2016西南大學(xué)水力學(xué)

糾錯(cuò)糾錯(cuò)糾錯(cuò)糾錯(cuò)（10.0分）1.液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2,則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為A：1kN/m2B：2kN/m2嘗C：5kN/m2D：10kN/m2糾錯(cuò)（10.0分）2.有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d/R=TOC\o"1-5"\h\zA：8B：4鎬C：2D：1糾錯(cuò)10.0分）3.按是否考慮液體的粘滯性，可將液體分為'A）A：牛頓液體與非牛頓液體；'B）B：連續(xù)液體與非連續(xù)液體C）C：可壓縮液體與不可壓縮液體'D）D：理想液體與實(shí)際液體裁判斷題（10.0分）4.園管中層流的雷諾數(shù)必然大于2000。、正確錯(cuò)誤粉糾錯(cuò)10.0分）5.漸變流過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的測(cè)壓管水頭都相同。正確’\錯(cuò)誤糾錯(cuò)10.0分）6.粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。正確紛、錯(cuò)誤糾錯(cuò)10.0分）7.水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。、正確論述題(10.0分)8.1、簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)入的變化規(guī)律。2、“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？3、簡(jiǎn)述明渠均勻流的形成條件和特征。4、直徑為d=700mm的管道在支承水平面上分支為d=500mm的兩支管，A—12A截面壓力為70kN/m2,管道中水的體積流量為0=0?6m3/s,兩支管流量相等。不計(jì)壓頭損失，求支墩受水平推力；(2)壓頭損失為支管流速壓頭的5倍，求支墩受水平推力。不考慮螺栓連接的作用5、高壓水管末端的噴嘴如圖,出口直徑d=10cm,管端直徑D=40cm,流量Q=0?4m3/s，噴嘴和管道以法蘭連接,共用12個(gè)螺栓,不計(jì)水和管嘴的重量,求每個(gè)螺栓受力多少6、求水流對(duì)1m寬的挑流坎AB作用的水平分力和鉛直分力。假定A、B兩截面間水重為2?69kN,而且截面B流出的流動(dòng)可以認(rèn)為是自由射流。1、簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)入的變化規(guī)律。（4分）答案：通過(guò)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：在層流中入僅是雷諾數(shù)Re的函數(shù)并與Re成反比；在層流到紊流過(guò)渡區(qū)，入僅是Re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)入=f（Re）；過(guò)渡區(qū)X=f2（Re,<!--[if!vml]--><!--[endif]-->）；粗糙區(qū)入=彳3（<!--[if!vml]--><!--[endif]-->），紊流粗糙區(qū)又稱(chēng)為阻力平方區(qū)。2、“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？（4分）答案：這種說(shuō)法錯(cuò)誤的。均勻是相對(duì)于空間分布而言，恒定是相對(duì)于時(shí)間而言。當(dāng)流量不變通過(guò)一變直徑管道時(shí)，雖然是恒定流，但它不是均勻流。3、簡(jiǎn)述明渠均勻流的形成條件和特征。（6分）答：明渠均勻流的形成條件：根本（力學(xué)）條件：重力沿流向的分量=邊壁摩阻力（<!--[if!vml]--><!--[endif]-->）具體條件：1.