水力学综合练习题

1、优秀学习资料欢迎下载水力学综合练习题一、是非题你认为正确的在题干后括号内划“”，反之划“” 。1.牛顿内摩擦定律适用于层流运动和牛顿流体。（）2.根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。（）3.根据能量方程水流，水流总是从位置高的地方向位置低的地方流动。（）4.层流一定是均匀流，紊流一定是非均匀流。（）5.明渠水流的急流和缓流是用佛汝德数Fr 判别的，当Fr 1时为急流。（）6.均匀流过水断面上各点的测压管水头都相同。（）7.明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。（）8.渗流模型中的渗流流速与实际渗流流速相等。（）二、单项选择题1.静水中若某点的真空压强是20kPa，则其相对压强是（）（ A

2、）118 kPa（ B） 78 kPa（ C） -20 kP a（ D） -78 kP a2.水力最佳断面是（）（A ）湿周一定，面积最小的断面，（ B）面积一定，通过流量最大的断面，（ C）最低造价的断面，（ D）最小糙率的断面3.紊流中粘滞底层厚度比绝对粗糙度 大得多的壁面称为（）（ A ）光滑面（ B）过渡粗糙面（ C）粗糙面（ D）以上答案均不对4.当水流的沿程水头损失系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（）（ A ）层流区（ B）紊流光滑区（ C）紊流过渡区（D ）紊流粗糙区5.明渠中发生 a1型水面曲线，则水流属于（）（A ）急流（ B）缓流（ C）均匀流（ D）层流6.过堰

3、水流的流量Q 与堰顶水头 H 的（）（ A ） 1/2 次方成正比（B）3/2 次方成正比（ C） 2 次方成正比（ D）1 次方成正比三、问答题1.什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？2简要叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有哪几种？它们各自适用的条件是什么？H四、计算题ORA1.图示圆弧形闸门 AB（ 1/4 圆）， A 点以上的水深H 1.4m，闸R门宽度 b= 4m，圆弧形闸门的半径 R=1m，水面为大气压强。试确定圆弧形闸门AB 的静水总压力大小及其方向。B优秀学习资料欢迎下载2.测定90°弯管的局部水头损失系数的试验装置如图所示。已知试验段AB长10 m

4、，管径d 0.05m，弯管曲率半径R d，管段沿程水力摩擦系数 0.0264，实测AB 管段两端测压管水头差h 0.63m， 100秒钟流入量水箱的水体体积为0.28m3，试求弯管内的流速、沿程水头损失和局部水头损失系数。h水AB3.某矩形断面渠道中有一平板闸门，平板闸门宽b=4m。闸前水深H=3.8m ，闸下收缩水深hc=0.7m ，已知闸孔通过的流量Q=20m3/s。忽略水流和边界的摩擦阻力，求水流作用于闸门上的作用力，并与按静水压强分布图计算作用于闸门上的作用力相比较。Hhc4.某矩形断面渠道，通过的流量Q=30m3 /s，底宽为b=5m，水深为h=1m，判断渠内水流是急流还是缓流？如果

5、是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。优秀学习资料欢迎下载参考答案：一、是非题1.2.3.×4.×5.6.7.×8.×二、单项选择题1.C2.B3.A4.D5.B6.B三、问答题1什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？解： 液体的可压缩性是指：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之而发生改变的特性。液体的可压缩性在一般情况下可以不必考虑，但是当外界压强变化较大，如发生水击现象时必须予以考虑。2简要叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有哪几种？它们各自适用的条件是什么？解： 泄水建筑物下游消能的主要形式有底流消能、面流消能、挑流消能和消力戽

6、消能，其中底流消能和挑流消能应用最多。底流消能需要修建消力池，工程量较大，适用地质条件较差的水库泄水建筑物下游和河道闸下游消能；面流消能要求下游水位变幅较小；挑流消能适用地质条件较好的高水头泄水建筑物下游的消能。四、计算题1、图示圆弧形闸门AB（ 1/4 圆）， A 点以上的水深H 1.4m，闸门宽度b= 4m，圆弧形闸门的半径R=1m，水面为大气压强。试确定圆弧形闸门AB 的静水总压力大小及其方向。解： 弧形闸门AB 在铅垂面的投影面的形心水深为1.4+0.5=1.9 m水平分力Px=pcAx=g hc× bR=74.48kN压力体体积V=bHR+b×0.25 R2= 8

7、.74m2铅垂分力Py=gV=85.65kN静水总压力P2 = Px2+ Py2P=113.50kNtan = Py/Px=1.15 =49 °合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。2、测定 90°弯管的局部水头损失系数的试验装置如图所示。10 m ，管径d0.05m，弯管曲率半径R d，管段沿程水0.0264，实测AB 管段两端测压管水头差h 0.63m， 100h水A已知试验段 AB 长力 摩 擦 系 数 秒钟流入量水箱的水体体积为 0.28m3，试求弯管内的流速、沿程水头损失和局部水头损失系数 。B解：（ 1）先求弯管内的流速：优秀学习资料欢迎下载QV0.281.43m /

8、 sAtA0.0521004（ 2）再求沿程水头损失，由达西公式：l2101.432h f0.02640.050.55md 2g2 9.8（ 3）最后求局部水头损失系数，已知总水头损失：hwh fhjh0.63m hjhh f 0.630.550.08m2gh j29.80.080.7721.432答：弯管内的流速为1.43m/ s ，沿程水头损失为0.55m，局部水头损失系数为 0.77。3、某矩形断面渠道中有一平板闸门，平板闸门宽b=4m。闸前水深 H =3.8m，闸下收缩水深hc=0.7m ，已知闸孔通过的流量 Q=20m 3/s。忽略水流和边界的摩擦阻力，求水流作用于闸门上的作用力，并

9、与按静水压强分布图计算作用于闸门上的作用力相比较。1Fp1FRxHV 1hc1V 2Fp2解： 取控制体计算流速上游断面动水压力下游断面动水压力列 x 向动量方程即闸门上的动水压力v1=Q/A1=1.32m/svc=Q /Ac=7.14m/sFP1=gH12b/2=9.803×.82×4/2=283.02kNFP2=ghc2b/2=9.604kN Fx=Q(v2-v 1)F P1- F P2 - FRx =Q(v2-v 1)FRx = F P1- F P2 -Q (v 2-v1)=157.02kN按静水压强分布图求作用在闸门上的静水压力FPx =g(H-e)2b/2=164.84kN可见静水压力后者大于闸门上的动水压力前者。4、某矩形断面渠道，通过的流量Q=30m3/s，底宽为b=5m，水深为h=1m，判断渠内水流是急流还是缓流？如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。解：渠道内的流速v = Q/A=Q /（ bh） = 6m/s计算佛汝德数Fr = v/（ gh） 1/2=6/ （ 9.8 ×1） 1/2 =1.9