2020秋国开(电大)《流体力学》形考作业1-10参考答案_第1页
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word-行业资料分享国开(电大1-7参考答案形考作业1一、选择题牛顿内摩擦定律适用于( )非牛顿流体牛顿流体任何流体液体不具有的性质是( )粘滞性易流动性抗拉性压缩性连续介质假定认为流体( )连续。分子间在微观上原子间在宏观上在国际制单位制中流体力学基本量纲不包括( )力质量长度时间在静水中取一六面体,作用在该六面体上的力有( )正压力、重力切向力、重力切向力、正压力正压力、切向力、重力下属那些力属于质量力( )惯性力弹性力重力粘滞力二、判断题(√)(╳)(√)三、简答题1.为什么要建立连续介质模型?参考答案:液体(气体)参考答案:损失。动力粘滞系数μv参考答案:两者都反映流体的粘滞性,μ为动力量,v为运动量,μ=ρv,量纲不同。容器内盛有液体,求下述不同情况时该液体所受单位质量力?容器静止时;g垂直向上运动;g参考答案:液体所受单位质量力仅有重力;2g;0。A受哪些表面力和质量力?(1)(2)水流(均匀流(3)平面弯道水流。精品word完整版-行业资料分享参考答案:A受哪些表面力为压应力(正压力;A(均匀流;Ag四、计算题(请写出计算过程)1yuym(1)1、5、m(2)m2,计算相应的切应力。参考答案:×(1u=21×dy 10

−9=0.072y−91010则y=0.1du|1010dyy=0.5du|dyy=1.0du|dy

y=0.5

=0.072×1010=0.072×101010=0.072×10

=0.572=0.134=0.072(2)τ=μdu=ρvdu=998.20.01010×dudy dy dy=10.082×dudydy则y=0.1处的切应力为:τ|y=0.1=10.082×10−4×du|y=0.1dy= 5.77×10−4paduy =0.5处的切应力为:τ|y=0.5=10.082×dy|y=0.5= 1.35×10−4padyy=1.0处的切应力为:τ|y=1.0=10.082×10−4×du|y=1.0dy= 0.726×10−4pa2.已知温度20℃时水的密度ρ=998.2kg/m3,动力粘滞系数μ=1.002×10-3N·s/m2,求其运动粘滞系数v?word-行业资料分享参考答案:解:由公式得μ 1.002×10−3N·s/m2v= = =1.0038×10m2/sρ 998.2kg/m3一、选择题某点存在真空时(。该点的绝对压强为负值该点的绝对压强为正值该点的相对压强为负值该点的相对压强为正值流体静压强的(。大小与受压面积有关方向与受压面有关

形考作业2流体平衡微分方程的全微分式为(。P=Pa+ρghp=p(x,y,z)dp=p(Xdx+Ydy+Zdz)压强单位为N/m2时,采用了哪种表示法( 。应力单位大气压倍数液柱高度等于容器内液面高于容器内液面二、判断题(√)(╳)

(。(╳)(√)(╳)(√)三、简答题参考答案:等压面是水平面的条件是:续介质同一介质单一重力作用下2中液面位置对吗?为什么?参考答案:分析。3.图中三种不同情况,试问:A-A、B-B、C-C、D-D什么?参考答案:根据等压面是水平面的条件:(a)A-A是(b)B-B不是(c)C-C不是,D-D是四、计算题(请写出计算过程)80kN/m2pa=98kN/m2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。参考答案:解:根据绝对压强与相对压强的关系:p'=p+pa或p=p'-pa(式中pa为当地大气压强)用水柱高表示:用水银柱高表示:该点绝对压强:599.1mmHg该点相对压强:-135.4mmHg该点真空压强:135.4mmHgAB两点的静水压强。参考答案:解:由压强基本公式p=p0+ρgh求解pA=p0+ρgh1=74kN/m2pB=p0+ρgh1-ρg(h1-h2)=pA-ρg(h1-h2)=44.6kM/m23∇1====1.5m(改为3.5m)。试求水箱液面上的绝对压强 p0=?(ρH=13.6×103kg/m3 , ρ=1×103kg/m3)参考答案:解:p

