水力學(xué)考試試題-樣品答案

1、四川大學(xué)期考試試題(200200學(xué)年第二學(xué)期)課程號(hào)：課序號(hào)：課程名稱：任課教師：成績(jī)適用專(zhuān)業(yè)年級(jí)：學(xué)生人數(shù)：印題分?jǐn)?shù)：學(xué)號(hào)：姓名考試須知四川大學(xué)學(xué)生參加由學(xué)校組織或由學(xué)校承辦的各級(jí)各類(lèi)考試，必須嚴(yán)格執(zhí)行四川大學(xué)考試工作管理辦法和四川大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則。有考場(chǎng)微機(jī)作弊行為的，一律按照四川大學(xué)學(xué)生考試違紀(jì)作弊處罰條例進(jìn)行處理。四川大學(xué)各級(jí)各類(lèi)考試的監(jiān)考人員，必須嚴(yán)格執(zhí)行四川大學(xué)考試工作管理辦法、四川大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則和四川大學(xué)監(jiān)考人員職責(zé)。有違法學(xué)校有關(guān)規(guī)定的，嚴(yán)格按照四川大學(xué)學(xué)生考試違紀(jì)作弊處罰條例進(jìn)行處理。:一、是非題(正確的劃，錯(cuò)誤的劃“ X”(本大題分10小題，每小題1.5分，共15分)1、2、在連

2、續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件小，液體中各種物理量的變化是連續(xù)的。 相對(duì)壓強(qiáng)可以大于、等于或小于零。(V )(V )(V )在滲流模型中，任意一微小過(guò)水?dāng)嗝娴钠骄鶟B流流速應(yīng)比該斷面實(shí)際滲流的紊流可以是均勻流，也可以是非均勻流。謝才系數(shù)C的單位是m(V)(V )真實(shí)斷面平均流速u(mài)小。均勻緩流只能在緩坡上發(fā)生，均勻急流只能在陡坡上發(fā)生。7、公式hf| V2竹、十中十、,、十中十、既適用于層流，也適用于紊流。d 2g/(V )8串聯(lián)長(zhǎng)管道各管段的水頭損失可能相等，也可能不相等。(V )其它條件相同是，實(shí)用堰的流量系數(shù)大于寬頂堰的流量系數(shù)。(V )10、局部水頭損失系數(shù)可以用尼古拉茲的試驗(yàn)圖來(lái)分析說(shuō)明其規(guī)律。(X

3、)、單項(xiàng)選擇題(填寫(xiě)唯一正確答案的編號(hào))(本大題分5小題，每小題2分， 共10分)1靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng)(1 )數(shù)字相等(3)僅水平方向數(shù)值相等2可以形成均勻急流的明渠底坡是 (1)緩坡(3)平坡3、寬頂堰流量系數(shù) m的最大值為(1) 0.30(2)0.3854 、一流函數(shù) (3)(1)在等勢(shì)面上為常數(shù)(1)(2)數(shù)值不相等(3)鉛直方向數(shù)值最大(2) )(2) 陡坡(4) 負(fù)坡(2)(3) 0.502(4) 0.75(2)只有在無(wú)旋流中才存在(3)沿流線為常數(shù)(4)表達(dá)了速度與壓強(qiáng)的關(guān)系三、思考題（4 >8=32分）i ?圖（a表示一水閘正在提升閘門(mén)放水，圖（b）表示一水管正在

4、打開(kāi)閥門(mén)放水，若它們的上游水位均保持不變，問(wèn)此時(shí)的水流是非符合 AiVi=A 2V2的連續(xù)方程？為什么？'v2(b)答：不符合，因連續(xù)方程適用條件為：恒定流；而以上兩種情況均為非恒定流。2?何謂斷面必能曲線？必能曲線有哪些特征答：一、比能曲線：當(dāng)流量Q,過(guò)水?dāng)嗝嫘螤?，尺寸一定時(shí)，斷面比能Es隨水深h的變化關(guān)系曲線：aQ2Es 二 hf （h）2gA二、特征：1） 一條二次曲線，下端以水平線為漸進(jìn)線，h 0, EST?;曲線上端與以坐標(biāo)軸成45。角直線為漸近線hT? , ES?; 2）當(dāng)由0T? , ES由ss,其中有一最小值Esmin，相應(yīng)的水深為hk; 3）最小比能Esmin相應(yīng)k點(diǎn)

