水力学期末考试复习题

《水力学》

期末考试复习题

☆注意事项：本复习题满分共：200分。

一、选择题

1、渐变流过水断面上的静水压强（）分布，动水压强（）规律分布。

A.按直线，也按直线B.按直线，按曲线

C.按曲线，也按曲线D.按曲线，按直线

答案：A

2、在谢才公式中，当其它参数一定时,流速与水力坡度的关系是（）。

A.流速与水力坡度成正比B.流速与水力坡度平方成正比

C.流速与水力坡度平方根成正比D.流速与水力坡度的倒数成正比

答案：C

3、宽浅式明渠层流过水断面上沿垂线的流速是按（）规律分布的。

A.直线B.抛物线C.对数曲线D.指数曲线

答案：B

4、管路的比阻A表示的是（）。

A.单位水头通过单位管径面积所需要的流量

B.单位水头通过单位长度管路所需要的流量

C.单位流量通过单位管径而枳所需要的水头

D.单位流量通过单位长度管路所需要的水头

答案：I）

5、用雷诺数判别液流型态，当雷诺数较小时,表明作用在液流上的（）起主导作用，液流呈（）

型态。

A.惯性力，紊流B.惯性力，层流C.粘性力，紊流D.粘性力，层流

答案：D

6、长管中的作用水头全部消耗在克服（)上。

A.速度水头B.沿程水头损失C.局部水头损失D.压强水头

答案：B

二、填空题

1、作用在平面上的静水总压力等于平面与其形心处的乘积。

答案：面积、静水压强

2、明渠中，当水流流速大于相对波速时，则弗劳德数/1,流动为_____。

答案：大于、急流

3、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线定性分析时，b区曲线为处于________坡的______水曲线。