2=ρ

−∇2)3 2 3 HP=p−ρg(∇ −∇3 2 3 H4 3 H 3 P=P+ρg(∇ −∇4 3 H 3 0 5 5 =+HP=P=P4ρg(∇ −∇0 5 5 =+HP0=P5

ρ

−∇2

)−ρg(∇3

−∇2

)ρ

−∇4

)−ρg(∇5

−∇4)H=279.28kpaHB4HA=HB=1m,ΔH=0.5m。求:pAp。B参考答案:解:设管中空气的压强为p空由压强公式及等压面的概念得A H w p=p +ρg∆h−ρA H w 空空 w pB=p +ρ空 w p−p=ρg∆h−ρg(h+h)A B H w A B=13.6×103×9.8×0.5−1×103×9.8×(1+1)=47.04×103pa=47.04kpa(47kN/m2或4.8mH2o)53m2m总压力的大小及作用点位置(用图解法和解析法分别求解。参考答案:解:p

=1ρgh ×1×3=1×1000×9.8×3×1×3=44.1kN空2 空 2P =1ρgh ×1×3=1×1000×9.8×2×1×2=19.6kN右2 右 2P=p −P =44.1kN−19.6kN=24.5kN空 右(e1h1/3=3/3=1.0me2=h1/3=2/3=0.67m11 2111 211 2=88.2×1−39.2×0.67)/49.2=1.26m答:静水总压力P=24.5kN,方向向右静水总压力的作用点在闸门的对称轴上,距渠底的距离e=1.26m6参考答案:(1)水平分力铅直投影面如图,Ax=bh=4×2sin45°=5.66m2hc=h/2=(Rsin45°)/2=0.707mc ∴P=ρghA=1000×9.8×0.707×5.66=39.2KN,c x铅直分力压力体如图abcde,V=Aabcde·b∵Aabcde=Aabce+AcdeA =ode-ocd=πR2∙30°−1Rsin30°·Rcos30°=4.52m2cde

360° 2Aabce=4×(R-Rcos30°)=5.36m2∴Aabcde=5.36+4.52=5.36m2Z∴P=ρgV=1000×9.8×9.88×8=774.6KN,方向向上。Z总压力x P=√P2+P2=2663KNx 作用力的方向合力指向曲面,其作用线与水平方向的夹角α=tg-1(774.6)=16.91°。2548一、选择题

形考作业3流体运动的连续性方程是根据( )原理导出的。质量守恒能量守恒力的平衡动量守恒流线和迹线重合的条件为( 。恒定流非恒定均匀流二、判断题(√)(╳)(√)(√)三、简答题参考答案:拉格朗日(Lagrange)法:拉格朗日法以研究个别流体质点的运动为基础,通过格朗日法的基本特点是追踪单个质点的运动。欧拉(Euler)参考答案:流体微团体运动分为:平移;线变形;角变形;旋转变形。3参考答案:流函数具有的性质:流函数相等的点组成的线即流线,或曰,同一流线上个点的流函数为常数;两流线间的函数值之差为为单宽流量;流函数与流速势的关系:流函数与势函数为调和函数;等势线与等流函数线正交。4参考答案:与流线正交的断面叫过流断面。过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。5.如图所示,水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道,试问:还是非均匀流?当阀门开度一定,上游水位随时间下降,这时管中是恒定流还是非恒定流?II段管中是渐变流还是急变流时,与该段管长有无关系?精品word完整版-行业资料分享参考答案:是恒定流。Ⅰ、Ⅲ是均匀流,Ⅱ是非均匀流。管中为非恒定流。四、计算题(请写出计算过程)x zu=αxu=-ay,其中秒α=1秒-1(1)x z(2)=0、1m2(3)参考答案:(1)流线方程为:dxdyu ux y

代入数值推导(2(略)(3)由:a x

u uxu xu x代入数值求解。xx yt x yua y

uy

uy代入数值求解。y

x

y y答案: ax

a2x ay

a2y试检验下述不可压缩流体的运动是否存在?ux

2x2

u 2y2y

u 4(xy)zxyzux

yzt,

u xzty

u xytz参考答案:u解:由连续性微分方程,x

u

uz

=0流体的运动存在,反之流体的运动不存在。x y z代入数值求解,流体的运动不存在。代入数值求解,流体的运动存在。d110cmd25cmd32.5cmV3/s,如word-行业资料分享图所示。求流量及其它管道的断面平均流速。参考答案:解:应用连续性方程QvA3 3

