水力学2007期末考试A.doc

武汉大学2007期末考试试题 科目名称：水力学 注意：所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题或草稿纸上的一律无效。一、 判断题（下列命题对的打，错的打。共10小题，每小题2分，共20分）1、无论作用面的形状如何,作用在平面上的静水总压力的作用点总是低于作用面的形心。 ( )2、当泄水建筑物下游收缩水深相应的跃后水深大于泄水渠尾水水深，若采用底流式衔接消能时，则应在建筑物下游专门修建消力池。 ( )3、均匀流时,液体的重力在流动方向的分量与两断面间的压力差相平衡。 ( )4、渐变流断面上各点的压强相等。 ( )5、当惯性力大于粘性力时,流态转变成紊流。 ( )6、局部水头损失多发生在急变流段。 ( )7、管道系统的设计中,为了节省投资,原则上应使管径越小越好。 ( )8、在缓坡上发生的棱柱体明渠恒定渐变流动，一定是缓流。 ( )9、棱柱体明渠恒定渐变流动中，若，并且有，则一定是降水曲线。 ( )10、堰的流量系数只与作用水头H和上游堰高P有关而与其它因素无关。 ( ) 二填空题（共4小题，共10分） 1、 说明:当液体在层流运动状态时,相邻液层之间所产生的 与 成正比。（2分） 2、如果流场中 上的 是随时间而变的,这种流动就是非恒定流。（2分）3、液体质点的加速度可表示为,其中称为 ，它反应的 ,称为 ，反应的是 。加速度在x方向的分量ax= 。（5分）4、各向同性土壤是指 的土壤。（1分） 三 单项选择题（共5小题，每小题2，共10分） 1、边界层的外边界线可看成是 ( )( 1) 一条流线 ； ( 2) 一条迹线 ； ( 3) 理想流体与实际流体的分界线； ( 4) 层流与紊流的分界线。 2、粘性底层厚度为( )。( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )3、已知某水闸下游收缩断面水深hc0 = 0.6m (相应的跃后水深 hc0 =3.5m),临界水深hc =1.6m下游河道水深t=1.4m,则闸下将发生( )。(1)远离水跃 (2) 临界水跃 (3) 淹没水跃 (4) 没有水跃的急流 4、S2 型水面曲线是发生在( )(1) 缓坡渠道上的缓流 (2) 陡坡渠道上的缓流(3) 缓坡渠道上的急流 (4) 陡坡渠道上的急流 5、紊流内部结构分区是依据( )( 1 ) 管壁绝对粗糙度； ( 2 ) 管壁相对粗糙度；( 3 ) 粘滞底层厚度与管壁绝对粗糙度之比； ( 4 )雷诺数。四作图题 （共3小题，共15分） （1）绘出图示圆柱体上水平压强分布图和压力体图。并标出铅直分力的方向。（5分） （2）定性绘出图示短管道的抽水系统总水头线和测压管水头线（上、下游水库流速近似为零）。（5分） （3）定性绘出图示渠道水面线。（5分）五计算题(共4小题，共45分)1如图所示用水泵从蓄水池中抽水，蓄水池中的水由自流管从河中引入，自流管管长 L1=20 m，直径 d1=150 mm，吸水管管长 L2=12 m，直径 d2=150 mm，两管的沿程水头损失系数 =0.024 ,河的水面与水泵进口断面中点高差 h=2.0 m，自流管的莲蓬头进口、入池出口、吸水管的莲蓬头进口以及缓弯头的局部水头损失系数分别为1 =0.2，2=1.0，3=6.0，4=0.3，水泵的进口断面的最大真空高度为 6.0 m ，求最大的抽水流量为多少？（10分） 2已知平面无旋流动的速度分量由下式给出；试求：（15分）(1)A,B,C,D之间的关系；(2) 速度势函数；(3)流函数。 3. 图示容器内的水从侧壁孔口射入大气。已知孔口直径d=10cm，水流对水箱的水平作用力F=460 N。取动动量校正系数等于1。求：孔口射流的流速v。 （10分）4有一城市排水渠道，断面为梯形，边坡系数m = 1.5，粗糙系数n0.025，通过流量