武大水力学第六章答案
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武大水力学教材第6章
第六章 明渠恒定均匀流
人工渠道、天然河道以及未充满水流的管道等统称为明渠。明渠流(Open Channel Flow)是一种具有自由表面的流动,自由表面上各点受当地大气压的作用,其相对压强为零,所以又称为无压流动。与有压管流不同,重力是明渠流的主要动力,而压力是有压管流的主要动力。
明渠水流根据其水力要素是否随时间变化分为恒定流和非恒定流动。明渠恒定流动又根据流线是否为平行直线分为均匀流和非均匀流。
明渠流动与有压管流的一个很大区别是:明渠流的自由表面会随着不同的水流条件和渠身条件而变动,形成各种流动状态和水面形态,在实际问题中,很难形成明渠均匀流。但是,在实际应用中,如在铁路、公路、给排水和水利工程的沟渠中,其排水或输水能力的计算,常按明渠均匀流处理。此外,明渠均匀流理论对于进一步研究明渠非均匀流也具有重要意义。
§6-1 概 述
1.明渠的分类
由于过水断面形状、尺寸与底坡的变化对明渠水流运动有重要影响,因此在水力学中把明渠分为以下类型。
(1)棱柱形渠道和非棱柱形渠道
凡是断面形状及尺寸沿程不变的长直渠道,称为棱柱形渠道,否则为非棱柱形渠道。前者的过水断面面积A仅随水深h变化,即A=f(h);后者的过水断面面积不仅随水深
水力学(闻德荪)习题答案第六章
选择题(单选题)
1.水在垂直管内由上向下流动,测压管水头差h,两断面间沿程水头损失,则:(a) (a)hf=h;(b)hf=h+l;(c)hf=l-h;(d)hf=l。 2.圆管流动过流断面上切应力分布为:(b)
(a)在过流断面上是常数;(b)管轴处是零,且与半径成正比;(c)管壁处是零,向管轴线性增大;(d)按抛物线分布。 3.圆管流的雷诺数(下临界雷诺数):(d) (a)随管径变化;(b)随流体的密度变化; (c)随流体的黏度变化;(d)不随以上各量变化。 4.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:(d)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
5.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:(c)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。 6.半圆形明渠半径r0=4m,水力半径为:(c)
(a)4m; (b)3m; (c)2m; (d)1m。
7.变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是:(d) (a)Re1=0.5 Re2;(b)Re1= Re2;(c)Re1=1.5 Re2;(d)Re1=2 Re2。 8.圆管层流,实测管
水力学(闻德荪)习题答案第六章
选择题(单选题)
1.水在垂直管内由上向下流动,测压管水头差h,两断面间沿程水头损失,则:(a) (a)hf=h;(b)hf=h+l;(c)hf=l-h;(d)hf=l。 2.圆管流动过流断面上切应力分布为:(b)
(a)在过流断面上是常数;(b)管轴处是零,且与半径成正比;(c)管壁处是零,向管轴线性增大;(d)按抛物线分布。 3.圆管流的雷诺数(下临界雷诺数):(d) (a)随管径变化;(b)随流体的密度变化; (c)随流体的黏度变化;(d)不随以上各量变化。 4.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:(d)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
5.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:(c)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。 6.半圆形明渠半径r0=4m,水力半径为:(c)
(a)4m; (b)3m; (c)2m; (d)1m。
7.变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是:(d) (a)Re1=0.5 Re2;(b)Re1= Re2;(c)Re1=1.5 Re2;(d)Re1=2 Re2。 8.圆管层流,实测管
水力学(闻德荪)习题答案第六章
选择题(单选题)
1.水在垂直管内由上向下流动,测压管水头差h,两断面间沿程水头损失,则:(a) (a)hf=h;(b)hf=h+l;(c)hf=l-h;(d)hf=l。 2.圆管流动过流断面上切应力分布为:(b)
(a)在过流断面上是常数;(b)管轴处是零,且与半径成正比;(c)管壁处是零,向管轴线性增大;(d)按抛物线分布。 3.圆管流的雷诺数(下临界雷诺数):(d) (a)随管径变化;(b)随流体的密度变化; (c)随流体的黏度变化;(d)不随以上各量变化。 4.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:(d)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
5.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:(c)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。 6.半圆形明渠半径r0=4m,水力半径为:(c)
(a)4m; (b)3m; (c)2m; (d)1m。
7.变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是:(d) (a)Re1=0.5 Re2;(b)Re1= Re2;(c)Re1=1.5 Re2;(d)Re1=2 Re2。 8.圆管层流,实测管