4.91103l/s断面平均流速v1

0.0625m/s , v2

0.25m/s 。d1-1v=1m/sQ;1 2 1(2断面2-2处的平均流速v(3Q及断面2-2处的速度v是否发生变化?2 2图a及v2参考答案:解:应用连续性方程(1)Q31.4 l/sv2

4m/s不变。流量不变则流速不变。a已知某流场的流速势为

(x2

y2),a为常数,试求u 及u 。x y参考答案:解:u ax u ayx y对于u 2xy,u a2x y

x2

y2的平面流动,a(1)是恒定流还是非恒定流?(2)是均匀流还是非均匀流?(3)是有旋流还是无旋流?参考答案:解:应用质点加速度数学表达式ua x

u uxu xx ta

x xuu

y yuu

求解。看时间加速度与迁移加速度判别是恒定流还是非恒y

x

y y定流;是均匀流还是非均匀流。是恒定流。是非均匀流用无旋流数学表达式

1 u(

y求解,是无旋流。z 2 y x形考作业4一、选择题1、总流伯努力方程适用于(A)A、恒定流B、非恒定流C、可压缩流体2、总水头线与测压管水头线的基本规律是:(AA、总水头线总是沿程下降的B、总水头线总是在测压管水头线的上方C、测压管水头线沿程可升可降D、测压管水头线总是沿程下降的二、判断题1、N-S(√)2(√)二、简答题参考答案:答:流体恒定总流的伯努利方程为:1 Z+(P/ρg)+(u2/2g)=Z+(P/ρg)+(u21 1 1 2 2 ω1式中,Z、Z为单位重量流体所具有的位置势能;PP为单位重量流体所具有的压强势能;u、11 2 1 2u2为单位重量流体所具有的动能;ρg为单位重量流体所具有的势能;2g为单位重量流体所具有的机械能;h`为单位重量流体从1点流向2点的机械能损失。ω参考答案:答:实际流体恒定元流的伯努利方程:1 Z+(P/ρg)+(u2/2g)=Z+(P/ρg)+(u21 1 1 2 2实际流体恒定总流的伯努利方程:1 1 2 Z+(P/ρg)+(αν2/2g)=Z+(P/ρg)+(αν21 1 2 1 1 2 2 ω实际流体恒定总流的伯努利方程考虑了能量损失。3.参考答案:答因为建立恒定总流的伯努利方程时,把(z p)作为常数提到积分号外面,只有渐变流断面或均匀g流断面的z p c 。g参考答案:答:可以。因为渐变流断面或均匀流断面的z p c 。g关于水流流向问题有如下一些说法“水是从流速大的地方向流速小的地方流参考答案:1“水一定由高处向低处流(不对,对明渠水流是对的,对有压管流不一定压强小的地方流”(不对,在有压管流中常常有从压强小向压强大的地方流的现象。(2)正确描述时,流体的运动方向总是由单位重量流体能量大的位置流向单位重量流体能量小的位精品word完整版-行业资料分享(不能单从位能或压能一个角度比较)总流的动量方程为

v2 2v

v11

),试问:F中包括哪些力?参考答案:(1)一般为表面力、重力(惯性力、摩擦力、弹性力含在待求的力中了)(2)求得的力为负值说明原假设的力的方向不对,反向即可。四、计算题(请写出计算过程)p在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度 1g

