流體力學(xué)作業(yè)4答案

1、作業(yè)4答案第7章、第8章、第9章、第10章第7章一、選擇題1. 對于管道無壓流，當(dāng)充滿度:.分別為B 時，其流量和速度分別到達(dá)最大。A. 0.5, 0.5 B. 0.95, 0.81 C. 0.81,081 D. 1.0, 1.02. 對于a, b, c三種水面線，以下哪些說法是錯誤A C A. 所有a、c型曲線都是壅水曲線，即竺.0 ,水深沿程增大。dsB. 所有b型曲線都是壅水曲線，即也.0，水深沿程增大。dsdhC所有a、c型曲線都是降水曲線，即0，水深沿程減小。dsD.所有b型曲線都是降水曲線，即也：:0 ,水深沿程減小。ds3.跌水的形成條件是D )A.從急流過渡到急流B.從急流過渡

2、到緩流C.從緩流過渡到急流D.從緩流過渡到緩流4 水躍的形成條件是C )A.從急流過渡到急流B.從急流過渡到緩流C.從緩流過渡到急流D.從緩流過渡到緩流5兩段長直的棱柱形渠道，通過的流量相同，B A.粗糙系數(shù)不同nn?,其他參數(shù)相同n,b, m, Q,那么h01 Ah02B.底坡不同ii2 ,其他參數(shù)相同i, b, m,Q ，那么h01 A h02C. 底寬不同b b2,其他參數(shù)相同i,n,m,Q,那么h1 A h28、水力半D. 邊坡系數(shù)不同口勺m2,其他參數(shù)相同6. 一梯形斷面渠道，底寬b=2m,邊坡系數(shù)徑R分別為D A. 3.414, 0.366 B. 3.5, 0.30 C. 3.41

3、4, 0.30二、判斷題1、緩流一定是均勻流，急流一定不是均勻流。i ,n,b,Q，貝V hm - h。？m=1.0，明渠中的水深 h=0.5m,那么濕周D. 3.5, 0.366錯誤2、斷面單位能量沿程可大、可小，或者不變。錯誤3、 明渠中均勻流一定是恒定流。(正確)4、 明渠水流，從緩流到急流發(fā)生水躍。(正確)5. 談到某水流是臨界流、急流、緩流，這是以明渠斷面尺寸、流量一定為前題而講的。(錯誤)6. 明渠水流的測壓管水頭線不可能沿程上升。(正確)三、簡答題1、簡述明渠均勻流的水力特征及其形成條件。答：明渠均勻流的水力特征：(1) 底坡線，水面線，總線頭線 三線平行，即i = J = J

4、p ,(2) 水深h，過水?dāng)嗝婷娣e A,斷面平均流速及斷面流速分布沿程不變。明渠均勻流形成條件： 流量恒定。 必須是長直棱柱形渠道，糙率 n不變。 底坡i不變。1、簡述明渠水流的三種流態(tài)及其四個判別方法及標(biāo)準(zhǔn)。答：明渠水流分為緩流、急流、臨界流。個判別方法有： 干擾波：波速 C= gh m , v=C為臨界流，v c為急流； 弗勞德數(shù)：弗勞德數(shù) Fr= V , Fr=1臨界流，F(xiàn)r 1緩流，F(xiàn)r 1急流；Jghm 臨界水深hk : h hk緩流，h =hk臨界流，h :： hk急流， 臨界底坡ik : i 0.67 薄壁堰(b) 0.67S /H 10.0 寬頂堰(c) 0.67 S /H 2

