2022年河海大学水力学试题及答案.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1挑选题部分（一）在平稳液体中,质量力与等压面（）d、正交；a、重合；b、平行c、相交；答案： d （二）在水力学中,单位质量力是指（）a、单位面积液体受到的质量力；c、单位质量液体受到的质量力；答案： c b、单位体积液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力；（3）液体中某点的肯定压强为 100kN/m2,就该点的相对压强为a、1 kN/m 2 b、2 kN/m 2 c、5 kN/m 2 d、10 kN/m 2答案： b （4）水力学中的一维流淌是指（）a、恒定流淌；b、匀称流淌；c、层流运动；d、运

2、动要素只与一个坐标有关的流淌；答案： d （5）有压管道的管径 d 与管流水力半径的比值 d /R=（）a、8；b、4；c、 2；d、1；答案： b （6）已知液体流淌的沿程水力摩擦系数与 边壁相对粗糙度和雷诺数Re 都有关, 即可以判定该液体流淌属于a、层流区；b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区答案：c （ 7）突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击；已知水击波速 c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,就管道中原先的流速 v0 为a、1.54m b 、 2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案： c （8）在明渠中不行以发生的流淌是（）a、恒定匀称流；b

3、、恒定非匀称流；c、非恒定匀称流；d、非恒定非匀称流；答案： c （9）在缓坡明渠中不行以发生的流淌是（）；a、匀称缓流；b、匀称急流；c、非匀称缓流；d、非匀称急流；答案： b （10）底宽 b=1.5m 的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,就该处水流的流态为1 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -a、 缓流；b、急流；c、临界流；答案： b （ 11）闸

4、孔出流的流量Q 与闸前水头的H（）成正比；a、1 次方b、2 次方c、3/2 次方d、1/2 次方答案： d （ 12）渗流争论的对象是（）的运动规律；a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水；答案： a （ 13）测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案： b （14）按重力相像准就设计的水力学模型,长度比尺L=100,模型中水深为0.1 米,就原型中对应点水深为和流量比尺为a、 1 米,Q =1000；b、10 米,Q =100；c、1 米,Q =100000；d、10 米,Q =100000；答案： d 2、判定题：（每道题 2 分）（1）任意受

5、压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强；（）答案：错误（2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流淌；（）答案：错误（3）水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙；（）答案：错误（4）粘滞性是液体产生水头缺失的内因；（）答案：正确（5）同样条件下直接水击比间接水击更担心全；（）答案：正确（6）在正坡非棱柱渠道内可以形成匀称流；（）答案：错误（7）矩形断面水力正确断面的宽深比 =2；（）答案：正确（8）断面比能沿流程总是减小的；（）答案：错误（9）在流量和渠道断面形式肯定的条件下,跃前水深越大,跃后水深也越大；（）答案：错误（10）渗流达西定律适用的条件是恒定匀称层流渗流,并且无渗透变形； 答案：

6、正确（1）牛顿内摩擦定律适用的条件是和；2 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -答案：层流运动,牛顿液体（2）液体中某点的肯定压强为 100kN/m2,就该点的相对压强为kN/m 2,真空度为；答案： 2, 不存在 . （3）只受重力作用,静止液体中的等压面是；答案：水平面；（4）实际液体在流淌时产生水头缺失的两个主要缘由是,；答案：液体存在粘滞性和边界的影响；（5）水流在明渠中的流态为缓流时,其水

7、深hhk,弗汝德数Fr1；（6）（填写、 符号）答案：,；在流量不变的条件下,水跃的跃前水深越小,就水跃的跃后水深越答案：大；（7）依据管道水头缺失运算方法的不同,管道可以分为和；答案：短管,长管；（8）在水击运算中阀门关闭的时间 T s 水击相长 Tr 的水击,称为 水击,把 Ts Tr的水击称为 水击；答案：直接,间接；9 a2 型水面曲线是发生在 坡上的 流（指急流或缓流）的水面线,这时弗汝德数 Fr 沿程（指增大、减小或不变）答案：陡坡,缓流,减小；10 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的 次方成正比；答案： 3/2 ；（11） 泄水建筑物下游发生远驱水跃时,下游收缩断面水深 hc 的共轭水

8、深hchtht 为下游河道的水深,填写、 符号 答案：填写、 符号12 按重力相像准就设计的溢流坝水力模型,长度比尺 L=25,当模型中某点的流速为 v m= o.8m/s,就原型中对应点的流速为 vp= m/s ；答案： 4m/s ；（1）什么是抱负液体？为什么要引入抱负液体的概念？答案：抱负液体是指没有粘滞性的液体；实际液体都具有粘滞性,在液体流淌时会引起能量缺失,给分析液体运动带来很大困难；为了简化液体运动的争论,我们引入了抱负液体的概念,忽视液体的粘滞性,分析其运动规律,然后再考虑粘滞性影响进行修正,可以得到实际水流的运动规律,用以解决实际工程问题；这是水力学重要的争论方法；（2）“

