工程流体力学A第2次作业Word格式.docx
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已知动力黏度
J的单位为
Pas，则其量纲
dim
=（D）
12•根据堰的分类可知，实用堰的相对堰厚（B）
A、、./H:
：
:
0.67B、0.67：
:
./H:
2.5
C25：
、./H：
5D、5.0：
、./H<
10
13•下列各组力中，属于质量力的是（A）
A、重力、惯性力B、压力、黏性力
C摩擦力、表面张力D、拉力、剪力
14
.流速V、水深h和重力加速度g组成的无量纲量为（C）
15
24.
BE）
下列关于长管水力计算的说法中，不正确的有（
A、串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和
B、串联管路的总流量等于各支路的流量之和
C、并联管路两节点间的总水头损失等于各支路的水头损失
D、并联管路各支路的水头损失相等
E、并联管路两节点间的总流量等于各支路的流量
25.下列关于水流流向的说法中，不正确的有（ABCD）。
A、水一定是从高处向低处流
B、水一定是从流速大处向流速小处流
C水一定是从压强大处向压强小处流
D水一定是从测压管水头高处向测压管水头低处流
E、水一定是从机械能大处向机械能小处流
三、判断改错题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）判断正误，将正确的划上“V”,错误的划上“X”，并改正错误。
26.恒定总流的连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的数学表达式。
（V）
27.紊流的沿程水头损失hf与流速v成正比。
（X）
28.绝对压强可正可负。
而相对压强和真空压强则恒为正值。
（X）
29.已知某管流的雷诺数Re二「vR/-500,则其相应的断面平均流速与最大流速之
比v/umax-0.8°
30.流线一般不能相交，且只能是一条光滑的折线。
（X）
四、简答题（10分）
31•何谓渐变流？
渐变流过流断面具有哪些重要性质？
定义：
流线近似为平行直线的流动称为渐变流；
性质：
过流断面近似为平面，过流断面上的动压强近似按静压强分布，即
zp/C
五、计算题（本大题共5小题，每小题9分，共45分）
32.试设计一矩形断面小桥孔径B。
已知设计流量Q二30m3/s，桥下游水深h=1.1m，
桥下铺砌的允许流速v'
=3.5m/s，桥前允许壅水水深H'
=1.5m，选定小桥进口形式后知:
八-0.85^=0.90，取动能修正系数〉=1.0（提示：
铁路、公路标准孔径一般有4、5、6、8、12、16、20米等）。
解题要点：
从V=V出发进行设计：
“；
/22
①判别流动状态hk—=0.903m
g
因1.3hk=1.17mh=1.1m，故小桥过流为自由式。
取标准孔径B=16m
1.3hk=1.03m:
h，已转为淹没式过流
v=——2.01m/s
Bh
33.已知某市政长直输水管道的沿程阻力系数■=0.013，水力半径R=75mm，水流
过I=1000m管长的水头损失hf=1.5m，试求该水管的通过流量Q。
由hf=九丄二得=0.824m/s
f4R2gVn
故Q（4R）2V=58.22L/s
4
34.一密闭贮液罐，在罐壁8.0m和5.0m高度处的金属测压计的读数分别为57.4kPa
和80.0kPa，试求该贮液罐内液体的重度。
据题意有P8•巾（8.0-5.0）=P4
35.某建筑小区欲修建一条混凝土抹面（n=0.020）的矩形断面排洪渠道，已知设计流量Q=「Om3/s，渠道底坡根据地形条件采用i=0.004，试按水力最优概念设计该排洪渠道的断面尺寸。
将水力最优条件：
h=b/h=2,R=h/2代入
Q=Av-bh^R2/3!
n
得h=qnQj3/8二0.60m，b=2h=1.20m
36.如图所示水流流经等径弯管，已知A、B两点高差40cm,U形水银差压管读数h=30cm,
管流速度v=1.5m/s，若水银/水二13.6，试求：
②A、B两断面间的能量损失hw。
①（ZaPa/水）-亿Pb/水）=（』银-1）h=3.78m
■■水
②hw=（ZaPa/水）-（ZbPb/水）=3.78m
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（B）
A、牛顿流体B
3•重力作用下的流体静压强微分方程为
4.金属测压计的读数为（B）
A、绝对压强pB、相对压强p
C、真空压强
Pv
D、当地大气压Pa
、普兰特
B
C）
、尼古拉兹
5•在紊动切应力研究中，提出混合长度理论的科学家是（
A、雷诺B、欧拉C
6•圆柱形外管嘴的正常工作条件是
=（3~4）d,H09m
=（3〜4）d,H0：
9m
Cl（3~4）d,H09m
、l:
（3〜4）d,H0：
7.完全潜水井的产水量Q与（B
A、渗流系数k成正比
、井的半径
ro成正比
C含水层厚度H成正比&
文丘里管可用来测量（
A、点流速
9•在水力学中，
质量量纲
流量量纲
流速量纲
、影响半径
R成正比
B、点压强常取的基本量纲为（
断面平均流速
A
D、流量
A、
B、
C
M长度量纲L、时间量纲Q长度量纲L、时间量纲V、长度量纲L、时间量纲
T
加速度量纲A、长度量纲L、时间量纲T
10•静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力
PX（二PcAx-：
ghcAx，式中的
Pc为受压面形心处的绝对压强
、Pc为压力中心处的相对压强
Ax为受压曲面的面积
、Ax为受压曲面在铅垂面上的投影面积
11.
