《水力学》综合练习一

《水力学(B)》综合练习一

一、判断题(每小题2分，共16)

你认为正确的在题后括号内划“√”反之划“×” 1. 牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。( )

2. 水力最佳断面是指：过流面积相同，所能通过的流量最大的过流断面。( ) 3. 在流场中流线是可以相交的。( ) 4. 恒定流必定是均匀流。( )

5. 舍齐公式只能适用于紊流阻力平方区。( ) 6. 渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。( ) 7. 明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。( )

8. 沿程水头损失系数λ的量纲与谢才系数c的量纲相同。( ) 二、单项选择题(每小题3分，共18分)

在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中。 1.平衡液体中的等压面必为( ) A.水平面 B.斜平面

c.旋转抛物面 D.与质量力相正交的面 2.层流运动过流断面的流速分布规律符合( ) A.抛物线分布 B.直线分布 C.对数分布 D.指数分布

3.当水流的沿程水头损失系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于( ) A.紊流粗糙区 B.紊流光滑区 C.紊流过渡区 D.层流区

4.佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数? ( ) A.急流和缓流 B.均匀流和非均匀流 C.层流和紊流 D.恒定流和非恒定流

5.根据能量方程，用来测量管道中流量点流速的仪器是( ) A.毕托管 B.文丘里流量计

c.测压管 D.薄壁堰 6.在明渠渐变流中( )

A.总水头线一定平行于底坡线 B.总水头线与自由水面相重合 c.测压管水头线与自由水面一致 D.水面线与底坡线平行

三、问答题(每小题5分，共10分) 1. 什么是液体的可压缩性? 2. 什么是相对压强和绝对压强? 四、计算题(共 5小题，共56分)

1.如图所示挡水矩形平板AB，已知水深h=2m，板宽b=3m，求作用在矩形平板AB上的静水总压力的大小及作用点处的水深。(1 0分)

2． 某输油管道长L=500m，直径d=0.15m，流速v=0.24m/s，油的粘滞系数γ= 2.Ocm/s， 1)试判断此时的流动型态;

2)确定此管段的沿程阻力损失。(1 0分)

3． 图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水流通过短管向上喷射。若短管出

口至水箱水面高h=5m，短管局部水头损失系数ζ= 1.2，沿程水头损失可以忽略，取动能修正系数α=1。忽略空气阻力，求管嘴的出流速度v及射流达到的高度z。 (1 3分)

2

4． 有一矩形断面长渠道内水流作均匀流运动，已知渠道的底宽b=3.2m，渠中水深h= 1.6m，

糙率n=0.025，渠道的底坡i= O.0009，试计算渠道内通过的流量Q。 (1 0分)

5． 某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门，已知平板闸门的宽度b=4m，闸前水深H=4m，闸孔

流量系数μ=0.55，闸门开度e=0.5m，闸底板与渠底齐平。(本题13分)

(1)不计闸前行近流速水头，按自由出流求过闸流量Q。 (5分)

(2)若闸下收缩断面水深hc =0.3m，求发生临界水跃时下游渠内的水深h应为多少? (4分) (3)若下游水深为ht=1. 5m， 判断闸下水跃衔接形式，并确定是否需要修建消力池?(4分)

参考答案

一、判断题（每小题2分，共16分）

在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中。 1. X 2.√ 3.√4.√ 5.√ 6.X 7.√ 8.√ 二、单选题{每小题3分，共18分)在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中。

1. D 2.A 3.A 4.C 5.B 6.C 三、简答题(每小题5分，共10分}

1 答:液体的可压缩性是指：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之而发生改变的特性。液体的可压缩性在一般情况下可以不必考虑，但是当外界压强变化较大，如发生水击现象时必须予以考虑。

2.答：相对压强是指以当地大气压为基准计算的压强，绝对压强是以完全没有空气存在的压强为基准计算的压强。

四、计算题(共 5小题，共56分)

1.如图所示挡水矩形平板AB，已知水深h=2m，板宽b=3m，求作用在矩形平板AB上的静水总压力的大小及作用点处的水深。(1 0分)

解：∵平板AB的形心点C的水深hc =h/2=lm (2分)

∴作用在平板上的静水总压力为

P=pc×A=γhc=9.8×1×3×2=58.8kN

(5分)

静水总压力作用点d处的水深hD=2/3h=4/3m=1.333mm (3分)

2.某输油管道长L=500m，直径d=0.15m，流速v=0.24m/s，油的粘滞系数γ=2.0cm /s，

1)试判断此时的流动型态;

2)确定此管段的沿程阻力损失。(10分)

解：

2

0.24?0.15?180?2000,为层流；?2.0?10?46412）管段的沿程阻力系为数?＝?0.356,ReRe??Lv2管段的沿程阻力损失hf???3.45m(油柱)d2gvd（5分）

(2分)

（3分）

3.图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水流通过短管向上喷射。若短管出口至水箱水面高h=5m，短管局部水头损失系数ζ= 1. 2，沿程水头损失可以忽略，取动能修正系数α=1。忽略空气阻力，求管嘴的出流速度v及射流达到的高度z。 (1 3分)

4． 一矩形断面长渠道内水流作均匀流运动，已知渠道的底宽b=3.2m，渠中水深h= 1. 6m，

糙率n=0.025，渠道的底坡i= O. 0009，试计算渠道内通过的流量Q。 (1 0分)

解：A?bh0?3.2?1.6?5.12m2 1分 x?b?2h0?3.2?2?1.6?6.4m 1分A?0.8m 2分 x1 C?R16?38.900.5/s 2分n Q?ACRi?5.12?38.90?0.8?0.0009?5.34m3/m 4分 R?6． 某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门，已知平板闸门的宽度b=4m，闸前水深H=4m，闸孔

流量系数μ=0.55，闸门开度e=0.5m，闸底板与渠底齐平。(本题13分)

(1)不计闸前行近流速水头，按自由出流求过闸流量Q。 (5分)

(2)若闸下收缩断面水深hc =0.3m，求发生临界水跃时下游渠内的水深h应为多少? (4分) (3)若下游水深为ht=1. 5m，判断闸下水跃衔接形式，并确定是否需要修建消力池?(4分)

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