合工大水力学考试题剖析.doc

1、第一套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b) 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i1i2，则其均匀流水深 h1 和 h2 的关系为（ ）Ah 1h2 B. h1icKK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

2、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o30L=10m，渐变段中水体重量 G=2KN，进水管直径 ，流速 ，形心点相对md2.01sV/1压强水头 水柱高，出水管直径 ，不计水头损失，试求固定段mp50/1管路所受的作用力 和 。xRy4 （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mH8me5.2mht5.4mb8数 ，堰流的流量系数 ，闸孔出流的流量系数 ） ，不计625.0 3.0 He/1.06行进流速，试求：（1） 通过水闸的流量；（2） 判

3、断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。1mHL/2LH e htLxy1122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： （2 分）)(5.241.89KNAhPcx垂直方向静水总压力： （2 分）(71./3(. Vz 总静水总压力：

4、（1 分）x 3.7.5242与水平方向的夹角： （1 分）oztgPt 5.110上V 0下Vi1=ici2ic距底部 B 点的垂直距离： （2 分）mReo63.05.41sini2 （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）mhf1/列水箱和出口断面能量方程得， （ ）gV2/235.0所以 V= （5 分）g6.3/（1 分）slsmVAQ/4.8/0.4/105.3 （12 分）， （1 分）smd/)/(122sAVQ/3.1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）gpzgVpz22121，

5、6.9430sin16.950o得 水柱，即 （2 分）mp24/22/5.38mKNp而 ， 1/8.KN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xRy为 x 轴，与水流方向垂直为 y 轴）x 方向大的动量方程：取)(30sin1221 VQRGApx 12Rox 0/)4(03.5.078.541.49 （3 分）KN9.5y 方向的动量方程： 03cos（2 分）GRy 73.186.2水流对管壁的作用力与 和 大小相等，方向相反。 （1 分）xRy4(10 分)（1）由于 e/H=2.5/8=0.3125 Q2 B.Q1 = Q2 C.Q

6、1 n2，在通过相等流量时，其均匀流水深（即正常水深）的相对大小为 h1 h2。4管道中的水击过程可分为 个阶段。5处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。6如图所示，B 点的相对压强 pB = KN/m2。 （ 水银 = 13.6 水 ）（题 6 图） （题 7 图） 7图示长管中，A 点的相对压强 pA = 米水柱。8尼古拉兹试验表明，当管道的尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流区的变化为 。9水力坡度是单位长度流程上的 。10层流时，沿程水头损失 hf 与断面平均流速的 次方成正比。三、简答题（本大题共 5 小题，每小题 4 分,共 20 分）1什么是绝对压强，什么是相对压强？2均匀

7、流具有的特征是什么？3流线为什么不能相交？4圆管层流和紊流粗糙区时的沿程水头损失分别与速度的一次方和二次方成正比，而两种流态下都能应用达西公式计算沿程水头损失，它们是否矛盾？为什么？5渗透系数 k 值的确定有哪几种方法？四、计算题hLdVgf 21图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面 3m，管内液面压强 p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度 h = ？2为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径 d=1.5m 的虹吸管，当不计水头损失时，求虹吸管顶部 s 处的压强。3 水密封容器，液面上气体的相对压强 p0=0.5 个大气压，在

8、容器底部接一段管路，管长L= 4m，与水平面夹角为 30，管径 d= 50mm，若管路进口断面到液面的水头 H= 5m，水流的总水头损失 hw = 2.3v2 /(2g)，求流量 Q（容器内水面保持不变，容器内水流速度近似为零） 。4已知一射流在平面上以速度 v 冲击一斜置平板，平板和射流的夹角 ，如不考虑60QV（ 图 五 题 ）2V1Q水头损失即 v=v1=v2 且取动量系数为 1，试证明两分流的流量比 。 （注，不考虑水流321Q和平板的摩擦力）水力学试题（B）答案一、单项选择题1B 2C 3A 4B 5D6A 7A 8C 9A 10D二、填空题1零 2434四5质量力69.8728光滑

9、区、过渡粗糙区、粗糙区9沿程水头损失 10一三、简答题1绝对压强是以绝对真空为基准的压强，相对压强是以当地大气压强为基准的压强。2过水断面为平面，过水断面形状、尺寸沿程不变；同一流线上的流速相等，流速分布相同，平均流速相同；动水压强按静水压强分布。3因流线上任一点的切线方向代表该点的流速方向，如果流线相交，在交点出就会出现两个切线方向，而同一时刻同一点流体质点不可能同时向两个方向运动。4不矛盾。层流时， 和 成反比，即： ，则Revd64Re，即 。gvdlgvdlhf 2642fhv而紊流粗糙区 ，则 ，即 )(fgvdlfdlf 2)(2fh2v5经验法，室内测定法，野外测定法。四、计算题

10、. , , 而 （N/cm 2）hpaB/)(aBp74.10CBp则 cm 0.96m9.5)8.9(4018.9/)74.10( 33（答：左侧管内水面距容器液面的高度为 0.96m。 ）1解：设容器内水面延长线交左、右测压管于 A、B 点，则由连通器原理 30pC（N/cm 274.18.97）2解：当不计水头损失时，管中的流速m/s68.73.92gHv对水面和 S 点列能量方程得： 02pzkN/m249)268.7(gS或水面 S 点和出口断面列能量方程： vpS)3(22mh2o 5SpkN/m249S3解：以出口断面中心为基准对水面和出口断面列能量 方程： gv23.0018.)sin5(24取 12m/s4.83.92vm3/s=16.6l/s016.5.22AQ取 m/s.9v m3/s=16.6l/s016.52