合工大水力学考试题剖析

第一套1.下列物理量中，有量纲的数为（）a)A．佛汝德数Frb)C．渗流系数kB.沿程阻力系数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，则其均匀流水深h1和h2的关系为（）A．h1>h2B.h1<h2C.h1=h2D.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D沿流线总水头沿程减小沿程增加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A．1B.C.2D.41．有一明渠均匀流，通过流量2．水泵进口真空计的读数为，底坡，则其流量模数K=.，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5．渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为出流。。6．已知谢才系数7．当液流为，则沿程阻力系数=。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。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。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），半径R=1m，，，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。2．（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。3．（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，闸门水管直径，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，已知闸前水深开度，闸下游水深，闸门宽度，（闸门垂向收缩系数，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；（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。答案：一、单项选择题（20分）1.C6.D2.A3.C4.B7.B8.C9.A5.C10.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6．0.007847.恒定流8.0.25m三、作图题一、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：垂直方向静水总压力：总静水总压力：（2分）（2分）（1分）（1分）（2分）与水平方向的夹角：距底部B点的垂直距离：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：（3分）取，得而水柱，即（2分），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）（1分）（2）由于，所以出闸水流为急流，又，所以下游河道为缓流（1分）则下游水流衔接形式为远驱式水跃（1分）要设消能工。（1分）第二套一、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．液体动力粘滞系数μ的单位是（