答案：缓、降

4、达西定律表达式为。符合达西定律的渗流其沿程水头损失与流速次方成正比。

答案：、一

5、对于水银而言，由于内聚力比附着力,所以细玻璃管中的水银面呈现面。

答案：大、凸

6、明渠中，当水流流速小于相对波速时，则弗劳德数工________1,流动为o

答案：小于、缓流

7、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线定性分析时，b区曲线为处于坡的水曲线。

答案：临界、降

8、渗流总压力或扬压力等于与之和。

答案：浮托力、渗透压力

9、液柱式压强计测压的基本原理包括、液体中两点的压强差等于。

答案：等压面原理、两点高程差乘以液体的容重

10、明渠中，当水流流速等于相对波速时，则弗劳德数工1,流动为O

答案：等于、临界流

11、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线定性分析时.，昆区曲线为处于坡的水曲线。

答案：陡、降

12.井的计算任务主要是求和o

答案：渗透流量、浸润线的位置

三、判断题

1、定性分析水面曲线时，缓坡在流区号上加的下角标是5。

答案：错。

2、曲线型实用堰的流量系数随水头变化，其范围大致是0.42-0.50。

答案；对

3、液体的粘性随温度的增加而增加，而气体的粘性则随温度的增加而减小。

答案：错。

4、恒定总流能量方程的应用条件中要求液体所有受力只有重力。

答案：错。

5、圆管层流过水断面上的平均流速为管轴处最大流速的1/2。

答案：对

6、平底坡渠道是产生均匀流的必要条件。

答案：错。

7、底流衔接形式只可以通过临界式水跃进行消能。

答案：错。

8、液体内任意一点处向下方向的静水压强都大于向上方向的静水压强。

答案：错。

9、圆管层流断面上沿过圆心垂线的流速是按抛物线规律分布的。

答案：对

10、短管中沿程水头损失远小于流速水头，可以忽略不计。

答案：错。

11、定性分析水面曲线时，临界坡在流区号上加的下角标是2。

答案：错。

12、达西定律是从明渠非均匀渗流中总结的，因此它只适用于紊流渗流。

答案：错。

13、使用水银U形压差计量测管道中的流量时，一定要测出管道上两点压强的大小才可算出流量。

答案：错。

14、均匀流过水断面上的动水压强也是按着抛物线规律对称分布的。

答案：错。

15、并联管路中流入某节点的流量和应该等于由该节点流出的流量和。

答案：对

四、简答题

1、何谓简单长管？其液体流动的特征是什么？

(1)沿程管径、管材及流量不变，且在水力计算中只计沿程水头损失的管路称为简单长管。

（2）长管流动的特征是；

①长管中的作用水头全部消耗在克服沿程水头损失上；

②总水头线与测压管水头线重合。

2、明渠渐变流和急变流的特征主要有哪些？

（1）明渠渐变流的特征是：水深沿程缓慢增加发生壅水，水深沿程缓慢减小发生降水，其次是底坡线、

水面线和总水头线互相不平行，即"‘。

（2）明渠急变流的特征是：水面急升或急降。

3、弗劳德数的物理意义是什么？

它表示作用在水流上的惯性力与重力之比。弗劳德数小于1,说明作用在水流上的重力起主要作用，流

动为缓流；弗劳德数等于1，说明作用在水流上的惯性力与重力相当，流动为临界流；弗劳德数大于1，

说明作用在水流上的惯性力起主要作用，流动为急流。

五、论述题

简要分析泄水建筑物卜.游水流的特点，论述水力学中，泄水建筑物卜.游水流衔接与消能方式的分类、

特点？并针对某一种消能方式简要说明其水力计算方法。

解答思路：

（1）概括说明泄水建筑物下游水流的特点。

（2）说明各消能方式的定义、特点。

（3）针对某一种消能方式简要说明其基本思路和计算公式方法。

针对上述内容思路进行拓展论述，

六、计算题

1、某水库的正常高水位为75.9〃，溢洪道为无闸控制的宽顶堰进口，下接陡槽和消能池。宽顶堰宽

60m,堰坎高P=2〃z,坎顶高程70.9〃，坎顶进口修圆。若根与上游的引水渠同宽，试求通过的流量。

流量系数公式：（适用条件为0k0/”<3。当P/H>3时，可以令P/”=3代入计算机）

q_p（Lj

堰顶入口为直角时：机=0.32+0.01——------；

0.46+0.75尸/”

_p/IJ

堰顶入口为圆角时：/n=0.36+0.01——-------o

1.2+1.5P/H

解：由题可知流动为无侧收缩、自由溢流的宽顶堰，5=60/77,P=2m°

（1）堰上水头计算："=75.6—70.6=5加

（2）流量系数计算：0<尸/〃=2/5=0.4<3,

Q_D/LJ

又•・•坎顶进口修圆，・•・利=0.36+001―~-——

1.2+1.5P/"

3-0.4

则:m=0.36+0.01x=0.374

1.24-1.5x0.4

（3）通过流量计算

①行进流速不计，则HQ=H=5m

Q==0.374x,2x9.8x60x53/2=1110.7m3/.v

②考虑行进流速：

=0.374x,2x9.8x60x[5+--------------------]V2

2x9.8x60-x(5+2)2

经试算得出：。=1247.6，/%，

2、某矩形断面渠道，底坡i=0,底宽。=8.0m,流量。=80m3/s。测得跃前水深方=0.6m。

试求：（1）跃后水深〜；（2）水跃长度0（优先用％=6.1/?”计算，不可用则采用其它公式）;

（3）水跃中的能量损失△鸟和消能系数K,；（4）水跃的消能功率N,。

解：

（1）跃后水深”计算

竺x(、l+8x^L7)=5.54m

2V9.8x0.63

（2）水跃长度4计算

16-67

_G_=_S0_=1667in/sF=^L=-=6.87

bh'8x0.61弧V9.8x0.6

因为4.5＜以＜10,4=6.1"'式可用，L.=6.1/?"=6.1x5.54=33.79m

（3）水跃中能量损失和消能系数K,计算

第二等票二露瑞皿7叫。

△与9.07

K广=0.61=61%

.,八/lx16.672

.十—^0.6+---------

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