水流應(yīng)為恒定流；流量沿程不變；渠道必須是長(zhǎng)而直的棱柱形順坡渠道；4）糙率n沿程不變；5）渠道中無(wú)建筑物的局部干擾。明渠均勻流的水力特征為：1）等深流動(dòng)：h1=h2=h；2）等速流動(dòng)：V1=V2=V；3）總水頭線(xiàn)//水面線(xiàn)//渠底線(xiàn)，J=Jp=I。解：己知解：己知?Q-C.6a*s，pT1-"CkXm2e2=-2=-xO.?=03m^s褓折：C依恕意知22■爐3嘰4g4x0.6=l-56m/s,4Q24g4x0.6=l-56m/s,4Q24x033J4xO_55=lJ3mfc,2列AASBE屍CQ間的(的?池方程1212+=P-2*-/^2Ps=PJ丄如一諺)=70x105+1x105x(1362-1_532)-70046Nfin2220^2A-A,B?B和C?滋而迦嫌ft準(zhǔn)為龍的和設(shè)支漾對(duì)水硫豹水平反推力為R.列動(dòng)星方程，坐掠系的方向?qū)漸診訪向,PM2pqAcosa-心=2皿沁cosa—p(?^另眩I艾坯所曼的水平稚力為*X=P?14-Ip^msa-pQ^mia―町=i^x(072x70-032x70(M6xcas30°x2)xl034-105x0.6xQ53xcas30°-：L56)=3256另N?楣若圧頭歩失為支管說(shuō)速壓頭的、倍，貝」，」?至二3及CC閭的伯努利方拄為Pz氣應(yīng)二Pa+^2+5xi^Pq=f^+-A??-6t^)=70xl034-x103x(1_562-6x1_532)=M1!MNftn2K'J22O取A?.紅B?B和CVS湎通的流住住盤(pán)拄尙廿?設(shè)支滋對(duì)水疏俞水平反推力光P-：-列動(dòng)屋方程，坐掠系餡方商刼(訪向，那么，支墩所受的水平推力為&=P-i4SqAcnsa—pQi^za-述=丄jtx(0_75x70-0j55x64.194xcos30dx2)x10-IO3xO_6xC153x(xK3(r-1J5Q=5246N解:己知：D=40cmjd=10cmjQ=O.4ni3“n=12o解析：⑴由流呈計(jì)算式■得4Q4x0,4~^D5_3.14xO_44Q4x0,4~^D5_3.14xO_42=3.185mTs.4g=4x0,4一匚廠3」4x0亍=5O^55mfsQ；列噴嗤進(jìn)出口的伯努利方程1212Pa=丄/?(逛吉=-x1000x(50_9552-3.1852)=1^93xl06Nftn2得22G；設(shè)噴嘀別水流的反作用力為R,「列動(dòng)星方程，坐標(biāo)系的方向?qū)澚黧w的流動(dòng)方向，=皿(叫-町兀=P-14-腔他-?i)=l_293xioex—xO-42-1000x0.4x(50-955-3.185)=1.433x10sN4F=^=l_433xlO^=11M2N=11^2fcN則毎個(gè)蛭栓爰力為U一注eET均訐搭P1.0x0775.…曲業(yè)Hi垸用于水砥的木甲分力和鉗直分力軸和K,，兜-、HSi的曲晟方推馬一矗Z皿一屁一倒呦3顯一理J兀一盡爾IG-好=/?0?0；*1皿=1765^-IlffiL-lXCK15-lOOOKO.fx3.423x(4J02xcos45"-5.425)^SS06BN臂tfrt-pQu^saa=4I6CL4x?^5"+2690+1000x0.5x5l4Z5Jtsii45n：=1530TL5W前S-水嗣：u如挑諱坦占惟用的水平少方痢直分辦分別知弧朋那.i.：：、?10.0分)1.明渠水力最優(yōu)斷面的水力半徑R、A)A：等于水深的一半；??、B)B:等于底寬的一半；C：等于水面寬度的一半；D：等于濕周的一半。糾錯(cuò)(10.0分)2■已知水流的沿程水力摩擦系數(shù)i只與邊界粗糙度有關(guān),可判斷該水流屬于廠A)A：層流區(qū)廠B)B：紊流光滑區(qū)廠C)C：紊流過(guò)渡粗糙區(qū)廠D)D：紊流粗糙區(qū)&糾錯(cuò)10.0分)3.長(zhǎng)管的總水頭線(xiàn)與測(cè)壓管水頭線(xiàn)、A)A：相重合輔、B)B：相平行，呈直線(xiàn)、C)C：相平行，呈階梯狀、D)D：以上答案都不對(duì)糾錯(cuò)10.0分)4.在同一瞬時(shí)，流線(xiàn)上各個(gè)流體近質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是在該點(diǎn)與此流線(xiàn)廠A)A：重合站廠B)B:相交廠C)C：相切廠D)D：平行糾錯(cuò)10.0分）5.