发布时间 : 星期四 文章水力学与水泵 模拟试题更新完毕开始阅读
一、填空题：（每空2分，共 40 分）
1．用拉格朗日法描述液体运动时，液体运动的轨迹线叫 。 在恒定流中，流线不随时间而 ，质点的迹线和流线 。 ^^迹线,改变,重合 2．紊流阻力分有 、 、 三个区。 ^^光滑区, 过渡区, 粗糙区 3．圆管断面层流的断面平均速度为 速度的一半，沿程水头损失hf与V的 次方成正比，沿程阻力系数λ= 。 ^^最大, 1, 64/Re 4．力学相似的主要准则有 、 、 。 ^^雷诺准则, 佛汝德准则的, 欧拉准则 5．在水头和孔径相同的条件下,孔口出流流速比管咀 ，孔口出流流量比管咀 。（填大或小） ^^大,小
6． 流动中全加速度等于零。 ^^恒定均匀流
7．堰的分类标准： 为薄壁堰， 为实用断面堰， 为宽顶堰。 ^^δ/H≤0.67, 0.67 ＜δ/H≤2.5, 2.5 ＜δ/H≤10 8．静水压强的特性： 、 。 ^^各向等值性, 垂向性
二、简答题：（每题8分，共 40 分） 阅卷人
p1．能量方程中Z、?g、v2/2g各有什么物理意义和几何意义？
^^答：物理意义和几何意义： 得分
z：单位重量液体过流断面所具有的位能（重力势能），位置高度或位置水头。
p ?g：单位重量液体过流断面所具有的压能，压强水头。
v2/2g：单位重量液体过流断面所具有的平均动能或平均流速水头。 2．指出水击形成的四个阶段。采取哪些办法可减少水击压强？ ^^答：水击形成的四个阶段为：增压，复压，减压，复压。 采取以下措施可减少水击压强：
（1）在管路安装水击消除设备（缓闭阀，调压水池等）； （2）延长关闸时间，减少管路长度，尽量避免产生直接水击； （3）减少管内流速。
3．列各物理量分别用1）力F、长度L、时间T；2）质量M、长度L、时间T，两种基本量纲来表示。
①加速度a；②速度v；③力F；④压强P；⑤密度ρ ^^答：①[LT-2] ②[LT-1]；③[MLT-2]；④[ML-3T-2]；⑤[ML-3]
lv2?m
4．雷诺实验证实hf∝V，不同流区m值不同，为什么计算hf采用统一公式d2g? lv2?^^答：hf＝d2g是用于计算均匀流时的沿程水头损失，虽然不同流区hf∝Vm，
但在λ的计算中含有v的变量，在层流时，λ= 64/Re，hf与V的一次方成正
0.3160.25比，在紊流光滑区，λ=Re，将λ代入hf中，有hf∝V1.75，在紊流粗糙区，
0.11(Ks0.25)d，有hf∝V2，在紊流过渡区，hf∝V1.75～2.0，因此采用统一公式
λ=
与hf∝Vm的规律并不矛盾。
5．计算工业管道的沿程阻力系数能否采用人工粗糙管的公式？为什么? ^^答：不能。因为人工粗糙管的公式是在人工模拟的粗糙管中试验得出的经验公式。人工粗糙管的沙粒的直径是一致的，而工业管道，由于加工的缘故，不可能制造出粗糙度完全一致的管道。为了将人工管粗糙管的公式用于工业管道，可用人工粗糙管的相对粗糙度来表示工业管道的相对粗糙度，即当量
粗糙度。
三、计算题：（共 70 分）
1．已知矩形明渠水流的水深h=0.5m,宽b=1m,流量Q=0.5m3/s,水粘滞性系数
ν=0.01cm2/s,判别水流是层流或紊流?急流或缓流?（10分） ^^解：1）层流与紊流的判别
V?QA?0.50.5?1ms(1')(2')(5')
R?AX?0.25(1')6VdVR?1Re??44?10?2300??0.01?10
所以水流为紊流。
2）急流与缓流的判别
hk?3?Q2gb2?30.529.8?1?0.29(8')h?0.5?hk(12') 所以水流为缓流。 或用其他方法判别。
2．如图所示，文丘里流量计管道直径d1=200mm，喉管直径d2=100mm，水银差
压计读数y=20mm，水银密度ρm=13.6×103kg/m3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量Q。（12分）
^^解：列1-1，2-2断面的总流伯努利方程
22p1a1v1p2?2v2z1???z2???g2g?g2g（2分）
取?1??2=1，有
22v2?v1pp?(z1?1)?(z2?2)2g?g?gpp?(z1?1)?(z2?2)?(m?1)y?0.252?g?g?2?d12?d2v1?v244m（9分）
v1?v2(d2201.)?v2()2?0.25v2d10.2
解得
V2=2.295m/s （11分）
2?d2314.?01.2v2?2.295?2
44 Q==0.018m/s（12分）
3．如图：在长方体密闭水箱右侧面中心M处装有一水银测压计，在箱顶有一半球盖AB，侧面正方形边长2m，球半径1m，h= hP= 0.5m，求:1)M点的压强;2)半球的静水总压力;3)侧面CD的静水总压力。
^^ 解：1）PM???m???h0??13.6?1??9800?0.5?61.74KPa(或6.3mH2O) 2）P球??.V?142.6KN
3) P侧?PM.A侧?61.74?4＝247KN
4．由水泵供水的管路，已知A点标高5.00m，D点标高9.00m，D点所需自由水头HF=6m，试求:1)并联管路中的流量分配，2)水泵所需的扬程。(12分) 附:管道比阻 S1=2.752 s2/m6 S2=41.85 s2/m6 S4=9.029 s2/m6 A B 45l/s l1=500m l2=350m C l4=300m D 36.5l/s d1=250mm d2=150mm d4=200mm 13.5l/s l3=700m d3=150mm ^^解：1）由于2和3管道并联，所以有hf2?hf3
即
s2l2Q2?s3l3Q32