水力学(闻德荪)习题答案第六章
选择题(单选题)
1.水在垂直管内由上向下流动,测压管水头差h,两断面间沿程水头损失,则:(a) (a)hf=h;(b)hf=h+l;(c)hf=l-h;(d)hf=l。 2.圆管流动过流断面上切应力分布为:(b)
(a)在过流断面上是常数;(b)管轴处是零,且与半径成正比;(c)管壁处是零,向管轴线性增大;(d)按抛物线分布。 3.圆管流的雷诺数(下临界雷诺数):(d) (a)随管径变化;(b)随流体的密度变化; (c)随流体的黏度变化;(d)不随以上各量变化。 4.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:(d)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
5.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:(c)
(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。 6.半圆形明渠半径r0=4m,水力半径为:(c)
(a)4m; (b)3m; (c)2m; (d)1m。
7.变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是:(d) (a)Re1=0.5 Re2;(b)Re1= Re2;(c)Re1=1.5 Re2;(d)Re1=2 Re2。 8.圆管层流,实测管
武大水利专业水力学考研试题
武 汉 大 学 2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称:水力学(水利水电) 科目代码:888 一、是非题(共10小题,每小题1.5分,共15分) 1、液体的粘滞性只有在流动时才能表现出来。 ( ) 2、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 3、流线为直线的流动也有可能是有旋流动。 ( ) 4、在恒定均匀流中,沿程水头损失与流速的平方成正比。 ( ) 5、雷诺相似准则其主要作用力的是紊动阻力。 ( ) 6、对于矩形断面的明渠,断面比能的最小值是临界水深的1.5倍。 ( ) 7、明渠中无论是发生M3、S3、H3、A3型水面线中的哪一种,其弗劳德数都是大于1的。 ( ) 8、作用水头相等的情况下,短管自由出流和淹没出流的流量是一样的。( ) 9、上游面垂直的高WES实用堰,当水头H
第六章 明渠恒定非均匀流- 水力学课程主页
第六章 明渠恒定非均匀流
明渠中由于水工建筑物的修建、渠道底坡的改变、断面的扩大或缩小等都会引起非均匀流动。非均匀流动是断面水深和流速均沿程改变的流动。非均匀流的底坡线、水面线、总水头线三者互不平行。根据流线不平行的程度,同样可将水流分为渐变流和急变流。
明渠非均匀流的水面曲线有雍水和降水之分,即渠道的水深沿程可升可降。
解决明渠非均匀流问题的思路:建立微分方程,进行水面曲线的定性分析和定量计算。
第一节 明渠水流的两种流态及其判别
一、从运动学观点研究缓流和急流
1、静水投石,以分析干扰波在静水中的传播
干扰波在静水中的传播速度称为干扰波波速和微波波速,以w表示。如果投石子于流水之中,此时干扰所形成的波将随着水流向上、下游移动,干扰波传播的速度应该是干扰波波速
vvw与水流速度v的矢量和。此时有如下三种情况。
??v?vw?0v?vw,此时,干扰波将以绝对速度v上向上游传播(以水流速度v??v?vw?0??v下?v下v上向下游传播,由于
(1)
的方向为正方向讨论),同时也以绝对速度
形成的干扰波将是一系列近似的同心圆。
(2)
,故
??v?vw?0v?vw,此时,干扰波将向上游传播的绝对速度v上,而向下游传播
v??v?vw?2vw?0,此
武大水力学习题水静力学DOC
第二章 水静力学
1、相对压强必为正值。 ( )
2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。 ( )
3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( )
4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为?。则该平面上的静水总压力P=?gyDAsin?。(yD 为压力中心D的坐标,? 为水的密度,A 为斜面面积) ( )
6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板,它们的宽度 b,长度L及倾角?均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( )
7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。
( )
9、在一盛
武大水力学习题第3章 水动力学基础
第三章 水动力学基础
1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升,也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 ( ) 9、总流连续方程 v1A1 = v2A2 对恒定流和非恒定流均适用。
武大水力学习题第3章 水动力学基础
第三章 水动力学基础
1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升,也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 ( ) 9、总流连续方程 v1A1 = v2A2 对恒定流和非恒定流均适用。