水力学试题

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一、是非题(正确的划\√\,错误的划\×\(本大题分5小题,每小题1分,共5分)

1. 液体的粘滞性随温度升高而增大。 ( ) 2. 产生M1型水面曲线,则其断面比能Es随水深h的增大而减小。 ( ) 3. 宽项堰淹没出流时坎顶水流处于缓流状态。 ( ) 4. WES型高堰的设计流量系数md=f(P1/Hd)。 ( ) 5. 陡坡上的均匀流可能是急流,也可能是缓流。 ( )

二、单项选择题 (本大题分10小题, 每小题2分, 共20分)

1. 流线是( )

A. 水流边界线 B. 流速与其相切的曲线 C. 非恒定流时液体质点的轨迹线 D. 恒定流时液体质点的轨迹线 2.液体运动黏滞系数的量纲为 ( ) A. FL B. MLT C. L/T D. LT

3. 与压力体同体积的水重代表( )

A. 作用于曲面上的静水总压力 B. 作用于曲面上的静水总压力的水平分力 C. 作用于曲面上的静水总压力的垂直分力 D. 作用于任意面上的静水总压力 4. 若h为水深,b为底宽,则矩形渠道水力最佳断面过水断面面积为( ) A. 0.5b2 B. h2 C. 0.5h D. b2 5. 紊动附加切应力与( )无关。 A. 紊动强度 B. 动力粘滞系数 C.紊动粘滞系数 D. 脉动强度

6. 静止液体中某点的真空度为9.0kN/m2,则该点的相对压强为( )。 A.89 kN/m2 B. -89 kN/m2 C. -9 kN/m2 D.9 kN/m2 7. 在( )情况下,水力坡度J=0成立。 A.均匀流 B. 非均匀渐变流 C. 实际液体 D.理想液体 8. 水泵安装高度hs主要受到( )的限制。 A. 地形条件 B.允许吸水真空高度 C. 水泵扬程 D. 吸水管流速

9. 当粘性底层厚度δ0远小于壁面绝对粗糙度△时,相应的紊流壁面类型为( )。 A.水力光滑面 B. 水力粗糙面

C. 过渡粗糙面 D.既可以是光滑面也可以是粗糙面

2

2

2-1

-2

-1-1

10. 水流处于阻力平方区,随Re的增大,其沿程阻力系数λ值( )。

A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大,可能减小

三、填空题(本大题分10小题, 每小题2分, 共20分)

1. 牛顿内摩擦定律的数学描述为___________________。

2. lat(工程大气压)= _____________KN/m2=_____________米水柱。 3. 紊流阻力平方区阻力系数λ与_____________无关。

4. 雷诺数Re的物理意义为_____________力与_____________力的比值。 5. WES堰设计水头下的流量系数m为_____________。 6. 不能产生均匀流的明渠底坡有_____________。 7. 明渠水流由缓流过渡为急流发生_____________。 8. 底流式消能的消能池应按产生_____________的水跃设计。 9. 水泵的安装高度应_____________水泵的吸水高度。 10. 管流水力计算中的所谓长管是指忽略_____________。

四、作图题(在题图上绘出正确答案)(本大题分2小题, 共20分)

1、绘出图示曲面ab上的水平压强分布图和压力体图。并标出铅直分力的方向。(10分)

2. 定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称。(各渠段均充分长,各段糙率相同) (10分) 

i1ik

i3

i1

五、计算题(本大题共3小题,总计50分)

1. (20分)如图所示为一溢流坝上的弧形门。已知:R=10m,门宽b=8m,α=30,试求: (1) (2)

作用在弧形闸门上的静水总压力; 压力作用点位置。

ο

4mRαOH

2. (10分)有一梯形断面跌水,底宽b=1.0m,边坡m=1.0,今测得跌坎处水深he=1.4m,且知he=0.7hk,hk为临界流水深,试计算所通过的流量。

3. (20分)矩形平底明渠闸孔出流,已知下泄单宽流量q=15.0m/s-m,闸后收缩水深hc=0.80m,下游渠道水深ht=8m。

(1) 计算临界水深hk; (2) 闸后是否会发生水跃?

(3) 如果发生水跃,试判定将发生何种水跃衔接形式。

3

六、简要回答下列各题(本大题共3小题,总计20分)

1. 什么是水力最佳断面? (6分)

2. 消能池的形式有几种,靠什么消能?(6分)

3. 水力计算中所说的长管一定长于短管吗?为什么?(8分)

七、推导证明(本大题共2小题,总计15分)

1、推导1?v的量纲。(ρ为密度,V为流速)。(7分)

222、证明矩形断面渠道为临界流时,断面比能

Es?32hk。(8分)

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