为1.5m,过流面积A为0.05m2;过流断面2-2的面1A0.02m2;两断面间水头损失h2

为0.5v212g1

Q20l/s;z1

为2.5m,z2

为2.6m。试求断pg2-22(提示:注意流动方向(z21.6m)g参考答案:解:(1)方程。向未知情况下,流动方向可以假定。先求出vv1 2列能量方程求解p2 =-2.289mHo (1流向2) 2

p2=-1.473mHo (21)g 2 g 2等的管道组成,其过水面积分别是A1=0.05m2,A2=0.03m3,A3=0.04m2,若水池容积很大,行近流速可以忽略v≈,当不计管路的水头损失时,试求1)出口流速3及流量Q)绘出管路的测压管水头线精品word完整版-行业资料分享及总水头线。参考答案:解:(1)因为不计管路的水头损失,此题为理想流体的流动。①因为是理想流体,作用水头完全转化为动能。3v 9.90m/s q0.396m3/s3(2)绘出管路的测压管水头线及总水头线步骤:①因为是理想流体,不计水头损失,故总水头线为水平。v2②计算各段流速水头2g 。1(测压管水头线及总水头线图,略)B两点的高差=1A处直径d=0.25p=7.84N/c2B处直径d=0.5,A A Bp=4.9N/cm2,断面平均流速V=1.2m/s。判断管中水流方向。B B参考答案:解: 判断管中水流方,,要从单位重量流体总的机械能考虑,总是单位重量流体总的机械能大的位向单位重量流体总的机械能晓得的地方。计算AB比较A点与BAB。,已知水管直径d110cm,喉部直径d25,当不计水头损失时,求通过流量。参考答案:

精品word完整版-行业资料分享解:可以直接用公式QK 12.6h求解,也可以流能量方程推导公式求解即,Q0.01425m3/s为将水库中水引至堤外灌溉,安装了一根直径d为15cm的虹吸管(如图,当不计水头损失时,问通过虹吸管的流量Q为多少?在虹吸管顶部s点处的压强为多少?参考答案:解: 此题属理想流体的水力计算,作用水头转化为动能s点处的压强进考虑位能、动能压能之间的转化。列上游水面到管出口间的能量方程求流量,Q0.1355m3/s列上游水面到s点处的能量方程求s

ps5mHog 2一平板闸门宽b2m,当通过流量Q8m3/s时闸前水深h4m,闸孔后收缩断面水深hC求作用于平板闸门上的动水总压力(不计摩擦力。参考答案:解:此题为用动量方程求解作用力。因为流量未知,涉及到连续性方程、能量方程、动量方程这三大方程的联合应用。取控制面(脱离体(上游过流断面与C-C断面之间)画出相对压强分布图,全面并分析、计算外力(P1,C-CP2,重力精品word完整版-行业资料分享沿水流方向的分力为0,设平板闸门对水的动水总压力为R,方向向左。因为流量未知先列能量方程求流速。列出的能量方程由vv1 2

两个未知量,用连续性方程消掉1个未知量。求出流量、流速。列动量方程求解作用力。作用于平板闸门上的动水总压力R=93.5kN,方向向右。如图溢流坝,上游断面水深h=1.5mh=0.6m2m(垂1 2直纸面=1000kg/3g=10m/2。参考答案:解: 以1-1与2-2断面及沿坝(包括上下游部分河床边界与水流自由表面所围成的空间作为控制体并取沿水流方向为X正向。求上、下游断面的流速1-12-21 1 2 h+(P/ρg)+(αν2/2g)=h+(P/ρg)+(αν21 1 2 1 1 2 2 ω1 2 α P=P=P,h=0,α11 2 α 1 h+ν2/2g=h+ν2/2g(a1 1 2由连续方程,得1 ν h=ν h1 1 2h=1.5m,h=0.6m(a)和(,可求得1 21 ν=1.83m/s,ν1 1-12-2断面的动水压力P=1ρgbh12P=1ρgbh22