9、匀称流肯定是恒定流”,这种说法是否正确？为什么？答案：这种说法错误的；匀称是相对于空间分布而言,恒定是相对于时间而言；当流量不变通3 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 6 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -过一变直径管道时,虽然是恒定流,但它不是匀称流；（3）简述尼古拉兹试验中沿程水力摩擦系数 的变化规律；答案：通过尼古拉兹试验可以发觉：在层流中 仅是雷诺数 Re 的函数并与 Re 成反比； 在层流 到紊流过渡区, 仅是 Re 的函数

10、；在紊流光滑区 =f 1（Re）； 过渡区 =f 2（Re,）；粗糙区 R =f 3（）,紊流粗糙区又称为阻力平方区；R（4）为什么舍齐公式 v C R i 只适用于阻力平方区？答案：舍齐公式是依据明渠匀称流的大量观看资料总结的公式,自然界中明渠水流几乎都处于 紊流阻力平方区,因此该公式只适用于紊流阻力平方区；（5）流淌相像的含义是什么？答案： 流淌相像包括几何相像、运动相像和动力相像；其中几何相像是前提,动力相像是保证,才能实现流淌相像；（6）从力学意义上说明明渠匀称流只能在正坡渠道中产生的缘由；答案：匀称流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变,但水流运动总要消耗能量,因此从能 量方程来分析

11、,只能消耗位能来克服水流阻力；所以匀称流只能产生在正坡渠道中；（7）分析水面曲线时,如何查找急流和缓流的掌握断面？答案：急流的掌握断面在上游,由于外界对急流的干扰不能向上游传播；缓流的掌握断面在下 游,其缘由与急流正好相反；（8）在渗流运算中达西定律与杜比公式有何区分？答案： 达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ,其适用于恒定匀称层流渗流；而杜比公式是适用于恒定非匀称渐变层流渗流,同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于 v= kJ；5、作图题：（1） 定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线；5 分 v0=0 测 压 管 水 头 线总 水 头 线v0=0 解：（2）定性绘出图示棱柱

12、形明渠内的水面曲线,并注明曲线名称及流态；各渠段均充分长,各段糙率相同 5 分 K4 细心整理归纳 精选学习资料 i iKi iKK 第 4 页,共 6 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -解：（1） 图示一跨河倒虹吸管,正方形断面面积为A=0.64 m2,长 l =50 m,两个30；折角、进口和出口的局部水头缺失系数分别为b11=0.2,2=0.5,3=1.0,沿程水力摩擦系数N 1缓流a1N 1缓流Ki iKN 3b2K急流K N 3i i

13、=0.024,上下游水位差H=3m；求通过的流量Q . （ 10 分）解： 按短管运算,取下游水面为基准面,对上下游渠道内的运算断面建立能量方程Hh wlv25 分 4R2g运算方形管道断面的水力半径和局部水头缺失系数RA0.2 m,0.2205.1 .01 .9将参数代入上式运算,可以求解得到v4. 16m/s,QvA2.662m3/s5 分 即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s ；D=7.5cm,喷嘴出口直径其次题从水箱接一橡胶管道及喷嘴如图 ；橡胶管直径d=2.0cm；水头 H =5.5 m；由水箱至喷嘴的水头缺失hw = 0.5m；用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强 p = 4

14、.9N cm2；如用手握住喷嘴,需要多大的水平力 R,行近流速 v0=0,取动能校正系数和动量校正系数均为 1；5 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 6 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -解： 以过喷嘴中心的水平面为基准面,列水箱渐变流断面 面 22 的能量方程11 和喷嘴出口断H0000v2m0 559 9 . ms5 分 22g求得喷嘴出口流速和流量为v 22g1.5 分 3Qv2A20 .000314s橡胶管道内的流速为对于喷嘴

15、建立v3Q0. 706ms1 分 A3x 方向的动量方程p3A 3RQv2xv3xR p 3 A 3 Q v 2 v 3 187 . 79 N 6.5 分 水流对喷嘴冲击力为 R R 即为手握喷嘴所需之力；1 分 第四题 有一梯形渠道,底宽 b =10 m,水深 h = 3 m,边坡为 1:1,糙率 n = 0.014 ,底坡i =0.001；如流淌在紊流粗糙区,求通过的流量 Q；9 分解： 运算渠道断面水力要素,过流断面面积Abhmh239m2 1.5 分 1.5 分 湿周xb21m2 h18 . 49m水力半径1 分 RA2 11m 12/sx 1舍齐系数80 . 90 m2 分 R16Cn通过的流量Q = AC R i0.5 = 144.93 m3/s 3 6 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 6 页 - - - - - - - - -