顶堰流C.实用堰流D.明渠水流同一管道中，当流速不变，温度上升时，那么雷诺数〔〕A．增大B.减小C.不变D.不一定一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/sA．1B.C.2D.4填空题〔在空格中填写正确答案〕〔本大题共8小题，每空格2分，共16分〕1．有一明渠均匀流，通过流量，底坡，那么其流量模数K=.2．水泵进口真空计的读数为，那么该处的相对压强水头为m3．矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量,那么该水流的佛汝德数Fr=。4．宽顶堰的总水头H0=2m,下游水位超过堰顶的高度hs=1.45．渗流杜比公式说明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为。6．谢才系数，那么沿程阻力系数=。7．当液流为流时，流线与迹线重合。8．直径为1m作图题〔本大题分3小题，每题4分，共12分〕1．画出如图示曲面ABC上的水平压强分布图与压力体图。2．画出如图短管上的总水头线与测压管水头线。3．有三段不同底坡的棱柱体渠道首尾相连，每段都很长，且断面形状、尺度及糙率均相同。试定性画出各段渠道中水面曲线可能的连接形式。ii1=ici2<ici3>icK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，，，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。hh1h2Rp02．〔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，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。1m1mHL/2LLxy11223．〔本小题12分〕如图示管路渐变段，管轴线与水平面夹角，渐变段长L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径，流速，形心点相对压强水头水柱高，出水管直径，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力和。Lxy11224．〔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，闸前水深，闸门开度，闸下游水深，闸门宽度，〔闸门垂向收缩系数，堰流的流量系数，闸孔出流的流量系数〕，不计行进流速，试求：通过水闸的流量；HeHeht〔本小题10分〕对于流动，的平面流动，要求：判断是否是不可压缩流体的流动？假设流动存在，求流函数。判别是无旋流还是有旋流？假设为无旋流，确定其速度势函数。答案：单项选择题〔20分〕1.C2.A3.C4.B5.C6.D7.B8.C9.A10.D填空题〔16分〕2750m3–2.5m0自由出流5.矩形/或均匀分布6．0.007847.恒定流8三、作图题i1i1=ici2<ici3>ic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：〔2分〕 垂直方向静水总压力：〔2分〕 总静水总压力：〔1分〕 与水平方向的夹角：〔1分〕 距底部B点的垂直距离：〔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〔4分〕 列水箱和出口断面能量方程得，〔〕 所以V=〔5分〕〔1分〕3．〔12分〕，〔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：取〔3分〕，得水柱，即〔2分〕而，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和，〔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：取〔3分〕y方向的动量方程：〔2分〕水流对管壁的作用力与和大小相等，方向相反。〔1分〕4．(10分) 〔1〕由于e/H=2.5/8=0.3125<0.65，所以为闸孔出流〔1分〕假定为自由出流〔1分〕〔2分〕由于，所以闸孔为自由出流，假设正确。〔2分〕〔2〕〔1分〕由于，所以出闸水流为急流，又，所以下游河道为缓流〔