下列說(shuō)法中，正確的說(shuō)法是A）A：理想不可壓均質(zhì)量重力流體作定常或非定常流動(dòng)時(shí)，沿流線(xiàn)總機(jī)械能守恒B)B：理想不可壓均質(zhì)重力流體作定常流動(dòng)時(shí)，沿流線(xiàn)總機(jī)械能守恒B)C)C：理想不可壓均質(zhì)重力流體作非定常流動(dòng)時(shí)，沿跡線(xiàn)總機(jī)械能守C)D)D：理想可壓縮重力流體作非定常流動(dòng)時(shí)，沿流線(xiàn)總機(jī)械能守恒D)糾錯(cuò)（10.0分）6.若明渠水力最優(yōu)矩形斷面的水深為1.2m，其寬度為（）A)A：0.6mB)B：1.2mC)C：1.8mD)D：2.4m屛糾錯(cuò)（10.0分）7.在正常工作條件下，在孔口外接一個(gè)相同管徑的管嘴作用水頭相同時(shí)，管嘴比孔口出流量

糾錯(cuò)廠A)A:大鞋廠B)B：小廠C)C：相等廠D)D：不定糾錯(cuò)論述題(10.0分)8.1、已知速度場(chǎng)為(m/s),求(2,3,1)點(diǎn)的速度和加速度。2、已知速度場(chǎng)為(m/s),求尸2秒時(shí)，位于(2,2,1)點(diǎn)的速度和加速度。3、已知速度場(chǎng)為。求尸1時(shí)，過(guò)(0,2)點(diǎn)的流線(xiàn)方程。4、水流經(jīng)180°彎管自噴嘴流出，如管徑D=100mm,噴嘴直徑d=25mm,管道前端測(cè)壓表讀數(shù)M=196?5kN/m2,求法蘭盤(pán)接頭A處,上、下螺栓的受力情況。假定螺栓上下前后共安裝四個(gè),上下螺栓中心距離為175mm，彎管?chē)娮旌退貫?50N,作用位置如圖。ZisnEXE+Cn^+Mn0+RI2XBIH】+【X含+H^*0n￡^TQIgKHEXZ+zxgHssz+^HO+zxulE+zx^dHOZ+OHsylnaOHH掌+占—ITE耳HnnrSIS-eoMN—HnNa￡lx=J錄2金fNnK)xcsx8+?n0+含lx(n卸—bK+o+zH￥5HAE—總==N=■帛丫=(%|詈"孑■￥MHbtEH{^n-已拓ml乍雜N^I^SHHa?〔%|“酒"丿c+XEUb二詮=0+0+2(r~J2)x4z+(4y-3)2z=8z(z-j5)+(4j-3)5z=8xlx(2-2,)+(4x2-3)5xl=9infc5a=』￡+E*a：=/252+342+9"=43.15m/s23.齋：解析：將達(dá)度分星弋入流線(xiàn)微分方程,得2xzdLr-(2yr+r1)dy=o"dz=0積分上式，得(x,-y,)T-yf3=GN=Cr則T=［抄阿，過(guò)（C?】）點(diǎn)的流線(xiàn)萬(wàn)程為x2-jr2-y+6=0z=C:tA?禰己攜鏡評(píng)w漏*站8線(xiàn)所在疥z,2；列2至噴喧出口司的詢(xún)努刑方程持式①代入式②，得3<Mhiii)t1—122S1-(0_025/0.10)與=卩gtP?J"；J_pxMbQ畑燈0》彎0*3_20們庇叫=(曽y“2=X20.01=1_25m&1-(0_025/0.10)Q=一1［皿=-ffx0.0252x20.01=9^17xl(T3m5/s44G）設(shè)言管對(duì)流佐的應(yīng)作用力丸R,方向如幽祈示?和控制保的動(dòng)辰方保/-衛(wèi)■丄切—pQ^i+?i）4JE=珀￡初5>>0(溝4叫)4=1箱3燈滬sc；+lOOOx9^17xl0r^(20_01+1J5)=1751J23N3)疵休對(duì)管壁的總推力由亠.『繚程分擔(dān)，但并非均勻分擔(dān).由于噪程欝所竟的逆時(shí)針?lè)较虻牧乜螹=03F—0弓#?總叫=0_30?^-/^^2)=03x(150-1(MM)x9j817x10^x20_05=-13_^3Nmg175123K1/D1JJ=437_SN所U，左所U，左右兩亍蛭栓受力各肯冷耳零Q-175tl上嗓輕曼力齒:0175下蛭栓受力用:10.0分)1.牛頓流體具有A：擴(kuò)散并充滿(mǎn)整個(gè)容器的特性'B)B：在任何切應(yīng)力作用下不能維持靜止?fàn)顟B(tài)的特性焙'C)c：實(shí)際上絕對(duì)不可壓縮的性質(zhì)D)D：切應(yīng)力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)的性質(zhì)糾錯(cuò)10.0分)2.水的動(dòng)力粘度隨溫度的升高而'A)A：增大B:減小站C：不變

