D、不能确定
29、并联管道A、B,两管材料、直径相同,通过的流量相同,长度
B=2
,两管的水头损失关系为()
A、
=
B、
=2
C、
=1.41
0
D、
=4
30、如图所示,水泵的扬程是()
A、
B、
C、
+
D、
+
+
31、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β,求水深h与底宽b
C、给定最大允许流速[v]max,求水底h与底宽b
D、给定水力坡度J,求水深
与底宽
32、断面单位能量
随水深
的变化规律是()
A、
存在极大值B、
存在极小值C、
随
增加而单调增加D、
随
增加而单调减少
33、下列各型水面曲线中,降水的水面曲线是()
A、a3型B、c3型C、c2型D、b0型
34、根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为()
A、自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰B、三角堰、梯形堰和矩形堰
C、宽顶堰、实用堰和薄壁堰D、溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰
35、速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是()
A、
B、
C、
D、
二、填空题
1、圆管流的下临界雷诺数Rec为______。
2、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______。
3、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。
4、水跃函数相等的两个不同水深称为______。
5、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)
6、溢流堰的过堰流量与堰顶水头的次方成正比。
7、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)
8、理想液体流动时,切应力τ=。
9、如图所示,B点的相对压强p=KN/m2。
(γ水银=13.6γ水)
(题9图)(题10图)
10、图示长管中,A点的相对压强p=米水柱。
11、实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是,。
12、恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。
13、水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。
14、牛顿内摩擦定律适用的条件是和。
15、重力作用,静止液体中的等压面是。
16、水流在明渠中的流态为缓流时,其水深hhk,弗汝德数Fr1。
(填写、、符号)
17、某点的绝对压强为95kN/m2,则该点的相对压强为kN/m2,真空度为kN/m2。
18、水跃函数相等的两个不同水深称为______。
在流量和渠道断面形式一定的条件下,跃前水深越大,跃后水深。
19、根据管道水头损失计算方法的不同,管道可以分为和。
20、两条梯形断面渠道,其边坡系数m、底坡i及底宽b均相等,但粗糙系数n1>n2,在通过相等流量时,其均匀流水深(即正常水深)的相对大小为h1h2。
21、圆管层流运动的沿程阻力系数λ=_________。
22、处于相对平衡的液体中,等压面与力正交。
23、尼古拉兹试验表明,当管道的尺寸及粗糙度一定时,随着流量的加大,紊流区的变化为。
24、水力坡度是单位长度流程上的。
25、层流时,沿程水头损失hf与断面平均流速的次方成正比。
26、潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。
27、恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。
28、圆管流的临界雷诺数Rec为______。
29、水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。
30、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______。
31、渠道中的水深h大于临界水深hc时,水流流态为______。
32、水跃函数相等的两个不同水深称为______。
33、自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。
34、均质不可压缩流体是指___________为常数的流体。
35、比较重力场(质量力只有重力)中,水和酒精所受单位质量力Z水___________Z酒精(填大于,等于或小于)。
三、判断题
1、任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。
()
2、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
()
3、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
()
4、粘滞性是液体产生水头损失的内因。
()
5、同样条件下直接水击比间接水击更不安全。
()
6、在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。
()
7、矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。
()
8、断面比能沿流程总是减小的。
()
9、层流时,沿程水头损失hf与断面平均流速的2次方成正比。
()
10、恒定流是各空间点上的运动参数都不随时间变化的流动。
()
四、名词解释题
1、粘性
2、断面平均流速
3、粘性底层
4、短管
5、临界底坡
五、作图题:
绘出图中二向曲面上的水平向的压强分布图和垂直向的压力体图
六、简答题
1、试述液体静力学的基本方程
及其各项的物理意义。
2、如图所示,一倒置U形管,上部为油,其密度ρoil=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μA。
3、如何判别圆管和非圆管有压流中的流态?
4、试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析a2型水面曲线的变化趋势。
七、计算题
1、如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。
水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最小铅直拉力T。
2、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=4.9Ncm2。
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。
3、如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。
4、有一梯形渠道,底宽b=10m,水深h=3m,边坡为1:
1,糙率n=0.014,底坡i=0.001。
如流动在湍流粗糙区,求通过的流量Q。
5、如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。
水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T。
B
6、如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=30mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。
7、有一浆砌块石的矩形断面渠道。
已知渠道长l=500m,底宽b=3.2m,渠中水深h0=1.6m,粗糙系数n=0.025,通过的流量Q=6m3/s,水流处于湍流粗糙区,求沿程水头损失。
参考答案
1、单项选择题
BBCABDBBDBCBADABCADAADDBBCCBBDDBDCD
2、填空题
1、2300或20002、大3、大4、共轭水深5、陡坡,缓流,减小
6、3/27、8、09、9.810、2
11、液体存在粘滞性和边界的影响12、时间13、淹没
14、层流运动,牛顿液体15、水平面16、,17、2,不存在
18、共轭水深,越小19、短管,长管20、大于21、四22、质量力
23、光滑区、过渡粗糙区、粗糙区24、沿程水头损失25、一
26、密度27、时间28、2300或200029、淹没30、大31、缓流
32、共轭水深33、急流34、密度35、等于
三、判断题
1、错误2、错误3、错误4正确5正确
6、错误7、正确8、错误9、错误10、正确
四、名词解释略
五、作图题略
六、简答题略
七、计算题
1、如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。
水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T。
解:
闸门AB上的水压力P=
表示闸门AB的长度。
KN
作用点D,AD=
重力G作用点C,AC=
h
T=
=76.34kN
打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN
2.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=4.9Ncm2。
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。
解:
以过喷嘴中心的水平面为基准面,列水箱渐变流断面1—1和喷嘴出口断面2—2的能量方程
求得喷嘴出口流速和流量为
橡胶管道内的流速为
对于喷嘴建立x方向的动量方程
N
水流对喷嘴冲击力为
即为手握喷嘴所需之力。
3、如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。
解:
列1-1,2-2断面的总流伯努利方程
取
=1,有
将
(2)、(3)代入
(1),得
v2=2.295m/s(2分)
Q=
=0.018m3/s
4、有一梯形渠道,底宽b=10m,水深h=3m,边坡为1:
1,糙率n=0.014,底坡i=0.001。
如流动在紊流粗糙区,求通过的流量Q。
解:
计算渠道断面水力要素,
过流断面面积
m2
湿周
m
水力半径
m
谢齐系数
通过的流量Q=AC(Ri)0.5=144.93m3/s
5、闸门AB上的水压力P=
表示闸门AB的长度。
KN
作用点D,AD=
重力G作用点C,AC=
=h
T=
=76.34kN打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN
6、解:
列1-1,2-2断面的总流伯努利方程
取
=1,有
将
(2)、(3)代入
(1),得v2=2.295m/sQ=
=0.018m2/s
7、解:
R=
0.8mC=
=38.54m0.5/s
A=bh0=5.12m2
=
=1.17m/s
=0.00115
m