5.下列水流中,时变(当地)加速度为零是()
A.恒定流B.均匀流C.层流D.一元流
6.某陡坡渠道,临界水深为1.5m,正常水深为1.0m,当实际水深为1.3m时所发生的水面曲线为()
A.a1B.a2C.b1D.b2
7.静止液体中某点的真空压强水头为1m,则该点的绝对压强为()
A.107.8kN/m2B.88.2kN/m2C.9.8kN/m2D.-9.8kN/m2
8.下列水流中,属于非恒定有压流的是()
A.堰流B.水跃C.水击D.闸孔出流
9.一管径从大到小渐缩的管道中,雷诺数沿水流方向()
A.增大B.减小C.不变D.不一定
10.沿程水头损失与流速一次方成正比的水流为()
A.层流B.紊流光滑区C.紊流过渡区D.紊流粗糙区
1.下列物理量中,单位可能为
的物理量为()。
A.运动粘滞系数(运动粘度);B.体积模量;
C.流量模数;D.单位质量力
2.断面面积相同的圆形和正方形有压管道,圆形和方形管道的水力半径之为()
A.
B.
C.
D.1
3.下列论述错误的为()
A.静止液体中任一点处各个方向的静水压强大小都相等;
B.静水压力只存在于液体和与之相接触的固体边壁之间;
C.实际液体的动水压强特性与理想液体不同;
D.质量力只有重力的液体,其等压面为水平面。
4.某棱柱体渠道,临界水深为1.0m,正常水深为1.5m,当实际水深为1.3m时所发生的水面曲线为()
A.a1B.a2
C.b1D.b2
5.在流量一定,渠道断面的形状、尺寸一定时,随底坡的增大,临界水深将()
A.增大B.减小
C.不变D.以上都有可能
6.有两条梯形断面渠道1和2,已知其底坡、边坡系数、流量和底宽相同,但糙率n1>n2,则其均匀流水深h1和h2的关系为()
A.h1>h2B.h1
C.h1=h2D.无法确定
7.突然完全关闭管道末端阀门发生直接水击,已知水击波速a=980m/s,水击压强水头ΔH=250m,则管中原来的流速V0为
A.1.5m/sB.2.0m/sC.2.5m/sD.3.0m/s
8.恒定渐变渗流的流速分布为()
A.三角形直线分布;B.矩形分布C.抛物形分布D.对数分布
9.两糙率相同长度相同的并联圆形管道,已知
,则流量之比
为()
A.
B.
C.
D.
10.阻力平方区的紊流的沿程阻力系数()
A.仅与雷诺数有关B.仅与相对粗糙度有关
C.与雷诺数及相对粗糙度有关D.是常数
3、填空题:
(每小题2~4分)
(1)牛顿内摩擦定律适用的条件是和。
(2)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽kN/m2,真空度为。
(3)只受重力作用,静止液体中的等压面是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(4)实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽,⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(5)水流在明渠中的流态为缓流时,其水深h⎽⎽⎽⎽hk,弗汝德数Fr⎽⎽⎽⎽⎽1。
(填写<、=、>符号)
(6)在流量不变的条件下,水跃的跃前水深越小,则水跃的跃后水深越⎽⎽⎽⎽。
(7)根据管道水头损失计算方法的不同,管道可以分为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽和⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(8)在水击计算中阀门关闭的时间Ts<水击相长Tr的水击,称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击,把Ts>Tr的水击称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击。
(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)
(10)溢流堰的过堰流量与堰顶水头的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽次方成正比。
(11)泄水建筑物下游发生远驱水跃时,下游收缩断面水深hc的共轭水深
hc’’⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ht(ht为下游河道的水深,填写<、=、>符号)
(12)按重力相似准则设计的溢流坝水力模型,长度比尺λL=25,当模型中某点的流速为vm=o.8m/s,则原型中对应点的流速为vp=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽m/s。