D)D：不定糾錯(cuò)10.0分)3.下列說(shuō)法中，正確的說(shuō)法是(A)A：理想不可壓均質(zhì)量重力流體作定?；蚍嵌ǔＡ鲃?dòng)時(shí)，沿流線(xiàn)總機(jī)械能守恒B)BD)D：不定糾錯(cuò)10.0分)3.下列說(shuō)法中，正確的說(shuō)法是(A)A：理想不可壓均質(zhì)量重力流體作定常或非定常流動(dòng)時(shí)，沿流線(xiàn)總機(jī)械能守恒B)B：理想不可壓均質(zhì)重力流體作定常流動(dòng)時(shí)，沿流線(xiàn)總機(jī)械能守恒C)C：理想不可壓均質(zhì)重力流體作非定常流動(dòng)時(shí)，沿跡線(xiàn)總機(jī)械能守D)D：理想可壓縮重力流體作非定常流動(dòng)時(shí)，沿流線(xiàn)總機(jī)械能守恒糾錯(cuò)判斷題10.0分)4.恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。、正確糾錯(cuò)10.0分)5.水深相同的靜止水面一定是等壓面。、正確糾錯(cuò)糾錯(cuò)（10.0分）6.層流均勻流斷面動(dòng)量修正系數(shù)為2、正確糾錯(cuò)、正確糾錯(cuò)論述題（10.0分）7.1、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線(xiàn)和測(cè)壓管水頭線(xiàn)。2、繪出圖中的受壓曲面AB上水平分力的壓強(qiáng)分布圖和垂直分力的壓力體圖。3、圖示圓弧形閘門(mén)AB（l/4圓）,A點(diǎn)以上的水深H=1?2m，閘門(mén)寬〃=4m,圓弧形閘門(mén)半徑R=lm，水面均為大氣壓強(qiáng)。確定圓弧形閘門(mén)AB上作用的靜水總壓力及作用方向。4、圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為A=0?64m2,長(zhǎng)1=50m,兩個(gè)30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為Z1=0.2,Z2=0.5,Z3=1?0，沿程水力摩擦系數(shù)入=0?024,上下游水位差H=3m。求通過(guò)的流量Q?5、如圖從水箱接一橡膠管道及噴嘴，橡膠管直徑D=7?5cm,噴嘴出口直徑d=2?0cm，水頭H=5?5m,由水箱至噴嘴出口的水頭損失h=0?5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=4,9N/cm2ow行近流速v?0,取動(dòng)能、動(dòng)量修正系數(shù)均為1o0（1）計(jì)算通過(guò)管道的流量Q；（2）如用手握住噴嘴,需要多大的水平力？方向如何？6、已知矩形閘門(mén)高h(yuǎn)=3m，寬b=2m,上游水深h〔=6m，下游水深h2=4.5m,求：⑴作用在閘門(mén)上的總靜水壓力；（2）壓力中心的位置。7、一圓柱形閘門(mén)，長(zhǎng)=10m，直徑D=4m,上游水深h=4m,下游水深h=2m,求作用在該閘門(mén)上的12靜水總壓力的大小與方向。TOC\o"1-5"\h\z113MM⑵拔務(wù)郭刁知?力儲(chǔ)的傳祝艾2麒^「祐Tfefl旺力目的tt狽為4型用>總壓力強(qiáng)的伍取力4越上佻所以聞詬奚的垂M分力為044.<tP=詁可★尸=乍如（9-2412=10少6X10,Nc_>R」9^41”“ff-tH—=<1；^=57亍怎合力與歸降卻力住3Is定性繪出因示管:首（短管）的總水頭線(xiàn)和測(cè)壓管水頭線(xiàn)。2、繪出國(guó)中的受壓曲而2B上水平分力的壓強(qiáng)分布因和垂直分力的壓力體勾。解：水半分力?x=PeXAx=74.4SkN

卅垂分力P=VXV=S5.6?kN.

