发布时间 : 星期日 文章水力学模拟习题(带答案)更新完毕开始阅读
距底部B点的垂直距离：e?Rsin??1?sin41.5o?0.663m （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hf/2?1m （4分）
列水箱和出口断面能量方程得，3?2??V2/2g?V2/2g（??0.5） 所以V=4g/3?3.615m （5分）
Q?VA?3.615?0.1?0.1??/4?0.0284m3/s?28.4l/s （1分） 3．（12分）
V2?(d1/d2)2V1?4m/s， Q?V1A1?0.031m43/s （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：
p1?1V12p2?2V22z1???z2?? 取?1??2?1 （3分）
?2g?2g
12p242o0?50??10?sin30??，
19.6?19.6得p2/??44.23m水柱，即p2?9.8?44.23?433.5KN/m2 （2分）
而p1?9.8?50?490KN/m2，
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Rx和Ry，（水流方向为x轴，与水流方向垂直为y轴） x方向大的动量方程：
p1A1?p2A2?Gsin300?Rx??Q(?2V2??1V1) 取?1??2?1
Rx?p1A1?p2A2?Gsin30o??Q(V2?V1) ?490?0.0314?433.5?0.00785?2?0.5?1000?0.0314(4?1)/1000
?15.93?3.4?1?0.9?10.9KN （3分） y方向的动量方程： Ry?Gcos300?0
Ry?Gcos300?2?0.866?1.73KN （2分）
水流对管壁的作用力与Rx和Ry大小相等，方向相反。 （1分）
4．(10分) （1）由于e/H=2.5/8=0.3125<0.65，所以为闸孔出流（1分）
假定为自由出流（1分）
Q??be2gH?(0.6?0.18?0.3125)?8?2.5?19.6?8?136.2m3/s（2分）
hc??2e?0.625?2.5?1.563m
q?Q/b?17.03m3/sm
???hchcq21.563(1?83?1)?(1?8?17.03?17.03?1)?5.42m
9.8?1.563322ghc??，所以闸孔为自由出流，假设正确。由于ht?hc（2分）
（2）
hk?3?q2/g?1?17.032/9.8?3.09m （1分）
3由于hc?hk，所以出闸水流为急流，又ht?hk，所以下游河道为缓流 （1分） 则下游水流衔接形式为远驱式水跃（1分） 要设消能工。（1分）
第二套
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．液体动力粘滞系数μ的单位是（ ）
A.m2/s B.（N. s）/m2 C.N/m2 D.Pa/s 2．流线与等势线的关系为（ ）
A.平行 B.斜交 C.正交 D.不确定
3．在下列底坡渠道中，不可能发生明渠均匀流的底坡为（ ） A.平坡 B.缓坡 C.陡坡 D.临界坡
4．两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1×h1 = 4m×1m，渠道二b2×h2 = 2m×2m，比较渠道中通过的流量相对大小为（ ）
A.Q1 > Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 < Q2 D.无法确定 5．管道发生水击现象时，其水流类型为（ ）
A.有压、恒定均匀流 B.无压恒定非均匀流 C.有压、恒定非均匀流 D.有压非恒定流
6．水流在等直径管中作恒定流动时，其测压管水头线沿程（ ） A.下降 B.不变 C.上升 D.可上升，亦可下降 7．串联管道，无支流分出，则各管段的（ ）
A.流量相等 B.切应力相等 C.沿程水头损失相等 D.水力坡度相等 8．粘性底层厚度δ随雷诺数Re的增大而（ ） A.增大 B.不变 C.减小 D.不定 9．圆管水流中的下临界雷诺数等于（ ）
A.2000 B.1500 C.3000 D.5000
10．宽b = 2m的矩形明渠中，通过的流量Q恒定，水深从h1 = 1m渐变到h2 = 2m，其雷诺数之比Re1 / Re2 为（ ）
A.1/2 B.2 C.4/3 D.3/2
二、 填空题（在空格中填写正确答案）
1．理想液体流动时，切应力τ= 。 2．地下河槽的浸润线共有 条。
3．两条梯形断面渠道，其边坡系数m、底坡i及底宽b均相等，但粗糙系数n1 > n2，在通过相等流量时，其均匀流水深（即正常水深）的相对大小为h1 h2。 4．管道中的水击过程可分为 个阶段。
5．处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。
6．如图所示，B点的相对压强 pB = KN/m2。（γ
水银
= 13.6γ
水
）
（题6图） （题7图） 7．图示长管中，A点的相对压强pA = 米水柱。
8．尼古拉兹试验表明，当管道的尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流区的变化为 。 9．水力坡度是单位长度流程上的 。
10．层流时，沿程水头损失hf与断面平均流速的 次方成正比。
三、 简答题
（本大题共5小题，每小题4分,共20分） 1．什么是绝对压强，什么是相对压强？
2．均匀流具有的特征是什么？
3．流线为什么不能相交？
4．圆管层流和紊流粗糙区时的沿程水头损失分别与速度的一次方和二次方成正比，而两种流态下都能应用达西公式
LV2hf?λd2g计算沿程水头损失，它们是否矛盾？为什么？
5．渗透系数k值的确定有哪几种方法？
四、 计算题
1．图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度h = ？
2．为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d=1.5m的虹吸管，当不计水头损失时，求虹吸管顶部s处的压强。
3． 水密封容器，液面上气体的相对压强p0=0.5个大气压，在容器底部接一段管路，管长
L= 4m，与水平面夹角为30°，管径d= 50mm，若管路进口断面到液面的水头H= 5m，水流的总水头损失hw = 2.3v2 /(2g)，求流量Q（容器内水面保持不变，容器内水流速度
近似为零）。 4．已知一射流在平面上以速度v冲击一斜置平板，平板和射流的夹角??60?，如不考虑V1Q160°VQV2Q2（图五题）