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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。 ( ) 10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 ( ) 11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 ( ) 12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的,测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 ( ) 13、液流流线和迹线总是重合的。 ( ) 14、用毕托管测得的点流速是时均流速。 ( ) 15、测压管水头线可高于总水头线。 ( ) 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流,其管轴压强沿流向增大。 ( ) 17、理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。 ( )
18、恒定总流的能量方程z1 + p1/g + v12
/2g = z2 +p2/g + v22/2g +hw1- 2 ,式中各项代表( ) (1) 单位体积液体所具有的能量; (2) 单位质量液体所具有的能量; (3) 单位重量液体所具有的能量; (4) 以上答案都不对。
19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度 h 的增大而 ( ) (1) 增大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 不定
20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管,如图所示,则两测压管高度 h1与h2的关系为 ( (1) h1 > h2 (2) h1 < h2 (3) h1 = h2 (4) 无法确定
21、对管径沿程变化的管道 ( ) (1) 测压管水头线可以上升也可以下降 (2) 测压管水头线总是与总水头线相平行 (3) 测压管水头线沿程永远不会上升 (4) 测压管 水头线不可能低于管轴线 22、图示水流通过渐缩管流出,若容器水位保持不变,则管内水流属 ( )
(1) 恒定均匀流 (2) 非恒定均匀流 (3) 恒定非均匀流 (4) 非恒定非均匀流 23、管轴线水平,管径逐渐增大的管道有压流,通过的流量不变,其总水头线沿流向应 ( ) (1) 逐渐升高 (2) 逐渐降低 (3) 与管轴线平行 (4) 无法确定
24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是 ( ) (1) 互相平行的直线; (2) 互相平行的曲线; (3) 互不平行的直线; (4) 互不平行的曲线。
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)
25、液体运动总是从 ( ) (1) 高处向低处流动; (2) 单位总机械能大处向单位机械能小处流动; (2) 压力大处向压力小处流动; (3) 流速大处向流速小处流动。
26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流,管路装有U形管水银差计,判定压差计中水银液面为 ( ) (1) A高于B; (2) A低于B; (3) A、B齐平; (4) 不能确定高低。
27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为
__________________________________________________________________________________________________。 28、恒定总流能量方程中,hw的能量意义是___________________________________________________。它的量纲是______________________________。
29、在有压管流的管壁上开一个小孔,如果没有液体从小孔流出,且向孔内吸气,这说明小孔内液体的相对压强_________零。(填写大于、等于或小于) 如在小孔处装一测压管,则管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的位置。
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30、恒定总流能量方程中, v/2g的能量意义为__-____________________________________________,它的量纲是 _____________。
31、水平放置的管道,当管中水流为恒定均匀流时,断面平均流速沿程______________,动水压强沿程______________。
32、图示分叉管道中,可以写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________,不能写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。
233、某过水断面面积A=2m,通过流量qv=1m3/s,动能修正系数α=1.1,则该过水断面的平均单位动能为 ___________________________________。
34、图示为一平底等直径隧洞,出口设置一控制闸门。当闸门关闭时,A、B两点压强pA与pB的关系为_____; 当闸门全开时,A、B两位于均匀流段,其关系为___________________。
35、应用恒定总流能量方程时,所选的二个断面必须是_________断面,但二断面之间可以存在_______流。 36、有一等直径长直管道中产生均匀管流,其管长 100 m,若水头损失为 0.8m,则水力坡度为___________。 37、图示为一大容器接一铅直管道,容器内的水通过管道流入大气。已知 h1=1m,h2=3m。若不计水头损失, 则管道出口流速为________________。
38、图示为1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。管1中为理想液体,管2中为实际液体。当两管流量 qv1 = qv2 时,则两根测压管的液面高差 h1 与 h2 的比较是__________________。
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39、图示为一等直径水平管道,水头为H。若整个水头损失为hw,α=1,则管道A、B、C三个断面的流速分别为 vA=_________________, vB=_________________, vC=_____________________。
40、用能量方程或动量求解水力学问题时,两过水断面取在渐变流断面上,目的是利用____________________________的特征,计算______________________________________。
41、将一平板放置在自由射流中,并重直于射流的轴线,该平板截去射流流量的一部分q1,并将射流流量的剩余部
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分 q2 以偏转角 θ=15° 射出,如图所示。已知流速 v=30 m/s,总流量q=0.036 m/s,q1=0.012m/s。 若不计液体重量的影响,且在射流流动在同一水平面上,流速只改变方向,不改变大小。试求射流对平板的作用力。动量校正系数β=1。 (384.5N)
42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝,坝高a=30m,坝上水头H=2m,坝下游收缩断面处水深hc=0.8m,溢流坝水头损失为hw=2.5(v22g),
vc为收缩断面流速。不计行近流速v0。(取动能及动量校正系数均为1)求水流对
单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。 (4874.6KN)
43、从水箱中引出一喷管,喷管喷出的射流冲击着置于斜面上的重物G。如果要使重物保持静止, 问水箱中水面相对于喷管出口的高度H是多少?(已知值如图所示)。(水箱中水面保持不变,不计喷嘴进口局部水头损失,重物在斜面上按无摩擦计,动能动量校正系数均取1,喷管沿程水头损失系数为?。) (H?Gsin ???g?2)
d2 12
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44、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A、B两点的流速(如图)。已知油的重度ρg=8000N/m。求uA及uB。 (取毕托管流速系数μ=1) (uA?2.42m/s,uB?2.27m/s)
45、一圆管的直径 d1=10cm,出口流速 v=7m/s,水流以α=60°的倾角向上射出(如图)。不计水头损失。求水 流喷射最大高度 H 及该处水股直径 d2。(动能校正系数为1) (H?1.875m;d2= 14.14cm)
46、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接一直径为d,长度为L的管道(如图)。贮液容器的面积甚大,液面距离管道进口的高度为h保持恒定。已知液体容重为ρg,沿程水头损失系数为?不计铅直管道进口的水头损失。求每只螺钉所受的拉力(管重不计,不计阻力,动能动量校正系数均为1)。 (T?1h?L?g?d2(L?h?))
L161??d 47、自水箱引出一水平管段,长度L=15m,直径D=0.06 m,末端接一喷嘴,喷口的直径d=0.02m,如图所示。已知射流作用于铅直入置的放置的平板 A上的水平力F=31.4N。求水箱水头H。(设管段沿程水头损失系数?=0.04喷嘴局部水头损失系数ξ=0.2,管道进口局部水头损失系数ξ=0.1,各系数均对应于管中流速水头v2/2g,动能动量校正系数均为1) ( H?5.75m)
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48、某输油管道的直径由d1=15cm,过渡到d2=10cm。(如图)已知石油重率ρg=8500 N/m,渐变段两端水银压差
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读数Δh=15 mm,渐变段末端压力表读数p=2.45 N/cm。不计渐变段水头损失。取动能动量校正系数均为1。求:
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(1) 管中的石油流量qv;(2) 渐变管段所受的轴向力。 (Q?0.0182 m/s;R?253.1 N)
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