6、长管的总水头线与测压管水头线(A)
A.相重合B.相平行,呈直线
C.相平行,呈阶梯状D.以上答案都不对
7、渗流的达西公式只能适用于(A)
A.恒定均匀层流B.恒定均匀紊流C.恒定均匀流;D.非恒定流
三、判断题,对的打“√”,错的打“×”(每小题1分,共10分)
1、体积模量K值越大,液体越容易压缩。
()
2、作层流运动的牛顿液体,相邻液层单位面积上所作用的内摩擦力与流速梯度成反比。
()
3、区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰,只取决于堰壁厚度δ。
(╳)
4、明渠水力最优断面是按流体力学原理定义的,在工程上不一定最优。
()
5液体运动的两种型态是层流和急流,二者依据雷诺数来判别的。
()
6、闸孔出流的流量与闸前水头的0.5次方成正比()
7、紊流阻力平方区的沿程水头损失只与雷诺数有关。
()
8、相对压强必为正值。
()
9、有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。
()
10、串联长管道各管段的水头损失可能相等,也可能不相等。
()
1、静止液体有粘滞性,所以有水头损失。
()
2、缓坡上一定产生缓流。
()
3、堰的应用过程中,通常流量系数
。
()
4、前提条件相同,采用实用堰的过流能力大于宽顶堰。
()
二、简答(每题5分,共15分)
1、总流能量方程的物理意义是什么?
试说明方程中各项的物理意义?
2、什么叫总水头线和测压管水头线?
在明渠均匀流中,总水头线、测压管水头线和渠底坡度有何关系?
3、“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”是如何定义的?
1、明渠均匀流的水力特性
2、液体的连续介质模型
3、输水管的流量,水温一定,随管径加大,雷诺数如何变化?
为什么?
三、绘图题(每小题5分,共5分)
绘出题图中作用于ABCDE平面上的静水压强分布图。
(5分)
A
1、绘出AB板面上的静水压强分布图(图5-1)。
(5分)
2、绘出题图中ABCDEF平面上的静水压强分布图(图5-2)。
(5分)
F
四、判断题(每小题2分,共30分,对的打√,错的打×)
1、静止液体有粘滞性,所以有水头损失。
()
2、静止水体中,某点的真空压强(或真空值)为50kPa,则该点相对压强为-50kPa。
()
3、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
()
4.相对压强必为正值。
()
5.理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
()
6.连续介质概念的意义在于将液流中的一切物理量都可视为空间和时间的不连续函数。
()
7、圆管中层流的雷诺数必然大于3000。
8、明槽水流的急流和缓流可以用Fr判别,当Fr>1为急流。
()
9、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
()
10、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
()
11、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
。
()
12、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。
()
13、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
()
14、缓坡上只能出现非均匀流缓流。
()
15、静水压强的大小与受压面的方位无关。
1液体的体积压缩系数越大,液体越容易压缩。
()
…………………………………………装…………………………订…………………………线…………………………………………
2、液体的粘滞系数值随温度的升高而增大。
()
3、串联长管道各管段的水头损失可能相等,也可能不相等。
()
4、根据水力学原理,“水一定由高处向低处流”是错误的。
()
5、明渠水力最优断面是按水力学原理定义的,在工程上不一定最优。
()
6、对非圆管,判断层流、紊流的标准是雷诺数Re>575时为层流()
7、水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。
()
8、连续介质概念的意义在于将液流中的一切物理量都可视为空间和时间的连续函数。
()
9、有压短管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。
()
10、作层流运动的牛顿液体,相邻液层单位面积上所作用的内摩擦力与流速梯度成反比。
()
五、计算题(共30分,每小题10分)
1、如图所示,已知:
Z=1m,h=2m,求A点的相对压强,绝对压强和真空压强(10分)
2、为收集某土质渠道的糙率资料,今在开挖好的渠道中进行实测:
流量Q=15m3/s,正常水深h0=1.5m,在长L=200m的流段内水面降落z=0.15m,已知梯形断面尺寸b=6.0m,边坡系数m=1.5m,试求糙率n值?
(10分)
4.解:
……………答……………题……………不……………要……………超……………过……………此……………线………………
3、如图所示矩形平板闸门AB宽b=3m,门重G=9800N,α=60°,h1=2m,h2=4m,h3=2.5m。
试分别求上下游的静水总压力及作用点。
(10分)
1、有一矩形混凝土明渠,糙率n=0.012,断面宽度b=5m,底坡i=0.001,当水深为3m时,按均匀流分别计算断面平均流速和流量Q。
(10分)
……………答……………题……………不……………要……………超……………过……………此……………线………………
2、一封闭水箱(如图1所示)自由表面上气体压强p0=25kN/m2,h1=5m,h2=2m。
求A、B两点的绝对压强、相对压强及真空高度。
(10分)
h1
3、某矩形断面长渠,底宽
=6.0m,流量Q=20m3/s,糙率n=0.014,底坡
=0.007。
渠道中产生的均匀流是急流还是缓流。
(10分)
4、如图所示的倒虹吸管,管径d=1m,管长L=50m,上下游水头差H=2.24m,设倒虹吸管的沿程阻力系数和局部阻力系数分别为:
λ=0.02,ζ进=0.5,ζ弯1=ζ弯2=0.25,ζ出=1.0,试求虹吸管通过的流量.
