2022年水力学综合练习题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载水力学综合练习题一、是非题（）你认为正确的在题干后括号内划“ ”,反之划“ ”；1.牛顿内摩擦定律适用于层流运动和牛顿流体；2.依据连续性方程,流速与过流断面面积成正比；（）3.依据能量方程水流,水流总是从位置高的地方向位置低的地方流淌；（）4.层流肯定是匀称流,紊流肯定是非匀称流；（）5.明渠水流的急流和缓流是用佛汝德数Fr 判别的,当Fr 1 时为急流；（）6.匀称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.渗流模型中的渗流流速与实际渗流流速相等；（）二、单项挑选题1.静水中

2、如某点的真空压强是20kPa,就其相对压强是（D）-78 kP a（）（A ）118 kPa （B）78 kPa （C）-20 kP a（）2.水力正确断面是（A ）湿周肯定,面积最小的断面,（B）面积肯定,通过流量最大的断面,（C）最低造价的断面,（D）最小糙率的断面3.紊流中粘滞底层厚度 比肯定粗糙度 大得多的壁面称为（）（A）光滑面（B）过渡粗糙面（C）粗糙面（D）以上答案均不对4.当水流的沿程水头缺失系数 只与边界粗糙度有关,可判定该水流属于（）（A ）层流区（B）紊流光滑区（C）紊流过渡区（D）紊流粗糙区5.明渠中发生 a1型水面曲线,就水流属于（）（A ）急流（ B）缓流（C）匀称

3、流（ D）层流6.过堰水流的流量 Q 与堰顶水头 H 的（）（ A） 1/2 次方成正比（B）3/2 次方成正比（C）2 次方成正比（D）1 次方成正比三、问答题1.什么是液体的可压缩性？什么情形下需要考虑液体的可压缩性？么？2简要表达泄水建筑物下游消能的主要形式有哪几种？它 们 各 自 适 用 的 条 件 是 什四、运算题H 1.4m,闸O R R A 门宽度b= 4m,圆弧形闸1.图示圆弧形闸门AB（1/4 圆）, A 点以上的水深门的半径R=1m,水面为大气压强；试确定圆弧形闸门AB 的静B 水总压力大小及其方向；名师归纳总结 第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料

4、 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载AB 长 10 m ,管径 d0.05m,弯管曲率半径2.测定 90 弯管的局部水头缺失系数的试验装置如下列图；已知试验段Rd,管段沿程水力摩擦系数 0.0264,实测 AB 管段两端测压管水头差h0.63m,100 秒钟流入量水箱的水体体积为 0.28m 3,试求弯管内的流速、沿程水头缺失和局部水头缺失系数； h 水 AB3.某矩形断面渠道中有一平板闸门,平板闸门宽b=4m；闸前水深 H=3.8m,闸下收缩水深hc=0.7m,已知闸孔通过的流量Q=20m3/s；忽视水流和边界的摩擦阻力,求水流作用于闸门上的作用力,并与按静水压强分布图

5、运算作用于闸门上的作用力相比较；H4.某矩形断面渠道,通过的流量Q=30m3/s,底宽为b=5m,水深为hch=1m,判定渠内水流是急流仍是缓流？假如是急流,试运算发生水跃的跃后水深是多少；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载参考答案：一、是非题1. 2. 3.4. 5. 6. 7. 8. 二、单项挑选题1. C 2. B 3. A 4. D 5. B 6. B 三、问答题1什么是液体的可压缩性？什么情形下需要考虑液体的可压缩性？解： 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

6、生转变的特性；液体的可压缩性在一般情形下可以不必考虑,但是当外界压强变化较大,如发生水击现象时必需予以考虑；2简要表达泄水建筑物下游消能的主要形式有哪几种？它们各自适用的条件是什么？解： 泄水建筑物下游消能的主要形式有底流消能、面流消能、挑流消能和消力戽消能,其中底流消能和挑流消能应用最多；底流消能需要修建消力池,工程量较大,适用地质条件较差的水库泄水建筑物下游和河道闸下游消能；面流消能要求下游水位变幅较小；挑流消能适用地质条件较好的高水头泄水建筑物下游的消能；四、运算题1、图示圆弧形闸门AB（ 1/4 圆）, A 点以上的水深H1.4m,闸门宽度b= 4m,圆弧形闸门的半径R=1m,水面为大

7、气压强；试确定圆弧形闸门AB 的静水总压力大小及其方向；解： 弧形闸门 AB 在铅垂面的投影面的形心水深为1.4+0.5=1.9 m 水平分力 Px=pcAx=g hc bR=74.48kN 压力体体积 V=bHR+b 0.25 R2= 8.74m 2 铅垂分力 Py=gV=85.65kN 静水总压力 P2= Px 2+ Py 2P=113.50kN tan = Py/Px=1.15 =49合力作用线通过圆弧形闸门的圆心；2、测定 90 弯管的局部水头缺失系数的试验装置如下列图；水Ah 已 知 试 验 段AB 长10 m ,管径 d0.05m,弯管曲率半径R d,管段沿程水力 摩 擦 系 数

8、0.0264,实测AB 管段两端测压管水头差h0.63m,100秒钟流入量水箱的水体体积为 0.28m3,试求弯管内的流速、沿程水头缺失和局部水头缺失系数 ；B解：（1）先求弯管内的流速：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - QV1000.280521. 43m/优秀学习资料欢迎下载sAtA0.4（2）再求沿程水头缺失,由达西公式：h fl220 .0264101.4320. 55mdg0 .0529 .8（3）最终求局部水头缺失系数,已知总水头缺失：h w h f h j h 0 . 63 mh j h h f 0 .

9、 63 .0 55 0 . 08 m2 gh j 2 9 . 8 0 . 082 2 0 . 771 . 43答：弯管内的流速为 1 . 43 m/ s,沿程水头缺失为 0 . 55 m,局部水头缺失系数为 0.77；3、某矩形断面渠道中有一平板闸门,平板闸门宽 b=4m；闸前水深 H=3.8m,闸下收缩水深 hc=0.7m,已知闸孔通过的流量 Q=20m 3/s；忽视水流和边界的摩擦阻力,求水流作用于闸门上的作用力,并与按静水压强分布图运算作用于闸门上的作用力相比较；1 Fp1V 1FRxHhc1 V 2Fp2解： 取掌握体运算流速v 1=Q/A1=1.32m/s vc=Q /Ac=7.14

10、m/s 上游断面动水压力FP1= gH 1 2b/2=9.803.824/2=283.02kN 下游断面动水压力FP2= ghc 2b/2=9.604kN 列 x 向动量方程Fx=Qv 2-v 1 即F P1- F P2-FRx=Qv 2-v 1 闸门上的动水压力FRx= F P1- F P2-Q v 2-v 1=157.02kN 按静水压强分布图求作用在闸门上的静水压力FPx= gH-e2b/2=164.84kN 可见静水压力后者大于闸门上的动水压力前者；4、某矩形断面渠道,通过的流量Q=30m3/s,底宽为b=5m,水深为h=1m,判定渠内水流是急流仍是缓流？假如是急流,试运算发生水跃的跃后水深是多少；解：渠道内的流速v = Q/A=Q/（bh）= 6m/s运算佛汝德数Fr = v/（gh）1/2=6/（9.8 1）1/2 =1.921.0 渠道内的水流为急流名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 5 页,共 5 页水跃的跃前水深h=1m,依据共轭水深运算公式,跃后水深为hc=hc （1+8F 1 2）1/2-1）/2= 1 （1+81.922）1/2-1）/2=2.26m 即发生水跃所需的跃后水深为2.26m；- - - - - - -