2=1×1000×10×2×1.52=2.25×104N=22.5KN1 22=1×1000×10×2×0.62=0.36×104N=3.6KN2 2计算过水断面的流量Q=A2ν2=0.6×2×4.58=5.50m3/sx方向写动量方程式令坝面对水体的反作用力在水平方向的分力为R,方向向左。word-行业资料分享沿x方向的动量方程为2 2 1 1 1 ρQ(βν-βν)2 2 1 1 1 2 R=P1-P2-ρQ(ν-ν)×5.502 =3.77kN所以坝面对水体的反作用力R的方向与所设的方向相同。水流对坝面的作用力与R大小相等,方向相反。形考作业5一、选择题管道中液体的雷诺数与()无关。管长流速管径温度某圆管直径d=30mm,其中液体平均流速为20cm/s。液体粘滞系数为0.0114cm3/s,则此管中液体流态为( 。紊流层流层流向紊流过渡等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是(。呈椭圆曲线分布呈抛物线分布呈对数线分布呈双曲线分布等直径圆管中的层流,其过流断面平均流速是圆管中最大流速的( 。1/4倍1.0倍1/2倍1/3倍5.圆管中的层流的沿程损失与管中平均流速的( )成正比一次方参考答案:参考答案:二次方四次方三次方圆管的水力半径是( 。d/4d/3d/2d/57.谢才公式中谢才系数的单位是(m1/2/sm2/s无量纲m3/2/s判断层流和紊流的临界雷诺数是( 。上下临界雷诺数代数平均上下临界雷诺数几何平均上临界雷诺数二、判断题(√)(╳)(√)等直径圆管中的层流,1/2(√)(╳)(√)三、简答题1参考答案:答:层流为抛物线分布,紊流为对数曲线分布。(也可以画图)2.简述尼古拉兹实验中沿程阻力系数λ的变化规律。答:尼古拉兹实验揭示了沿程阻力系数λ的变化规律,文字表述或数学公式表述。层流:λ=f(Re);水力光滑区:λ=f(Re);过渡粗糙区:λ=f(Re,K/d)粗糙区(阻力平方区):λ=f(K/d)3参考答案:答:管流:Re=vd/v Re<2000(层流) Re>2000(紊流)明渠水流:Re=vR/v Re<500(层流) Re>500(紊4.雷诺数的物理意义?它为什么能用来判别流态?参考答案:答:雷诺数实质是反映粘性力与惯性力之比。层流时惯性力不大,而粘性力占主导,受粘性力了涡体时,流体质点互相掺混,所以用雷诺数可以来判别流态。5.当输水管直径一定时,随流量增大,雷诺数是增大还是变小?当输水管流量一定时,随管径加大,雷诺数是增大还是变小?参考答案:答:当输水管直径一定时,随流量增大,雷诺数增大;当输水管流量一定时,随管径加大,雷诺数变小。6参考答案:答:不一定。7参考答案:答:件的影响。四、计算题(请写出计算过程)有已输油管,管长l=100m,管径d=5cm,已知油的密度ρ=930kg/m3,动力粘滞系数μ=0.072N·s/m2Q=0.005m3/s时,判断液流的流态,计算输油管的沿程hf。word-行业资料分享解:(1)计算雷诺数判别流态。计算沿程阻力系数λ。fh层流f沿程水头损失hf=25.74m(油柱)0()(2)若30mm,管中流态又如何?(3)层流转变为紊流时,水管直径为多大?参考答案:(1),其流态是:层流同上其流态是:紊流2000d=13.06mmv=0.013cm2/sQ=35cm2/s15m2cmd参考答案:(1)设管中水流为层流,推导出沿程阻力系数λ表达式并代入数据;(2)hf=λ(l/d)(v2/2g)并化简,代入数据求管径。d=14.2mmd=100mmv=100cm/sT=10oC,试判别其流态。参考答案:解:紊流J=0.0009b=2mh=1m,粗糙系n=0.014,计算明渠中通过的流量(分别用曼宁公式和巴氏公式计算。参考答案:解:湿周χ=b+2h=2+2×1=4m面积A=bh=2×1=2m2水力半径R=A/χ=2/4=0.5mword-行业资料分享代入曼宁公式C=1R1

= 1

≈63.636m1/sn 6 0.014 6 2代入谢齐公式v=C√RJ=63.636×√0.5×0.0009≈1.35m/sQ=Va=1.35×2=2.7m3/s代入巴氏公式由于0.1m≤R≤3.0m,符合巴氏公式y=−0.13−−0.1)=2.5√0.014−0.13−0.75√0.5(√0.014−0.1)≈0.156C=1Ry=n

