水力学试卷加答案1

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1、《水力学》试卷班级:姓名:学号:成绩:一、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.下列物理量中,有量纲的数为()a)A.佛汝德数FrB.沿程阻力系数lb)C.渗流系数kD.堰流流量系数m2.缓坡明渠中的均匀流是()a)A.缓流B.急流C.临界流D.可以是急流或缓流3.管流的负压区是指测压管水头线()A在基准面以下的部分B.在下游自由水面以下的部分C.在管轴线以下的部分D.在基准面以上的部分4.有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同,但底坡i1>i2,则其均匀流水深h1和h2的关系为()A.h1>h2B.h1

2、

3、的流速从2m/s增加到4m/s时,在水流都处于紊流粗糙区时,沿程水损失是原来的()倍A.1B.C.2D.4二、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,则其流量模数K=.82.水泵进口真空计的读数为,则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,则该水流的佛汝德数Fr=。4.宽顶堰的总水头H0=2m,下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m,此时堰流为出流。5.渗流杜比公式表明,在渐变渗流中过水断面的流速分布为。6.已知谢才系数,则沿程阻力系数l=。7.当液流为流时,流线与迹线重合。8.直径为

4、1m的管道中的水流,其水力半径为。一、作图题(本大题分3小题,每小题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。8i1=ici2icK四、计算题(本大题分5小题,共52分)1.(本小题10分)如图所示,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。h1h2Rp02.(本小题10分

5、)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,已知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。81mHL/2LLxy11223.(本小题12分)如图示管路渐变段,已知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。4.(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,已知闸前水深,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:

6、(1)通过水闸的流量;Heht(2)判断闸下游的水流衔接形式,并判断闸下是否要建消能工。85.(本小题10分)对于流动,的平面流动,要求:(1)判断是否是不可压缩流体的流动?若流动存在,求流函数。(2)判别是无旋流还是有旋流?若为无旋流,确定其速度势函数。答案:一、单项选择题(20分)1.C2.A3.C4.B5.C6.D7.B8.C9.A10.D二、填空题(16分)1.2750m3/s2.–2.5m3.0.32m4.自由出流5.矩形/或均匀分布6.0.007847.恒定流8.0.25m三、作图题8i1=ici2ic一、计算题1.(10分)画出水平方向压强分布图

7、(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:8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

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