5、將曲線分成上下兩支，上支Fr<1,為緩流；下支Fr>1 ,急流；4）臨界水深hk可判斷流態(tài)：（1）當(dāng)h=hk臨界流；（2）當(dāng)h>hk緩流；（3）當(dāng) h<hk急流。3?試驗(yàn)槽中水流現(xiàn)象如圖示，流量不變，如提高或降低一些尾門(mén)（尾門(mén)之前的水流始終為緩流） 水躍位置是否移動(dòng)？向前或是向后移動(dòng)？為什么？答：因?yàn)镼=常數(shù)，所以：1）尾門(mén)提高，躍后水深下降，躍前水深h上升，故水躍向后移；2）尾門(mén)降低，躍后水深上升，躍前水深h下降，故水躍向前移。4?長(zhǎng)管、短管是怎樣定義的？書(shū)中介紹了哪四種復(fù)雜管道？長(zhǎng)管：以沿程水頭損失 hf為主，局部水頭損失 hj和流速水頭很?。ㄋ佳爻趟^損失hf的

6、5%以下）短管：局部水頭損失hj和流速水頭在總水頭損失中所占比例較大，不能忽略的管道。書(shū)中介紹了：串聯(lián)、并聯(lián)、分叉和沿程均勻泄流的管路。四、作圖題（2X 6=12分）1、定性繪出圖示管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。U 02 ?在各段都長(zhǎng)而直的棱柱體渠道中，已知Q,糙率n均為一定，試定性繪出下列各渠道中的水面線。NK五、根據(jù)題目要求解答下列各題（本大題共3小題，總計(jì)31分）1、（本小題8分）已知某流場(chǎng)的流速勢(shì)為aX2 - y2 ,式中a為常數(shù)，試求:（1） Ux及Uy；（2）流函數(shù)方程。Qi=0.2m3/s, Q3=0.1m3/s,相應(yīng)斷面動(dòng)水di=0.3m , d2=0.2m , d3=0.15

7、m , 0=30° <2、（本小題12分）一四通叉管（如圖），其軸線均位于同一水平面內(nèi)，兩端輸入流量 壓弓S Pi=20kPa, p 3=15kPa,兩側(cè)叉管直接噴入大氣，已知各管直徑 試求交叉處，水流對(duì)管壁的作用力（忽略摩擦力）。9P3解：（1 廠 Qi Q3 =2Q2 . Q2 = （QQ3） /2=0.15m 3/s-2.82 m/s; v 2 =Q2 =8.49m/s; vA QA3.18m/sA1A2A以1-1,2- 2和3 - 3斷面間的水體作為控制體，求各斷面的動(dòng)水總壓力：R = p1 AA1.41kN;P2 = p2 A2 = 0.0kN;P3 - p3 a3

8、= ° .47kN ;（3）沿x方向?qū)憚?dòng)量方程：-.1 Pt P3 Rx = P 2Q2V2COS30 （-Q3V3）一- 動(dòng)量- R 二-1.07 kN即：水流對(duì)管壁的作用力為1.017kN ,方向向左3、如圖所示，水從水箱 A流入水箱B,管路長(zhǎng)I為25m,管徑d為25mm ,沿程阻力系數(shù) 入為0.03 ,管路 = 0.5 |',當(dāng)兩水箱的水位差 H為1.0m時(shí)，試求管內(nèi)通 d中有兩個(gè)90彎管二=1及一個(gè)閘板式閥門(mén)¥ J過(guò)的流量為若干？解：以B水箱的水面為基準(zhǔn)面,寫(xiě)1 1和2 2能量方程:z +Pk+d_z + 匹 +空-+h h -z -z -H -2Y 2gV 2g2g/, 工 一一 I - I ?®2彎神?出1 = h f ._.h j 1=從局部水頭損失表格由可得2 - I -Ifd 1 If 9i.131 0.1632 JWl90 JMH=0.131 0.1