誅水總圧力PLP?+P：P=ll3.50kN.tana=Py卩尸1.15/.a=49合力作用線(xiàn)通過(guò)瞬弧形閘門(mén)的関心。

4刃示一總何陽(yáng)購(gòu)営.正方來(lái)斷育直駅力2m2,長(zhǎng)m,兩個(gè)二?折如遙口和岀口的局B5M頭1S失知?分另吩「U-C”q-1C,?啟程水力常協(xié)龍釧FQ.上下紡水位莖*対?羽IS過(guò)鈿EMQ"?F:哋莒汁燈.班下苗和運(yùn)力基碓面.対上下陸殖五內(nèi)的i+ti期運(yùn)直崔狂方徨汁HTT^^a面的水力至輕和局助卡:頭爍系數(shù)瑕上“加，2X=02“g5+10=19將翅代入上式計(jì)t?小『以3W律到.?um..Q二M=1662mb即倒虹啜管內(nèi)腫世儷呈為2&X?；?5、如陵從水鴛接一橡殺駝及哆嘩j煥校管直徑XYh.WU口:水頭&5.沏，由水48至卿岀口的水?dāng)毯曦岸?也.用壓力若“牖陵皎管與（站f按興處幀強(qiáng)尸?行近賣(mài)淮-"■取杭、動(dòng)毘修正爰數(shù)均為：.（】）計(jì)片退過(guò)莒法的沁Q：（2）如用芋握性?喈.京更拓丈的水蘋(píng)力？力向如河2?：（1）;￡SME以々丐;t；口中,腸正比平面為壟戰(zhàn)而00,堆頌施內(nèi)1?近音道入口澇足說(shuō)芟奩條件2T—他?、護(hù)廿岀口J1K二一2斬血/彥JR皆與咲巧按頭珊面.對(duì)1_4與2—力=二72x98x(525-025)呀=98995孩=-x0.022x9J^w3/=3J100x1044/sQ)手理任費(fèi)嚨空妾旳水平力叫==(2)2X9砂込/=07040琢豫昨艇盯7JS小'*對(duì)奧曜段3T與】一：向水俗列水平方向幌握方堤:-ZW=E-罵-f汽=0■A=/f-D2=-^x-x0.07522V=216.475W54KT*4“詁-竝frb-叫)=2164754^-1000x3.1100x10-5(9M95-07(M(^W=187^771^S:用手長(zhǎng)?、迖[需要的捱力為u方角水平冋左,S:BtO:h-"mf卜］-6m)I*---?njb-2ni?矯忻：(H?門(mén)左flJ所題總圧力為P\=YZ=Tg?3=J?10x(6-9x2x3=2M^7ldNr2左側(cè)旺力中心貫閘門(mén)4関:距圧為丄諾氣二石一殆二去廠12-=―菩一=°」旳->W內(nèi)--妙12x(6—)x2x322fflCTEfllWS的總圧力為Pi=7J^=X*7-^)**=MWx(4j5-2)x2x3=176j58kN右側(cè)壓力中凸到閘門(mén)中心的距離肯閘門(mén)所受的總壓力為總壓力的方向指向右側(cè)°解：已知■.1=1Om>D-4m,h’>h^=2mn解析：門(mén)）閘門(mén)左惻面所受的水平分力肯閘門(mén)右側(cè)面所受的水平分力対則「閘門(mén)所受的總水平分力為10.0分）1.圓管紊流中的上臨界雷諾數(shù)（）廠A）A：是紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r(shí)的雷諾數(shù)廠B）B：是層流和紊流的主要判別參數(shù)C）C：等于2300D）D：對(duì)流態(tài)判別作用不大?裁糾錯(cuò)（10.0分）2.一水平彎管，管中流量不變，在過(guò)水?dāng)嗝鍭—A內(nèi)外兩側(cè)的1、2兩點(diǎn)處各裝一根測(cè)壓管，則兩測(cè)壓管水面的高度h1與h2的關(guān)系為AA：h1>h2廠B)B：h1=h2廠C)C：h1vH2vspan>嬉D）D：不定糾錯(cuò)判斷題（10.0分）3.矩形面板所受靜水總壓力的作用點(diǎn)與受壓面的形心點(diǎn)O重合正確糾錯(cuò)（10.0分）4.恒定不可壓縮流體運(yùn)動(dòng)在三個(gè)坐標(biāo)方向的線(xiàn)變形速度之和為零。廠正確侖廠錯(cuò)誤糾錯(cuò)主觀填空題1＞如圖所示:水箱一側(cè)接一串聯(lián)管道，已知末端管徑d=0.2m,流速v=5m/s,分流量q=0.2m3/s,則水箱出流量Q為0.3571m3/s。