水力学试卷加答案3

水力学试题

第一部分 选择题(共20分)

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选

项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )

A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s C.2.4×105Pa·s D.2.4×109Pa·s 2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是

A.1-1断面和2-2断面 B.2-2断面和3-3断面 C.1-1断面和3-3断面 D.3-3断面和4-4断面 3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( )

A.QA>QB B.QA=QB C.QA

B=2

，两管的水头损失关系为( )

A. = B. =2

5.如图所示，水泵的扬程是( )

C.

=1.41

D.

=4

A. B. C. + D. + +

6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( )

A.给定水深h，求底宽b B.给定宽深比β，求水深h与底宽b

C.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽b D.给定水力坡度J，求水深 7.断面单位能量

随水深

的变化规律是( )

随

增加而单调减少

A. 存在极大值 B. 存在极小值 C. 随 增加而单调增加 D. 8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( ) A.M3型 B.C3型 C.S3型 D.H3型

与底宽

1

9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( )

A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )

A.

D.

第二部分 非选择题(共80分)

二、填空题(本大题共10空，每空1分，共10分)

不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均分无。 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。

12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数Rec为______。

14.水由孔口直接流入另一水体中，称为______出流。

15.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。 16.渠道中的水深h大于临界水深hc时，水流流态为______。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。 19.达西定律适用于______渗流。

20.具有自由液面的水流模型试验，一般选用______准则设计模型。 三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 21.粘性

22.断面平均流速 23.粘性底层 24.短管 25.临界底坡

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

B. C.

26.试述液体静力学的基本方程 及其各项的物理意义。

27.如图所示，一倒置U形管，上部为油，其密度ρoil=800kg/m3，用来测定水管中的A点流速uA，若读数△h=200mm，求该点流速μA。

28.如何判别圆管和非圆管有压流中的流态?

29.试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析M2型水面曲线的变化趋势。 五、计算题(本大题共4小题，每小题10分，共40分)

30.如图所示，一矩形平板闸门AB，宽b=2m，与水平面夹角α=30°，其自重G=19.6kN，并铰接于A点。水面通过A点，水深h=2.1m，试求打开闸门的最大铅直拉力T。

31.如图所示，文丘里流量计管道直径d1=200mm，喉管直径d2=100mm，水银差压计读数y=20mm，水银密度ρm=13.6×103kg/m3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量Q。

2

32.有一浆砌块石的矩形断面渠道。已知渠道长l=500m,底宽b=3.2m，渠中水深h0=1.6m,粗糙系数n=0.025，通过的流量Q=6m3/s，试求沿程水头损失。

33.水塔经图示管道系统供水。已知供水流量Q=0.1m3/s,各段管长l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直径d1=d4=200mm(比阻a1=a4=9.029s2/m6),d2=d3=150mm(比阻a2=a3=41.85s2/m6),

试求：(1)各并联管段的流量Q2，Q3； (2)水塔水面高度H。

水力学试题参考答案

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1.B 2.C 3.B 4.A 5.D 6.D 7.B 8.C 9.A 10.D 二、填空题(本大题共10空，每空1分，共10分) 11.密度 12.时间 13.2300或2000 14.淹没 15.大 16.缓流 17.共轭水深 18.急流 19.均匀 20.弗劳德

三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)

21.相邻流层在发生相对运动时产生内摩擦力的性质叫粘性；或者答粘性是流体阻抗剪切变形速度的特性；或者答粘性是流体的内摩擦特性均可。

22.设想过流断面上速度v均匀分布，通过的流量等于实际流量，此速度v定义为该断面的平均流速，即 23.紧靠壁面存在一个粘性切应力(或粘性力)起控制作用的薄层。

24.水头损失中，沿程水头损失和局部水头损失都占相当比重，两者都不可忽略的管道。 25.正常水深等于该流量下临界水深时的渠底坡度。 四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 26.物理意义：

z:单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能，简称位能。 ：单位重量液体具有的压强势能，简称压能。

3

Z+ :单位重量液体具有的总势能。

Z+ =C：静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等。 27.解：根据元流伯努利方程，如图，有：

=(1-0.8) =392Pa

=0.885m/s

答：A点流速为0.885m/s。 28.用临界雷诺数作为流态的判别标准 对于管流：

若 或2000，流动为层流

若 或2000，流动为紊流

对于非圆管道，特征长度为水力半径R，雷诺数

，此时，相应的临界雷诺数为575和500

或500，流动为层流

或500，流动为紊流

若特征长度取为当量直径，则

仍为2300或2000。

29．

水深小于正常水深，但大于临界水深，流动为缓流 分子：hi, I－J<0 分母：h>hc, Fr<1, i－Fr2>0 分式：dh/ds<0, M2型降水曲线

五、计算题(本大题共4小题，每小题10分，共40分) 30．闸门AB上的水压力P=

表示闸门AB的长度。

KN

作用点D，AD=

4

重力G作用点C，AC= =h

T=

=76.34kN

打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN

31.解：列1-1，2-2断面的总流伯努利方程

取

=1，有

m

将（2）、（3）代入（1），得 v2=2.295m/s

Q=

=0.018m2/s

32.R= 0.8m

C=

=38.54m0.5/s

A=bh0=5.12m2

= =1.17m/s

5

=0.00115

m

33.(1)

Q2+Q3=0.1m3/s 得 Q3=0.033m3/s Q2=0.067m3/s (2)H=

=

=27.45m

6

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