5、.5 薄壁堰二、判斷題1、 只要寬頂堰下游水深超過堰頂，就為淹沒出流。(正確)2、 小橋過流的淹沒出流條件ht _1.3hk與寬頂堰的淹沒出流條件hs_0.8H不同。(正確)3、 對于閘孔出流，當(dāng)閘門開度e與上游水深H之比e H 0.75時，閘孔出流轉(zhuǎn)化為堰流。(正 確 )4、 對于薄壁堰，在堰寬b、堰高P和堰上水頭H相同的情況下，完全堰的過流能力比側(cè)收堰的 過流能力大。(正確 )三、簡答題1. 簡述堰的三種類型及其共同的水力特征。答：堰分為三種類型(1)薄壁堰判別標(biāo)準(zhǔn)：0.67(2)實(shí)用斷面堰-判別標(biāo)準(zhǔn)0.67 ；:/；： 2.5(3)寬頂堰-判別標(biāo)準(zhǔn)2.5 : 10共同的水力特征為上游水位

6、壅高過堰時水面跌落。2堰流根本公式中 m ,; , ；等系數(shù)與哪些因素有關(guān)。答：流量系數(shù)m與行近流速的大小、外表張力有關(guān)。側(cè)收縮系數(shù)與堰寬與渠寬的比值(b/B )有關(guān)。3. 寬頂堰淹沒出流形成的充分必要條件是什么？答：必要條件hs - 0 ,充要條件是hs 0.8H。四、計(jì)算題1、一圓角進(jìn)口無側(cè)收縮寬頂堰，堰高P1=2.5m, P2=2.0m,堰上水頭為0.40m，通過的流量為4mVs，求寬頂堰的寬度。在不產(chǎn)生淹沒出流的情況下，下游水深最大為多少？解：1通過計(jì)算p /H 的值，選取流量系數(shù)公式，計(jì)算流量系數(shù)。2 求寬頂堰的寬度：b =5.95m3 不產(chǎn)生淹沒出流，下游水深ht :; 2.32

7、m。2、有一河道，用碎石單層鋪砌加固河床，通過的流量Q =20 nVs，允許流速v=3.5m/s，橋下游水深ht =1.3m,假設(shè)；=0.90，即=0.90 ,7 =1.0，允許橋前壅水深度 H =2.00 m。設(shè)計(jì)小橋孔徑b。解：1 求橋下臨界水深hK，判別是自由出流，還是淹沒出流。自由出流2計(jì)算橋孔初始值：取B =6.0m 3復(fù)算求橋下臨界水深 hK，判別是自由出流，還是淹沒出流。仍為自由出流4計(jì)算橋前壅水深度H =1.81m 3m假設(shè)各井抽水量相同，求總的抽水量。解：此題為井群的水力計(jì)算，可直接用公式求解。答案:Q =0.0984 m 3/s。第10章一、選擇題1. 重力相似模型中，流速

8、比尺等于幾何比尺的C 次方。A. 2 B. 1.5 C. 1 D. 0.52. 重力相似模型中，流量比尺等于幾何比尺的A 次方。A. 2.5 B. 2 C. 1.5 D. 13. 重力相似模型中，時間比尺等于幾何比尺的D 次方。A. 2 B. 1.5 C. 1 D. 0.5二、判斷題1. 但凡正確反映客觀規(guī)律的物理方程式，必然是一個齊次量綱式。正確 2. 力學(xué)相似的必要條件是幾何相似，運(yùn)動相似，動力相似。正確三、簡答題1. 為什么在阻力平方區(qū)，雷諾準(zhǔn)那么自動滿足？答：從理論上講，如同沿程損失一樣，在阻力平方區(qū)，沿程阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)充分大時，粘性可忽略不計(jì)，所以，在阻力平方區(qū)，雷諾準(zhǔn)那么自動滿足。2. 簡述弗勞德準(zhǔn)數(shù)的物理意義。答：弗勞德準(zhǔn)數(shù)為常數(shù)，是指原型的弗勞德準(zhǔn)數(shù)與模型的弗勞德準(zhǔn)數(shù)相等，原型與模型量液流相似。四、計(jì)算題1.有一單孔 WES剖面混凝土溢流壩，壩高p p =10m，壩上設(shè)計(jì)水頭 H p = 5m ,流量系數(shù)m =0.502，溢流孔凈寬bp =8m，在長度比尺 l -20的模型上進(jìn)行試