2、水平射流流量為Q、以速度v射向固定平板，則射流對(duì)平板的水平作用力F為F=PQBv（方向水平向右）。3、明渠均勻流的力學(xué)特征是重力沿流程的分量=邊壁摩阻力。,644、圓管層流沿程水頭損失系數(shù)入的計(jì)算公式為—九=Re5、有一水平分叉管中液流流動(dòng)如圖示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A],各斷面形心位于同一水平面內(nèi)，取a1=a2=a3，忽略水頭損失，則2—2斷面的形心點(diǎn)壓強(qiáng)p2與1—1斷面形心點(diǎn)壓強(qiáng)P]的關(guān)系為p2=P]6、圖示容器內(nèi)液面壓強(qiáng)p0為9800Pao7、當(dāng)管道尺寸及粗糙度一定時(shí)，隨著流量的加大，紊流流區(qū)的變化是光滑區(qū)一過(guò)渡粗糙區(qū)一粗糙區(qū)。8、紊流過(guò)水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植急葘恿鬟^(guò)水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植季鶆?。du9、作層流運(yùn)動(dòng)的牛頓流體，其層間切應(yīng)力為_(kāi)工=卩-—ody10.0分）6.1、上下兩塊平行圓盤(pán)，直徑均為d,間隙厚度為6,間隙中液體的動(dòng)力粘度為P，若下盤(pán)固定不動(dòng)，上盤(pán)以角速度3旋轉(zhuǎn)，求所需力矩M的表達(dá)式。22、一圓錐體繞其中心軸作等角速度3=161/S旋轉(zhuǎn)，錐體與固定壁面間的距離5=1mm，用p=0?1Pa?s的潤(rùn)滑油充滿(mǎn)間隙，錐體半徑R=0?3m,高H=0?5m，求作用于圓錐體的阻力矩。3、有一塊30x40cm2的矩形平板，浮在油面上，其水平運(yùn)動(dòng)的速度為10cm/s,油層厚度6=10mm,油的動(dòng)力粘度p=0?102Pa?s,求平板所受的阻力。4、兩高度差z=20cm的水管，與一倒U形管壓差計(jì)相連，壓差計(jì)內(nèi)的水面高差h=10cm,試求下列兩種情況A、B兩點(diǎn)的壓力差：(1)Y1為空氣；(2)Y1為重度9kN/m3的油。5、傾斜的矩形平板閘門(mén)，長(zhǎng)為AB,寬b=2m，設(shè)水深h=8m,試求作用在閘門(mén)上的靜水總壓力及其對(duì)端點(diǎn)A的力矩。6、矩形平板閘門(mén)，寬b=0.8m,高h(yuǎn)=1m,若要求箱中水深叫超過(guò)2m時(shí)，閘門(mén)即可自動(dòng)開(kāi)啟，鉸鏈的位置y應(yīng)設(shè)在何處？解；已知>dJOJAlOn塀析fG>t艮據(jù)牛申員內(nèi)糜擦定律，可得半徑尙r處，微元面稅為創(chuàng)同隙力矩為dif二rdT二r/￡^--2jrrdr二竺竺一r3dr&&325M=r=-325積分上式」得所需力矩工渤表達(dá)式肯25解：己知：R=■&.3mtH=G.5m>3='5's>3=1imnj\l=O.iPa-5n懈析i①設(shè)圓推的半推角為—?jiǎng)t高度為礙的半軽尸：：R0J3—tg<2=—=——0_6HOJH0J5Casa=一f-0_&57按*M^/0_35+G5在微元高度北范圍內(nèi)的畫(huà)錐恚面積芮込迺蘭二遲*bsutxsadu_SfrTOC\o"1-5"\h\z設(shè)在間隙§內(nèi)的硫速為線(xiàn)性變此，即速度梯度為djr5則在徽元高度d碗匡］內(nèi)的力駆為w壬川倍F,J,2x/sstg%z初dAf=rTdA=rjiAdA=ndhStxtsCEScosa：積井上式兒偉作用于離惟體的阻力矩為,「ni￡&te3fzrr43-14x0.1x160_6s-_4_.?.TM=--——J/4=xx0_54=39_6N-m23?ko2x00010_857入麴滯純遙牟歆詢(xún)直鹽■■定禹密P稷號(hào)委曲齡冊(cè)T:二卩勺du01-0T=fi一A=0_102x-一xGJx0_4=0_12NAy0014,解‘：已知；z=]{kn』h=^(kin.n解析：設(shè)倒U型管上剖兩流俸分界點(diǎn)口處所在的水平面上的壓力為*』EC間的垂克距離尙]』IUWJTjl=P*十尹水(盤(pán)十1十刃.旳=戸"十？i懸十以上兩式相斶得"—理’価*曲-用G潔幣宵空氣時(shí)』氣柱的重墾可以忽略不計(jì)，則扎E兩點(diǎn)的壓力差肯衛(wèi)兄一丹=7,.(fe+zr)=9810x(01+0.2)=2943Pa