1

×(0.5)0.156

≈64.108m1/s2v=C√RJ=64.108×√0.5×0.0009≈1.36m/s22明渠中通过的流量Q=vA=1.36×2=2.72m3/s6.水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。已知d1=150mm,d2=75mm,l=50m,管道的当量粗糙度∆m0v(1(2)绘出总水头线和测压管水头线。2参考答案:精品word完整版-行业资料分享7d=100mml=800m的管道,已知水池水面和参考答案:解:取管道出口面轴线所在水平面为基准面,列出水箱水面与管道出口间能量方程: H=hfhj+v2/2g,vv。其中,hf=hf=λ(l·v2)/(d·2g)hj有三部分,两个弯头和一个突然缩小,hj=ζ·v2/2g∑hj

=2×0.3×v2+0.5v2/2g2gH=hfhj+v2/2g20m=(0.025×800/0.1+2×0.3+0.5+1)v2/2gword-行业资料分享计算出V=1.393m/s,流量Q=AV=πd2×0.393=0.011m2/s4一、选择题

形考作业6虹吸管正常工作,其顶部的真空值一般不大于( )水柱高。10m9m7.5m6.0m2.短管淹没出流的计算时,作用水头为( 短管出口中心至上游水面高差短管出口中心至下游水面高差上下游水面高差3.外延管嘴正常工作的条件是( 。A.管长=(3-4)d,作用水头0.750.753-4倍的管径作用水头小于0.754.按短管进行水力计算的管路是( 虹吸管倒虹吸管环状管网二、判断题(╳)(√)(√)(√)word-行业资料分享(√)6(╳)三、简答题1参考答案:2.写出薄壁小孔口出流的收缩系数ε,流速系数 和流量系数μ的表达式。2.写出薄壁小孔口出流的收缩系数ε,流速系数 和流量系数μ的表达式。参考答案:收缩系数:ε=A/A流量系数:μ=Q/(A√流量系数:μ=Q/(A√2gH0)=μ/ε流速系数: =1/√1+ζc3.外延管嘴的正常工作条件是什么?参考答案:管嘴长:l=(3~4)d,作用水头:H≤9.0mH2o。四、计算题(请写出计算过程)1H1=1.5m,H2=2.0m,l1=l2=5.0md1=d2=0.1m,沿程损失系数λ=0.02,进口设拦污栅,进口局部损失系数ζ1=10.0,弯管局部损失系数ζ2=0.15。求该虹吸管的过流量、管中最大真空值,并定性绘出其测压管水头线。参考答案:此题属短管的水力计算,可以用能量方程求解,也可直接用公式。要点有2。局部损失系数要考虑周全(3个。word-行业资料分享此题,管中最大真空值发生在最高处。Q=0.0117m3/sV (P/ρg)V 一水塔供水系统如图所示,已知管道末端要求的自由水头Hz=10m,管径d1=450mm,d2=350mm,d3=250mmL1=100m,L2=100m,L3=100m,q1=0.10m3/s,q2=0.08m3/s,q3=0.05n=0.02H。参考答案:此题属短管的水力计算,也可直接用公式求解。要点有3。长管公式要记住,应注意修正。管中(节点)流量要算对。题目中给出了管道的粗糙系数,意指管流在粗糙区,不必修正,但要记住以下公式,C=1R1/6;λ=8g/c2;s=8λ/gπ2d5;H=slQ2nH=15.1ml=50md=1.0mH=3m,管路沿程阻力系数λ=0.03,局部阻力系数:进口ζa=0.5,弯管ζb=0.65,水下出口ζ=1.0,求通过流量?参考答案:因为河道较宽,忽略上下游流速的影响,以下游水面为基准面列能量方程:H+0+0=0+0+hwword-行业资料分享H=hw