1.有一管径d=4m的管道,其糙率n=0.025,则谢才系数为
,沿程阻力系数为。
2.恒定流动的_______加速度为零,均匀流动的______加速度为零。
3.雷诺数的物理意义是表示惯性力和力之比;而佛汝德数的物理意义是表示惯性力和力之比。
4.明渠层流的流速分布为形;而恒定渐变渗流的流速分布为形。
5.平底水闸闸下出流的水跃淹没系数表示的是和比值。
6.液体质点运动的基本形式包含平移、旋转、和。
7.单位流程上的水头损失称为。
8.液体平衡微分方程的积分条件是。
9.图示长管中,A点的相对压强pA=米水柱。
1.有一管径d=0.4m的管道,其糙率n=0.025,则水力半径为m,其流量模数K=m3/s。
2.静水压强的特性为、
3.有一溢流堰,堰顶厚度为10m,堰上水头为2m,则该堰流属于;堰上总水头H0=2m,下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m,此时堰流为出流。
4.理想液体与实际液体最主要的区别在于。
5.渗流达西公式的适用条件为,渗流杜比公式与渗流达西公式的区别在于。
6.已知谢才系数
,则沿程阻力系数λ=。
7.当液流为流时,流线与迹线重合。
8.正坡明渠渐变水流的水面曲线共条,而正坡地下河槽中渐变渗流的浸润曲线共条。
9.描述液体运动的两种方法分别为、。
二、填空题(在空格中填写正确答案)
(本大题共15小题,每空格1分,共15分)
1.液体的粘滞性随温度的升高而。
2.断面比能的沿程变化规律
,则该水流为流。
3.断面单位总水头的沿程变化规律
,则该液体为液体.
4.宽顶堰上的闸孔的淹没条件为。
5.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。
6.水跃函数相等的两个不同水深称为______。
7.若正常水深正好等于该流量下的___________,相应的渠道底坡称为临界底坡。
8.当底坡、粗糙系数和断面面积一定时,使___________的断面形状,称为水力最优断面。
9.当堰顶厚度与堰上水头的比值介于0.67与2.5之间时,这种堰称为___________。
10.真实渗流的流速________渗流模型的流速。
11.处于相对平衡的液体中,等压面与力正交。
12.紊流中粘性底层的厚度随雷诺数的增大而。
13.流中只有沿程阻力系数。
14.动能修正系数的大小取决于。
15.并联管道的相等。
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。
计算题
1.从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。
橡胶管直径D=7.5cm,喷嘴出口直径d=2.0cm。
水头H=5.5m。
由水箱至喷嘴的水头损失hw=0.5m。
用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9N/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。
(15分)
2.有一矩形平面闸门与水平方向成
,宽度b=2m(垂直于纸面方向),两边承受水压力,如图所示。
已知
,
。
求
(1)A点的相对压强及绝对压强;
(2)闸门上静水总压力的大小及其作用点的位置。
3.一矩形断面平底的渠道,其宽度b=0.3m,河床在某断面处太高0.3m,抬高前的水深为1.8m,抬高后水面降低0.15m。
若水头损失hw为尾渠流速水头的一半,求流量Q及水流对抬高坎的作用力(课本93)
4.求水流对1m宽的挑流坎AB作用的水平分力和铅直分力。
不计水头损失,同时假定A、B断面间水重2.69kN,而且断面B流出的流动可以认为是自由射流(课本68)
5.如图所示,矩形闸门高2m,宽5m,它的开关可绕轴转动,其上下游水位分别高出门顶1m和0.5m,求作用在闸门上的静水总压力和作用点(课本27)
6.如图所示为圆柱闸门,其直径D=1m,上游水深h1=1m,下游水深h2=0.5m,求每米长柱体上所受静水总压力的大小和方向(课本31)
7.一大型输水渠道为梯形断面,底坡i=1/25000,壁面粗糙系数n=0.015,设计流量Q=500m3/s时,正常水深h0=7.10m.已知某一渠段的边坡系数m=2.0,请设计该段渠道的底宽,并计算相应的流速。
(本页在课本210)
8.有一钢筋混凝土圆形污水管道,管径d=1m,底坡i=0.002,粗糙系数n=0.013,试确定此管道的过流能力Q
9.有一钢筋混凝土圆形污水管道,管径d=0.5m,粗糙系数n=0.013,试问在最大设计充满度下需要多大的底坡i才能通过0.3m3/s的流量
10.两渠道的流量相同,若下列参数不同(其他参数均相同):
(1)粗糙系数n1>n2;
(2)底坡i1>i2,试比较两渠道的正常水深h0和临界水深hk