水力學考試試題-樣品答案

1、四川大學期考試試題(200200學年第二學期)課程號：課序號：課程名稱：任課教師：成績適用專業(yè)年級：學生人數(shù)：印題分數(shù)：學號：姓名考試須知四川大學學生參加由學校組織或由學校承辦的各級各類考試，必須嚴格執(zhí)行四川大學考試工作管理辦法和四川大學考場規(guī)則。有考場微機作弊行為的，一律按照四川大學學生考試違紀作弊處罰條例進行處理。四川大學各級各類考試的監(jiān)考人員，必須嚴格執(zhí)行四川大學考試工作管理辦法、四川大學考場規(guī)則和四川大學監(jiān)考人員職責。有違法學校有關(guān)規(guī)定的，嚴格按照四川大學學生考試違紀作弊處罰條例進行處理。:一、是非題(正確的劃，錯誤的劃“ 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。 相對壓強可以大于、等于或小于零。(V )(V )(V )在滲流模型中，任意一微小過水斷面的平均滲流流速應(yīng)比該斷面實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 )真實斷面平均流速u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圖來分析說明其規(guī)律。(X

3、)、單項選擇題(填寫唯一正確答案的編號)(本大題分5小題，每小題2分， 共10分)1靜止液體中同一點各方向的壓強(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) 負坡(2)(3) 0.502(4) 0.75(2)只有在無旋流中才存在(3)沿流線為常數(shù)(4)表達了速度與壓強的關(guān)系三、思考題（4 >8=32分）i ?圖（a表示一水閘正在提升閘門放水，圖（b）表示一水管正在

4、打開閥門放水，若它們的上游水位均保持不變，問此時的水流是非符合 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：當流量Q,過水斷面形狀，尺寸一定時，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線，h 0, EST?;曲線上端與以坐標軸成45。角直線為漸近線hT? , ES?; 2）當由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

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h=hk臨界流；（2）當h>hk緩流；（3）當 h<hk急流。3?試驗槽中水流現(xiàn)象如圖示，流量不變，如提高或降低一些尾門（尾門之前的水流始終為緩流） 水躍位置是否移動？向前或是向后移動？為什么？答：因為Q=常數(shù)，所以：1）尾門提高，躍后水深下降，躍前水深h上升，故水躍向后移；2）尾門降低，躍后水深上升，躍前水深h下降，故水躍向前移。4?長管、短管是怎樣定義的？書中介紹了哪四種復雜管道？長管：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壓管水頭線。U 02 ?在各段都長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31分）1、（本小題8分）已知某流場的流速勢為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)憚恿糠匠蹋?.1 Pt P3 Rx = P 2Q2V2COS30 （-Q3V3）一- 動量- R 二-1.07 kN即：水流對管壁的作用力為1.017kN ,方向向左3、如圖所示，水從水箱 A流入水箱B,管路長I為25m,管徑d為25mm ,沿程阻力系數(shù) 入為0.03 ,管路 = 0.5 |',當兩水箱的水位差 H為1.0m時，試求管內(nèi)通 d中有兩個90彎管二=1及一個閘板式閥門¥ J過的流量為若干？解：以B水箱的水面為基準面,寫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