=(λld

+ζa+2ζb+ζ)v22g=(0.0350+0.5+2×0.65+1)v21流速:v= 1√3.8

2g√2×9.81×3=3.936m/s通过流量:Q=vπd24

=3.9364

=3.09m3/s一、选择题

形考作业7对于管道无压流,当充满度分别为( )时,其流量和速度分别达到最大。A.1.0,1.0B.0.95,0.81C.0.5,0.5D.0.81,0.81对于a,b,c三种水面线,下列哪些说法是错误( )a、cdh/ds<0,水深沿程减小。bdh/ds>0,水深沿程增大。bdh/ds<0,水深沿程减小。、cdh/ds>0,水深沿程增大。跌水的形成条件是( 。从急流过渡到急流从急流过渡到缓流从缓流过渡到急流从缓流过渡到缓流水跃的形成条件是( 。从缓流过渡到急流从急流过渡到缓流从缓流过渡到缓流从急流过渡到急流两段长直的棱柱形渠道,通过的流量相同( 。底宽不同(b12,其他参数相同Qh1word-行业资料分享粗糙系数不同n2,其他参数相同(Qh1边坡系数不同2,其他参数相同(Qhh6.一梯形断面渠道,底宽b=2m,边坡系数m=1.0,明渠中的水深h=0.5m,则湿周 、水力半径R分别为( 。2 01 6.一梯形断面渠道,底宽b=2m,边坡系数m=1.0,明渠中的水深h=0.5m,则湿周 、水力半径R分别为( 。2 01 A.3.5,0.30B.3.414,0.30C.3.5,0.366D.3.414,0.366二、判断题(√)(╳)(√)(╳),(╳)三、简答题1.简述明渠均匀流的水力特征及其形成条件。参考答案:明渠均匀流的水力特征:i=J=JP。h,过水断面面积A明渠均匀流形成条件:流量恒定。n不变。底坡i不变。2.参考答案:明渠水流分为缓流、急流、临界流。各判别方法有:为临界流,v<c为缓流,v>c为急流;word-行业资料分享r m 弗劳德数:弗劳德数F=v/√gh ,F=1临界流,Fr<1缓流,Fr>1r m

:h>h缓流,h=h临界流,h<h

√q2;k k k

k= gk k k i:i<i缓流,i=i临界流,i>ik k k 参考答案:弗劳德数Fr= v√ghm

,物理意义是:反映动能与势能之比。参考答案:引入断面单位能量,目的是分析水面曲线的变化规律和建立临界流方程。参考答案:Ahh=f(s),A=f(s)。i≠J≠JP四、作图题1.下面为长直棱柱形渠道,n不变,试定性绘出可能出现的水面曲线型式。参考答案:精品word完整版-行业资料分享五、计算题(请写出计算过程)n=0.025I=0.002,断面为梯形,m=1.0Q=0.8m3/s,试确定其断面尺寸。参考答案:h解:β=2(√1+m2-m)=2×(√2-1)=0.8285hhA=(b+mh)h=(β+m)h2 R=h/2 C=1/n(R1/6) Q=AC√Rih2h=[

]3/8=√i(βh

+m)hb=βh=0.8285×0.7=0.57995=0.58mhm5i1,i28(1)hk=

√Q2gb2

=0.586mAk==2×0.586=1.172m2XK=b+=2+2×0.586=3.172mRk=AkXk

1.1723.172

=0.369483mCk=

1R1

= 1

=56.473471m0.5

B k=b=2m66n k 0.015 s66word-行业资料分享ik=

gXkαC2Bk

=9.8×3.1721×56.52×2

=0.0049k所以,这两段渠道是水跃衔接k(2)K1K2=

Q √i1Q

2.8√0.0122.8

==100m3/s√i2

√0.0008y1=

b2.67=nK1

22.670.015×25.56

=16.6

01=0.42my2=

b2.67=nK2

22.670.015×100

=4.24

02=1.15mh=h01[√1+8(hk)3−1]=0.42[√1+8(0.586)3−1]=0.8m2 h01

2 0.42所以,是远驱式水跃一、选择题

形考作业8实用断面堰常常设计成真空堰,其目的是( 。节省建筑材料提高过流能力减小空化空蚀减小水流对坝面的冲刷小桥过流与( )具有相同的水力特征。薄壁堰流闸孔出流宽顶堰流实用断面堰流A.B.C.D.宽顶堰形成淹没出流的充分条件是(A.B.C.D.word-行业资料分享下述堰的分类哪个正确( 。A.0.67<δ/H<2.5实用断面堰B.δ/H>0.67薄壁堰C.0.67<δ/H<10.0宽顶堰D.δ/H>2.5薄壁堰二、判断题2.小桥过流的淹没出流条件与宽顶堰的淹没出流条件2.小桥过流的淹没出流条件与宽顶

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