一、填空题(每小题2分,共20分)
1、绝对压强和相对压强的关系表达式为
,其中,
为
,
为
,
为
。
2、某矩形断面渠道,底宽b=4m,水深h=2m,则其水力半径R=。
3、水静力学是研究液体处于或相对平衡状态时,作用于液体上的各种力之间的关系。
4、水力学中,
模型是假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无
的连续体。
5、若液流中同一流线上各质点的流速矢量沿程不变,这种流动称为。
6、实际液体恒定总流的能量方程为。
7、当液体处在运动状态时,若液体质点之间存在着相对运动,则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动,这种性质称为液体的
,此内摩擦力又称为
。
8、下图中,已知p0=98KN/m2,h=1m,求A点的静
水压强为多大
。
在容器壁面上同水深处的B点所受到的压强为多大
。
9、是指水头损失以沿程水头损失为主,局部水头损失和流速水头在总损失中所占比重很小,计算时可以忽略的管道
10、工程上通常按照堰坎厚度δ与堰上水头H的比值大小及水流的特征将堰流进行分类,
当δ/H<0.67为
堰,当0.67<δ/H<2.5为
,当2.5<δ/H<10为
。
二、选择题(每小题2分,共20分)
1、盛液体的容器中有真空存在的点,其相对压强为()值。
A.正值B.负值
C.零D.可能正值也可能负值
2、下列关于等压面的描述不正确的是()
A.液体中由压强相等的各点所构成的面(可以是平面或曲面)称为等压面
B.静止液体质量力仅为重力时,等压面必定是水平面
C.平衡液体与大气相接触的自由表面为等压面
D.静止液体不同液体的交界面不是等压面
3、下面关于流线的性质,不正确的是()
A.流线不能相交,也不能转折
B.某瞬时通过流场中的任一点只能画一条流线。
C.流线的形状和疏密反映了某瞬时流场内液体的流速大小和方向,
D.流线密的地方表示流速小,流线疏处表示流速大。
4、影响水的运动粘度的主要因素为()
A.水的温度;B.水的容重;
B.当地气压;D.水的流速。
5、判别水流是层流还是紊流,可以用()
A.牛顿数 B.欧拉数 C.佛汝德数 D.雷诺数
6、图示容器内有一放水孔,孔口设有面积为A的阀门ab,容器内水深为h,阀门所受静水总压力为()
…………………………………………装…………………………订…………………………线…………………………………………
A.0.5γhA;B.γhA
C.0.5γh2A;D.γhA2
7.图示容器内盛有两种不同容重的液体(
)且处于静止状态,作用在容器壁面上的静水压强分布图应为()
B.
A.
D.
C.
8、如图所示两矩形断面渠道,其过水断面面积、糙率及底坡均相等,但底宽及水深不同,比较两渠道中通过流量的相对大小为()
A.Q1<Q2 B.Q1=Q2 C.Q1>Q2 D.无法确定
……………答……………题……………不……………要……………超……………过……………此……………线………………
9、尼古拉兹试验主要是研究()
A.层流与紊流流态 B.沿程阻力系数的变化规律
C.渐变流与急变流流态 D.动水压强分布规律
10、图示容器内水位保持不变时,沿渐缩管流动的水流为()
A.恒定均匀流B.恒定非均匀流C.非恒定流均匀流D.非恒定非均匀流
三、判断题,对的打“√”,错的打“×”(每小题1分,共10分)
1、体积模量K值越大,液体越容易压缩。
()
2、管中流动的水流,水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零,内摩擦力为零。
()
3、水泵的扬程是指水泵供给单位重量液体的能量,即水泵扬程=提水高度+全部水头损失。
()
4、明渠水力最优断面是按流体力学原理定义的,在工程上不一定最优。
()
5、水面接近K-K线趋于正交,水面接近N-N线,趋于渐近。
()
6液体运动的两种型态是层流和急流,二者依据雷诺数来判别的。
()
7、对圆管,判断层流、紊流的标准是雷诺数Re,Re>2300时为层流。
()
8、棱柱体明渠非均匀渐变流12种水面曲线中,a区和c区均是壅水曲线。
()
9、串联长管道各管段的水头损失可能相等,也可能不相等()
10、重力、惯性力是常见的表面力。
()
…………………………………………装…………………………订…………………………线…………………………………………
……………答……………题……………不……………要……………超……………过……………此……………线………………
四.按要求绘图。
(每小题5分,共10分)
1、绘出题图中作用于ABCDEF平面上的静水压强分布图。
(5分)
A
F
2、画出下面棱柱体明渠中连接段的水面线。
(5分)
五、简述题(每小题5分,共10分)
1、静水压强的两个特性是什么?
2、恒定流和非恒定流,均匀流和非均匀流有什么不同?
3、简述尼古拉兹实验得到的五个区中,沿程阻力系数
和雷诺数Re、相对粗糙度
的关系。
六、计算题(每小题10分,共30分。
其中3、4小题选作一题)
1、一封闭水箱(见下图),自由面上气体压强为85kN/m2,求液面下淹没深度h为1m处点C的绝对静水压强、相对静水压强和真空压强、真空度。
(大气压强按工程大气压强98kN/m2计算)
2、有一矩形断面的排水渠道,已知糙率n=0.012,断面宽度b=5m,流量Q=10m3/s,水深为2m,按均匀流计算所需要的底坡i为多少。
(10分)
3、一横穿河道的钢筋混凝土倒虹吸管,如图所示。
已知管径d=0.95m,倒虹吸管上下游渠中水位差z为3m,倒虹吸管长L=50m,其中经过两个30度的折角转弯,其局部水头损失系数ξb为0.20;进口局部水头损失系数ξe为0.5,出口局部水头损失系数ξ0为1.0,上下游渠中流速v1及v2为1.5m/s,沿程阻力系数
。
试确定通过倒虹吸管的流量Q。
一矩形渠道,宽5m,糙率n=0.01,正常水深h0=2m时通过的流量为30m3/s,试求了解水深、临界坡度和佛汝得数Fr,并判断是缓流还是急流。