水力学试卷及答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上水力学试卷班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、 单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1. 下列物理量中，有量纲的数为（ ）a) A佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数lb) C渗流系数k D. 堰流流量系数m2. 缓坡明渠中的均匀流是（ ）a) A缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流3. 管流的负压区是指测压管水头线（ ）A在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分C 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分4. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，

2、则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1>h2 B. h1<h2 C. h1=h2 D. 无法确定5. 对于并联长管道，每根管道的（ ）相等。A流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度6. 平衡液体的等压面必为（ ）A水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面7. 理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时， （ ）A整个流场内各点的总水头相等B只有位于同一流线上的点，总水头相等C沿流线总水头沿程减小D沿流线总水头沿程增加8. 有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（ ）A薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流

3、9. 同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（ ）A增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定10. 一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/s时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水损失是原来的（ ）倍A1 B. C. 2 D. 4二、 填空题（在空格中填写正确答案）（本大题共8小题，每空格2分，共16分）1有一明渠均匀流，通过流量，底坡，则其流量模数K= .2水泵进口真空计的读数为，则该处的相对压强水头为 m3矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量,则该水流的佛汝德数Fr= 。4宽顶堰的总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流为 出流。5渗流杜比公式表明，在渐

4、变渗流中过水断面的流速分布为 。6已知谢才系数，则沿程阻力系数l= 。7当液流为 流时，流线与迹线重合。8直径为1m的管道中的水流，其水力半径为 。三、 作图题（本大题分3小题，每小题4分，共12分）1画出如图示曲面ABC上的水平压强分布图与压力体图。2画出如图短管上的总水头线与测压管水头线。3有三段不同底坡的棱柱体渠道首尾相连，每段都很长，且断面形状、尺度及糙率均相同。试定性画出各段渠道中水面曲线可能的连接形式。i1=ici2<ici3>icK四、计算题（本大题分5小题，共52分）1（本小题10分）如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为1m（垂直于纸面方向），半

5、径R=1m，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。h1h2Rp02（本小题10分）有一长度为L的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=3m，在L/2处装一测压管，已知测压管水面高于管轴1m，不计行进流速，求管道中通过的流量。1mHL/2LLxy11223（本小题12分）如图示管路渐变段，已知管轴线与水平面夹角，渐变段长L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径，流速，形心点相对压强水头水柱高，出水管直径，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力和。4（本小题10分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深，闸门开度，闸下游水深，闸门宽度，（闸门垂向收缩系

6、数，堰流的流量系数，闸孔出流的流量系数），不计行进流速，试求：（1） 通过水闸的流量；Heht（2） 判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。5 （本小题10分）对于流动，的平面流动，要求：（1） 判断是否是不可压缩流体的流动？若流动存在，求流函数。（2） 判别是无旋流还是有旋流？若为无旋流，确定其速度势函数。答案：一、 单项选择题（20分）1.C 2. A 3.C 4.B 5. C6.D 7.B 8.C 9.A 10.D二、 填空题（16分）1. 2750m3/s2. 2.5m3. 0.32m4. 自由出流 5. 矩形/或均匀分布60.007847.恒定流8. 0.25m三、作图

7、题i1=ici2<ici3>ic四、 计算题1（10分）画出水平方向压强分布图（1分）；画出垂直方向压力体图（1分）；水平方向静水总压力： （2分）垂直方向静水总压力： （2分）总静水总压力： （1分）与水平方向的夹角： （1分）距底部B点的垂直距离： （2分）2（10分）以管道轴线为基准面，列测压管断面和处口断面的能量方程：得 （4分）列水箱和出口断面能量方程得，（）所以V= （5分） （1分）3（12分）， （1分）以过1-1断面中心的水平面为基准面，写出1-1和2-2断面能量方程： 取 （3分），得水柱，即 （2分）而， 取1-1和2-2断面间水体为脱离体，假设管壁对水体的作用力为和，（水流方向为x轴，与水流方向垂直为y轴）x方向大的动量方程： 取 （3分）y方向的动量方程： （2分）水流对管壁的作用力与和大小相等，方向相反。 （1分）4(10分)（1）由于e/H=2.5/8=0.3125<0.65，所以为闸孔出流（1分）假定为自由出流（1分）（2分）由于，所以闸孔为自由出流，假设正确。（2分）（2） （1分）由于，所以出闸水流为急流，又，所以下游河道为