《水力学》综合练习一
更新时间:2024-04-23 03:35:01 阅读量: 综合文库 文档下载
《水力学(B)》综合练习一
一、判断题(每小题2分,共16)
你认为正确的在题后括号内划“√”反之划“×” 1. 牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。( )
2. 水力最佳断面是指:过流面积相同,所能通过的流量最大的过流断面。( ) 3. 在流场中流线是可以相交的。( ) 4. 恒定流必定是均匀流。( )
5. 舍齐公式只能适用于紊流阻力平方区。( ) 6. 渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。( ) 7. 明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。( )
8. 沿程水头损失系数λ的量纲与谢才系数c的量纲相同。( ) 二、单项选择题(每小题3分,共18分)
在所列备选项中,选1项正确的或最好的作为答案,将选项号填入各题的括号中。 1.平衡液体中的等压面必为( ) A.水平面 B.斜平面
c.旋转抛物面 D.与质量力相正交的面 2.层流运动过流断面的流速分布规律符合( ) A.抛物线分布 B.直线分布 C.对数分布 D.指数分布
3.当水流的沿程水头损失系数λ只与边界粗糙度有关,可判断该水流属于( ) A.紊流粗糙区 B.紊流光滑区 C.紊流过渡区 D.层流区
4.佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数? ( ) A.急流和缓流 B.均匀流和非均匀流 C.层流和紊流 D.恒定流和非恒定流
5.根据能量方程,用来测量管道中流量点流速的仪器是( ) A.毕托管 B.文丘里流量计
c.测压管 D.薄壁堰 6.在明渠渐变流中( )
A.总水头线一定平行于底坡线 B.总水头线与自由水面相重合 c.测压管水头线与自由水面一致 D.水面线与底坡线平行
三、问答题(每小题5分,共10分) 1. 什么是液体的可压缩性? 2. 什么是相对压强和绝对压强? 四、计算题(共 5小题,共56分)
1.如图所示挡水矩形平板AB,已知水深h=2m,板宽b=3m,求作用在矩形平板AB上的静水总压力的大小及作用点处的水深。(1 0分)
2. 某输油管道长L=500m,直径d=0.15m,流速v=0.24m/s,油的粘滞系数γ= 2.Ocm/s, 1)试判断此时的流动型态;
2)确定此管段的沿程阻力损失。(1 0分)
3. 图示水箱一侧有一向上开口的短管,箱内水位恒定,水流通过短管向上喷射。若短管出
口至水箱水面高h=5m,短管局部水头损失系数ζ= 1.2,沿程水头损失可以忽略,取动能修正系数α=1。忽略空气阻力,求管嘴的出流速度v及射流达到的高度z。 (1 3分)
2
4. 有一矩形断面长渠道内水流作均匀流运动,已知渠道的底宽b=3.2m,渠中水深h= 1.6m,
糙率n=0.025,渠道的底坡i= O.0009,试计算渠道内通过的流量Q。 (1 0分)
5. 某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门,已知平板闸门的宽度b=4m,闸前水深H=4m,闸孔
流量系数μ=0.55,闸门开度e=0.5m,闸底板与渠底齐平。(本题13分)
(1)不计闸前行近流速水头,按自由出流求过闸流量Q。 (5分)
(2)若闸下收缩断面水深hc =0.3m,求发生临界水跃时下游渠内的水深h应为多少? (4分) (3)若下游水深为ht=1. 5m, 判断闸下水跃衔接形式,并确定是否需要修建消力池?(4分)
参考答案
一、判断题(每小题2分,共16分)
在所列备选项中,选1项正确的或最好的作为答案,将选项号填入各题的括号中。 1. X 2.√ 3.√4.√ 5.√ 6.X 7.√ 8.√ 二、单选题{每小题3分,共18分)在所列备选项中,选1项正确的或最好的作为答案,将选项号填入各题的括号中。
1. D 2.A 3.A 4.C 5.B 6.C 三、简答题(每小题5分,共10分}
1 答:液体的可压缩性是指:当外界的压强发生变化时液体的体积也随之而发生改变的特性。液体的可压缩性在一般情况下可以不必考虑,但是当外界压强变化较大,如发生水击现象时必须予以考虑。
2.答:相对压强是指以当地大气压为基准计算的压强,绝对压强是以完全没有空气存在的压强为基准计算的压强。
四、计算题(共 5小题,共56分)
1.如图所示挡水矩形平板AB,已知水深h=2m,板宽b=3m,求作用在矩形平板AB上的静水总压力的大小及作用点处的水深。(1 0分)
解:∵平板AB的形心点C的水深hc =h/2=lm (2分)
∴作用在平板上的静水总压力为
P=pc×A=γhc=9.8×1×3×2=58.8kN
(5分)
静水总压力作用点d处的水深hD=2/3h=4/3m=1.333mm (3分)
2.某输油管道长L=500m,直径d=0.15m,流速v=0.24m/s,油的粘滞系数γ=2.0cm /s,
1)试判断此时的流动型态;
2)确定此管段的沿程阻力损失。(10分)
解:
2
0.24?0.15?180?2000,为层流;?2.0?10?46412)管段的沿程阻力系为数?=?0.356,ReRe??Lv2管段的沿程阻力损失hf???3.45m(油柱)d2gvd(5分)
(2分)
(3分)
3.图示水箱一侧有一向上开口的短管,箱内水位恒定,水流通过短管向上喷射。若短管出口至水箱水面高h=5m,短管局部水头损失系数ζ= 1. 2,沿程水头损失可以忽略,取动能修正系数α=1。忽略空气阻力,求管嘴的出流速度v及射流达到的高度z。 (1 3分)
4. 一矩形断面长渠道内水流作均匀流运动,已知渠道的底宽b=3.2m,渠中水深h= 1. 6m,
糙率n=0.025,渠道的底坡i= O. 0009,试计算渠道内通过的流量Q。 (1 0分)
解:A?bh0?3.2?1.6?5.12m2 1分 x?b?2h0?3.2?2?1.6?6.4m 1分A?0.8m 2分 x1 C?R16?38.900.5/s 2分n Q?ACRi?5.12?38.90?0.8?0.0009?5.34m3/m 4分 R?6. 某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门,已知平板闸门的宽度b=4m,闸前水深H=4m,闸孔
流量系数μ=0.55,闸门开度e=0.5m,闸底板与渠底齐平。(本题13分)
(1)不计闸前行近流速水头,按自由出流求过闸流量Q。 (5分)
(2)若闸下收缩断面水深hc =0.3m,求发生临界水跃时下游渠内的水深h应为多少? (4分) (3)若下游水深为ht=1. 5m,判断闸下水跃衔接形式,并确定是否需要修建消力池?(4分)
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