广工水力学试题.pdf

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1、全国 2001 年 10 月高等教育自学考试水力学试题课程代码：02444第一部分选择题(共 20 分)一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.某流体的运动粘度v=310-6m2/s,密度=800kg/m3,其动力粘度 为()图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是断面和 2-2 断面断面和 3-3 断面断面和 3-3 断面断面和 4-4 断面3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是()QB =QB QB D.不能确定4.并联管道 A、B，两管材料、直

2、径相同，长度B=2A，两管的水头损失关系为()A.hfB=hfA B.hfB=2hfA C.hfB=hfA D.hfB=4hfA5.如图所示，水泵的扬程是()A.z1 B.z2 C.z1+z2 D.z1+z2+hw6.在已知通过流量 Q、渠道底坡 i、边坡系数 m 及粗糙系数 n 的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是()A.给定水深h，求底宽b B.给定宽深比，求水深h与底宽b C.给定最大允许流速vmax，求水底h与底宽b D.给定水力坡度 J，求水深h与底宽b7.断面单位能量e随水深h的变化规律是()A.e存在极大值 B.e存在极小值 C.e随h增加而单调增加 D.e随h增

3、加而单调减少8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是()型型型型9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为()A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是()v2lv2l2vl2vl A.v B.v C.v D.v第二部分非选择题(共 80 分)二、填空题(本大题共 10 空，每空 1 分，共 10 分)不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均分无。11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的_成正比。12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随

4、_变化的流动。13.圆管流的临界雷诺数 Rec为_。14.水由孔口直接流入另一水体中，称为_出流。15.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量_。16.渠道中的水深 h 大于临界水深 hc时，水流流态为_。17.水跃函数相等的两个不同水深称为_。18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为_。19.达西定律适用于_渗流。20.具有自由液面的水流模型试验，一般选用_准则设计模型。三、名词解释题(本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分)21.粘性22.断面平均流速23.粘性底层24.短管25.临界底坡四、简答题(本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分)z p Cg及其

5、各项的物理意义。26.试述液体静力学的基本方程27.如图所示，一倒置 U 形管，上部为油，其密度oil=800kg/m3，用来测定水管中的 A 点流速 uA，若读数h=200mm，求该点流速 A。28.如何判别圆管和非圆管有压流中的流态29.试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析 M2型水面曲线的变化趋势。五、计算题(本大题共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分)30.如图所示，一矩形平板闸门 AB，宽 b=2m，与水平面夹角=30，其自重 G=，并铰接于 A 点。水面通过 A 点，水深 h=，试求打开闸门的最大铅直拉力 T。31.如图所示，文丘里流量计管道直径 d1=200mm，喉管

6、直径 d2=100mm，水银差压计读数 y=20mm，水银密度 m=103kg/m3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量 Q。32.有一浆砌块石的矩形断面渠道。已知渠道长l=500m,底宽 b=，渠中水深h0=,粗糙系数 n=，通过的流量 Q=6m3/s，试求沿程水头损失。33.水塔经图示管道系统供水。已知供水流量 Q=s,各段管长l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直径 d1=d4=200mm(比阻a1=a4=m6),d2=d3=150mm(比阻 a2=a3=m6),试求：(1)各并联管段的流量 Q2，Q3；(2)水塔水面高度 H。全国 2001 年 10 月高等教育

7、自学考试水力学试题参考答案课程代码：02444一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分)二、填空题(本大题共 10 空，每空 1 分，共 10 分)11.密度 12.时间或 2000 14.淹没 15.大 16.缓流 17.共轭水深 18.急流 19.均匀 20.弗劳德三、名词解释题(本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分)21.相邻流层在发生相对运动时产生内摩擦力的性质叫粘性；或者答粘性是流体阻抗剪切变形速度的特性；或者答粘性是流体的内摩擦特性均可。22.设想过流断面上速度 v 均匀分布，通过的流量等于实际流量，此速度 v 定义为该断面的Qv A平均流速，

8、即 23.紧靠壁面存在一个粘性切应力(或粘性力)起控制作用的薄层。24.水头损失中，沿程水头损失和局部水头损失都占相当比重，两者都不可忽略的管道。25.正常水深等于该流量下临界水深时的渠底坡度。四、简答题(本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分)26.物理意义：z:单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能，简称位能。pg：单位重量液体具有的压强势能，简称压能。p Z+g:单位重量液体具有的总势能。p Z+g=C：静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等。27.解：根据元流伯努利方程，如图，有：pA2pABg2ggA2(pB pA)pB pA(g oilg)h =103 9.8 0.

9、2 =392PaA2 3921000 =s答：A 点流速为 s。28.用临界雷诺数作为流态的判别标准对于管流：Re vd Rec 2300v或 2000，流动为层流vd Rec 2300v或 2000，流动为紊流若若Re 对于非圆管道，特征长度为水力半径 R，雷诺数RevRv，此时，相应的临界雷诺数为 575 和 500Re vR Rec 575v或 500，流动为层流Re vR Rec 575v或 500，流动为紊流若特征长度取为当量直径，则Rec仍为 2300 或 2000。dhi J2 29ds1 Fr水深小于正常水深，但大于临界水深，流动为缓流分子：hi,IJhc,Fr0分式：dh/d

10、s0,M2型降水曲线五、计算题(本大题共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分)30闸门 AB 上的水压力 P=ghclb,l表示闸门 AB 的长度。l hh 2hhcsin302P g h22hb gh2b 86.44KN2作用点 D，AD=3l 4h31重力 G 作用点 C，AC=2=hMcos30p4lA 0 Tl3h G 2cos30 01(p42h3h G h332)2打开闸门的最小铅直拉力为解：列 1-1，2-2 断面的总流伯努利方程zpv2211a1 1p2g2g z22v2g2g取1 2=1，有v2 v221pp2 g(z11 g)(z22)(zpg1p2m1 g)(z2

11、g)(1)y 0.252v d2 d21214 v24mv1 v2(d2)2 v01.2d2(.2)0.25v210将（2）、（3）代入（1），得2=sd22314.01.2Q=v24 2.2954=sbh032.16.b 2h032.2 16.T=31.v=11/61R 08.1/60.025 C=n=A=bh0=v Q6A=512.=sv2117.2v c RJ,J 2C R3854.2 08.=hf Jl 0.00115 500 0.576m 33.(1)hf 2 hf 322a2l2Q2 a3l3Q3Ql(2)23 4l2Q3Q2 2Q3 Q2+Q3=s得 Q3=s Q2=s(2)H=hf 1 hf 2 hf 4222a l Q a l Q a l Q1 112 224 44 =