水力学（B卷）和答案2012.12.17

水力学

B

1 2

题号 一 二 三 四 五 总分 统分人

A、远驱水跃 B、临界水跃 C、稍有淹没的水跃 D、淹没水跃 题分 20 20 10 10 40 100 得分

二、填空题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人|

1、有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长100m，管道直径为100mm，若沿程水头损失为1.2m，沿程水头损失系数为0.021，则水力坡度为 ，管中流一、选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| 量为 m3/s。

2、直径为1m的管道中的水流，其水力半径为 。

1、判断液流流动方向的方法是（ ）。

3、某管道长为1000m，突然关闭出口阀门时，产生水击，若关闭时间为3s，水击A、由压强大处流向压强小处 B、由高处流向低处 波传播速度为1000m/s，则产生 水击。 C、由能量大处流向总能量小处 D、由流量大处流向流量小处

4、宽顶堰的淹没条件为 。

2、有一溢流堰，堰顶宽度??5m，堰上水头H?10m，则该堰流为 （ ）。 5、水泵进口真空计的读数为4.0kPa，则该处的相对压强为 ，绝对压强A、薄壁堰流 B、实用堰流 C、宽顶堰流 D、明渠水流 为 。（当地大气压为98kPa）

3、圆管层流管轴心处的点流速为1m/s，则断面平均流速为（ ）。 6、水跃函数相等的两个不同水深称为 。

A、2m/s B、0.25m/s C、1m/s D、0.5m/s 7、牛顿内摩擦定律适用的条件是 和 。

4、圆管紊流过渡粗糙区，沿程阻力系数?与（ ）。

8、常采用的衔接与消能措施有 、 、 。 9、正坡明渠渐变水流的水面曲线共 条。

A、r0有关 B、Re有关 r0?C、

?，Re有关 D、不一定 10、矩形断面渠道，水深h=2m，单宽流量q?1m3/s,则该水流的佛汝德数5、明渠水流中产生aFr= 。

3型水面曲线，则该水流为（ ）。

三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| A、均匀的缓流 B、均匀的急流 C、非均匀的缓流 D、非均匀的急流 （ ）1、重力、惯性力是常见的表面力。

6、达西定律适用于（ ）。

（ ）2、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 A、紊流渗流 B、层流渗流 C、层流和紊流渗流都适用 D、渐变渗流 （ ）3、粘滞性是液体产生水头损失的内因。

7、并联管路二根支管管径、材料相同，一根长度为另一根的一半，则该根支管的（ ）4、运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。 水头损失是另一根的（ ）。

A、2倍 B、相等 C、0.5 D、不定 （ ）5、长管的作用水头全部消耗在沿程水头损失上。 （ ）6、圆管层流中心处流速最大，其内摩擦切应力也最大。 8、在圆管流中，层流的断面流速分布符合( )。 （ ）7、运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。 A、均匀规律；B、直线变化规律； （ ）8、在非均匀流里， 按流线的弯曲程度又分为急变流与渐变流。 C、抛物线规律；D、对数曲线规律。

（ ）9、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体的液体重量。 9、断面单位能量E（ ）10、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

s随水深h的变化规律是( )。 A、E s存在极大值 B、Es存在极小值 C、Es随h增加而单调增加 D、Es随h增加而单调减少 四、作图题（每题5分，共10分） 得分| |阅卷人| 10、底流式消能池最佳的水跃形态为（ ）。

1、绘出图示曲面AB上压力体图。

水力学

B 2 2

AhAROBB

2、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线。（各渠段均充分长，各段糙率相同）

i 3、（12分）从水箱接一橡胶管道及喷嘴。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径

1iki =20d=2.0cm。水头H =5.5m。由水箱至喷嘴的水头损失hw = 0.5m。用压力表测得橡胶i 3ik管与喷嘴接头处的压强p=4.9N?cm2，如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R（行近

流速为0）。

五、计算题（共40分） 得分| |阅卷人| 1、（8分）用下图所示装置测量油的密度，已知h?74mm，h1?152mm，

h2?8mm，求油的密度。

水h 油

h1 h

2汞

4、（10分）为测定某梯形断面渠道的粗糙系数n值，选取l?100m的均匀段进行 测量，已知渠道底宽b?1.6m，边坡系数m?1.5，正常水深h0?1.0m，流量

Q?1.52m3/s，两端面的水面高差?z?3.0cm，求出该渠道的粗糙系数。

2、（10分）某半圆柱面挡水建筑物，半径R=2m，宽度b=2m，距自由液面h=2m

的上端A与一挡水板相连，试计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。

2、

水力学（B卷）参考答案及评分标准

N

NK一、选择题

1、C 2、A 3、D 4、C 5、C KKN6、B 7、B 8、C 9、B 10、C 二、填空题

i 1iki =20K1、0.012，0.00831 2、0.25m 3、间接

i 3ikN4、hs/H0?0.8 5、-4.0kPa，94.0kPa 6、共轭水

深

7、层流运动，牛顿液体 8、底流式消能，挑流式消能，面流

五、计算题

式消能

1、解：设油密度为?1，水银密度为?2，水密度为?，则有 9、8 10、0.113

三、判断题

pa??g?h?h1?h2???2gh2?pa??1gh1 1、× 2、× 3、√ 4、√ 5、√

（3分）

6、× 7、√ 8、√ 9、√ 10、× 四、作图题

即

h?hh?2?11?2??h2??h1 1、

（2分）

代入已知数据，计算得

A?1??0.82368

?1?823.68kg/m3 （3分）

B2、解：水平分力：

Px??ghcxAx??g(h?R)2Rb?9.8?(2?2)?4?2?313.6kN

（2分） 垂直分力： 求得喷嘴出口流速和流量为 ?2?2g?5?9.m9/s P?22z??gV??g2Rb?9.8??2?2?2?123.15N

（2分)

(4分)

Q??2A2?0.000314m3/s (1

合力： P?P2x?P2?313.62?123.152z?336.9kN分)

(1分)

橡胶管道内的流速为

方向：与χ方向的夹角为 ?Q3? ??arctgPA?0.70m4/s (1分) z?arctg123.15?arctg0.393?21.440 3Px313.6对于喷嘴建立x方向的动量方程

(2分)

作用点距底部距离：

p3A3?R???Q(v2x?v3x) e?R?Rsin??2(1?sin21.440)?2(1?0.3655)?1.269m R?p3A3??Q(v2?v3)?187.784N (1分) 或距水面

(4分)

e??h?2R?e?6?1.269?4.731m

水流对喷嘴冲击力为 R???R 即为手握喷嘴所需

之力。 (1分)

3、解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水4、解： A?(b?mh0)h0?3.1m2 箱渐变流断面1—1和喷嘴出口断面2—2的能量（1分）

方程

??b?2h01?m2?5.206m （2分）

H?0?0?0?0?222?g?0. 5 R ? A ??0.595m （1分） (3分)

i??zl?0.0003 （2分）

C?QARi?36.7m0.5/s （2分） n?1CR1/6?0.025 （2分）

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