解；P；二-9000xO_l=2043Pa解；三知：tF=2m>h=8m>h.]=<BE=4ni,?=AE=3nin解析:依據(jù)閣意知“二件十"=50?；閘門(mén)鯛為A=A￡b=5OX2^°=1°m\閘門(mén)所受的總壓力為P=pLA=(h-丄卻)刑=(8—丄弱町sc?M(bclO2=588.6kN壓力中心3距電心匚的距離為丄苗12丄x2_0x50,丄苗12——-——=0J278m(S--x^x^xlO壓力中3距店的距助不二盤(pán)一“力?恥皿皿靜水總壓力對(duì)端點(diǎn)仝的力矩為M=PAD=58?.6x2J222=1308kNm民解：已知：b=0.8mjh=1m＞町邊m。解析：當(dāng)姣璉的位置高于壓力中右的儘置時(shí)，即y汕廠％時(shí)，閘門(mén)即可自動(dòng)弁啟.閘門(mén)所畫(huà)的總壓力為那么，或鏈的位置淌一知=2-lJ556=0_444m單選題10.0分)1.對(duì)于并聯(lián)長(zhǎng)管道，每根管道的A：流量相等B：切應(yīng)力相等C)C：沿程水頭損失相等C)C：沿程水頭損失相等D)D：水力坡度相等糾錯(cuò)10.0分)2.圓管層流過(guò)流斷面上切應(yīng)力分布為A)A：在過(guò)流斷面上是常數(shù)'B)B：管軸處是零，且與半徑成正比煤；'C)C：管壁處是零，向管軸線(xiàn)性增大'D)D：按拋物線(xiàn)分布糾錯(cuò)10.0分)3.發(fā)生水躍的充分必要條件是A)A：從層流過(guò)渡到紊流B：從陡坡過(guò)渡到緩坡C：從緩流過(guò)渡到急流D)D：從急流過(guò)渡到緩流D)D：從急流過(guò)渡到緩流糾錯(cuò)(10.0分)4■粘滯底層厚度6比絕對(duì)粗糙度A小得多的壁面稱(chēng)為A：光滑面B：過(guò)渡粗糙面C：粗糙面D：以上答案均不對(duì)&糾錯(cuò)(10.0分)5.管軸高程沿流向增大的等直徑管道，其管軸壓強(qiáng)沿流向廠A)A：增大廠B)B：減小蔚廠C)C：不變廠D)D：不定糾錯(cuò)論述題(10.0分)6.1、流線(xiàn)和跡線(xiàn)的區(qū)別和聯(lián)系是什么？2、簡(jiǎn)述過(guò)水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓苛黧w的平均總機(jī)械能E(斷面總能)與斷面比能e的區(qū)別與聯(lián)系。3、何為連續(xù)介質(zhì)模型？水力學(xué)研究中引入連續(xù)介質(zhì)模型的可行性和必要性是什么？4、簡(jiǎn)述明渠均勻流的形成條件和特征。5、簡(jiǎn)述雷諾數(shù)Re、弗勞德數(shù)Fr的物理意義。6、何為長(zhǎng)管？何為短管？7、正常工作條件下，作用水頭、面積相同的孔口和圓柱型外管嘴的出流能力是否相同？為什么？8、虹吸管將A池中的水輸入B池，已知長(zhǎng)度=3m,=5m，直徑d=75mm，兩池水面高差H=2m,最大超高h(yuǎn)=1?8m,沿程阻力系數(shù)入=0.02,局部阻力系數(shù)：進(jìn)口K=0.5，轉(zhuǎn)彎K=0.3，出口K=1，試求流量及管道最大超高截ebo面的真空度。9、由水庫(kù)引水，先用長(zhǎng)=25m,直徑d=75mm的管道將水引至貯水池中，再由1長(zhǎng)=150m,直徑d=50mm的管道將水引至用水點(diǎn)。已知水頭H=8m,沿程阻2力系數(shù)入=入=0.03,閥門(mén)局部阻力系數(shù)K=3,試求：流量Q和水面高12v差h。