A、平面
12•从本质上讲，紊流应属于（
A、恒定流B、非恒定流C、均匀流
13.工程流体力学中描述流体运动的方法一般采用（、拉格朗日法
圆管层流运动的断面流速分布为（I
B、抛物面C、双曲面
B）
、对数曲面
A、欧拉法B、雷诺法C
D、恒定非均匀流
A）
D、弗劳德法
14•已知不可压缩流体的流速场为
ux=f（y,z）,Uy=f（x）,uz=0，则该流动属于
（B）
A、一元流B、二元流15•渐变流过流断面近似为（
A、平面B、双曲面
16.水力最优矩形断面渠道的水力半径
A、h/4B、h/3C、
17•水力最优梯形断面渠道的水力半径
A、h/4B、h/3C、
、h/3
三元流
对数曲面
R=
h/2
D、非恒定流
18•小桥淹没过流的充分必要条件是桥下游水深
、抛物面
、h
D）
A、》0.8hkB
C、》1.1hk
1.3hk
19•渗流系数比尺’k
A、■i（长度比尺）
（流速比尺）
■q（流量比尺）D、-t（时间比尺）
20.理想流体是指（D
A、忽略密度变化的流体
B、忽略温度变化的流体
C忽略黏性变化的流体D、忽略黏性的流体
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）在每小题列出的五个备选项中
至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选、少选或未选
均无分。
21.1个工程大气压=（ABCDE）
A、98kPaB、10mH2OC、1.0kgf/cm2D、760mmHgE、101.3kPa
22.下列关于长管水力计算的说法中，正确的有（ACDE）
E、并联管路两节点间的总流量等于各支路的流量之和
23.下列关于压力体的说法中，正确的有（AD）
A、当压力体和液体在曲面的同侧时，为实压力体，FZ山
B、当压力体和液体在曲面的同侧时，为虚压力体，FZ
C、当压力体和液体在曲面的异侧时，为实压力体，Pz，
D当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力体，FZ
E、当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力体，FZ>
24.水在土壤中存在的形式主要有（ABCDE）
A、气态水B、重力水C、毛细水D、薄膜水E、吸附水
25.水力相似一般应包括（ABCDE）
A、几何相似B、运动相似C、动力相似
D初始条件相似E、边界条件相似
三、判断改错题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）判断正误，将正确的划上“V”，错误的划上“X”，并改正错误。
26•流体的黏性随着温度的增加而减小。
27.流线愈密，流速愈小。
28.明渠均匀流的渠底坡度、水面线坡度和总水头线坡度恒相等。
29.在短管水力计算中，只计沿程水头损失，而局部水头损失可忽略不计。
30.在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位重量流体上的质量力。
四、简答题（10分）
31•简述平衡流体中的应力特征。
方向性：
平衡流体中的应力垂直指向受压面；
大小性：
平衡流体中任一点的压强大小与作用方位无关，即p=f（x,y,z）。
32.已知并联管路两支路的比阻之比S1/S2=1，管长之比I1/I2=2，则其相应的流
量之比Q1/Q2（提示：
hf=SIQ2）。
据题意有
故原型迎风面p1^（Vp）2p1m=160Pa
Vm
背风面P2p=（~）P2m=-80Pa
般有4、5、6、8、12、16、20米等）。
从V=V■出发进行设计:
=6.3m
②计算孔径
取标准孔径B=8m
1.3hk=0.887m:
h，已转为淹没式过流。
v=―1.76m/s
H*2.17m：
H（可以）
35.某长直矩形断面棱柱形渠道形成均匀流动。
已知设计流量Q=3.0m3/s，粗糙系
数n=0.020，渠底坡度i=0.001。
试按水力最优概念设计渠道的断面尺寸（b、h）。
解题要点：
将水力最优条件订二b/h=2,R二h/2代入
Q二Av二bh^R2/”2
得h=（2仃3.1/2）'
，8=1.17m，b=2h=2.33m
36.如图所示为绕铰链C转动的自动开启式矩形平板闸门。
已知闸门倾角为二=60°
，
宽度为b=5m，闸门两侧水深分别为H=4m和h=2m，为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。
为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系
P左°
一岸）一卩右尺册）
式中2曲巴=lbh2
H3-h3
22
3（H-h）si
1.796m
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