10、兩水箱用一直徑為d=40mm的薄壁孔口連通,下水箱底部又接一直徑為1d=30mm的圓柱形管嘴，長(zhǎng)為=100mm，若上游水深H=3m保持恒定，求流動(dòng)21穩(wěn)定后的流量Q和下游水深H。211、用虹吸管將鉆井中的水輸送到集水井，已知虹吸管全長(zhǎng)60m,直徑200mm,虹吸管為鋼管，沿程阻力系數(shù)入=0?012,管道進(jìn)口、彎頭和出口的局部阻力系數(shù)分別為K=0.5,K=0.5,K=1?0,水位差H=1?5m,試求虹吸管的ebo流量。1、答：（1）區(qū)別：跡線(xiàn)是單個(gè)液體質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)段內(nèi)不同時(shí)刻的流動(dòng)軌跡線(xiàn)；流線(xiàn)是同一瞬時(shí)由連續(xù)的一系列液體質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的流動(dòng)方向線(xiàn)。（2）聯(lián)系：恒定流時(shí),流線(xiàn)與跡線(xiàn)重合。2、答：（1）基準(zhǔn)面不同斷面總能E：是以某一個(gè)水平面為基準(zhǔn)面計(jì)算的單位重量液體所具有的機(jī)械能,水平面可任取,但同一題目必須是同一基準(zhǔn)面；斷面比能e：是以斷面最低點(diǎn)所在的水平面為基準(zhǔn)面計(jì)算的單位重量液體所具有的機(jī)械能,水平面不能任意選取,且一般情況下同一題目不同的過(guò)水?dāng)嗝婊鶞?zhǔn)面不同。2）沿流程變化率不同E沿流程總是減小，即<!--[if!vml]--><!--[endif]-->恒小于零；e則可以沿流程上升、下降或不變，即<!--[if!vml]--><!--[endif]-->可>0，<0，=0。3、答：連續(xù)介質(zhì)模型：假設(shè)液體是一種充滿(mǎn)其所占據(jù)空間的毫無(wú)空隙的連續(xù)體。引入可能性：水力學(xué)所研究的，是液體在外力作用下的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，而不研究其微觀運(yùn)動(dòng)。在常溫下，水相鄰分子間的距離與我們所要研究的液流特征尺度相比是極其微小的。引入必要性：有了連續(xù)介質(zhì)假設(shè)，就可以擺脫分子運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，在研究液體的宏觀運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以將液體視為均勻的連續(xù)體，其每個(gè)空間點(diǎn)和每個(gè)時(shí)刻都有確定的物理量，且都是空間和時(shí)間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。這樣，我們就可以運(yùn)用連續(xù)函數(shù)的方法來(lái)分析液體的平衡和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。4、答：明渠均勻流的形成條件：根本（力學(xué)）條件：重力沿流向的分量=邊壁摩阻力（<!--[if!vml]--><!--[endif]-->）具體條件：1.水流應(yīng)為恒定流；流量沿程不變；渠道必須是長(zhǎng)而直的棱柱形順坡渠道；糙率n沿程不變；渠道中無(wú)建筑物的局部干擾。明渠均勻流的水力特征為：1.等深流動(dòng)：h]=h2=h；等速流動(dòng)：V1=V2=V；總水頭線(xiàn)〃水面線(xiàn)〃渠底線(xiàn)，J=Jp=i。5、答：（1）雷諾數(shù)的力學(xué)意義：表征慣性力作用與粘性力作用的對(duì)比；（2）弗勞德數(shù)的力學(xué)意義：表征慣性力作用與重力作用的對(duì)比；（3）弗勞德數(shù)的能量意義：表征斷面平均動(dòng)能的二倍與斷面平均勢(shì)能的比值。6、答：是根據(jù)管路中沿程水頭損失加流速水頭與局部水頭損失所占的比重分為長(zhǎng)管、