水力學(xué)綜合測(cè)試題二附答案解析

綜合測(cè)試題二一、填空題（每題1.5分，共15分）：1.非圓形管道的雷諾數(shù)計(jì)算數(shù)學(xué)表達(dá)式為；2.圓管層流運(yùn)動(dòng)的最大流速的速度表達(dá)式為；3.明渠非均勻流的佛汝德數(shù)表達(dá)式為；4.水躍方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式為；5.液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)υ的量綱是；6.平面壁上靜水總壓力的合力作用點(diǎn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；7.在直角坐標(biāo)系中，流線微分方程式為；8.恒定均勻流的基本方程式；9.明渠水流中水波波速的數(shù)學(xué)表達(dá)式；10.直角三角堰的流量計(jì)算公式為。二、選擇題（每題1.5分，共15分）1.與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)的因素是：()（a）切應(yīng)力和壓強(qiáng)；(b)切應(yīng)力和剪切變形速度；(c)切應(yīng)力和剪切變形；(d)切應(yīng)力和速度2.露天水池，水深5m處的相對(duì)壓強(qiáng)為：()(a)5kPa；(b)49kPa；(c)147kPa；(d)205kPa。3.恒定流是：()(a)流動(dòng)隨時(shí)間按一定的規(guī)律變化；(b)各空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間變化；(c)各過(guò)流斷面上的速度分布相同；(d)遷移加速度為零。4.在漸變流過(guò)流斷面上，動(dòng)壓強(qiáng)分布滿足()規(guī)律。a.z+>0b.z+<0c.z+=cd.以上都不是5.佛勞德數(shù)的物理意義表示：()(a)粘滯力與重力之比；(b)重力與慣性力之比；(c)慣性力與粘滯力之比；(d)壓力與粘滯力之比。6.在圓管流中，層流的斷面流速分布符合：()(a)均勻規(guī)律；(b)直線變化規(guī)律；(c)拋物線規(guī)律；(d)對(duì)數(shù)曲線規(guī)律。7.圓管紊流粗糙區(qū)的沿程摩阻系數(shù)λ：()(a)與雷諾數(shù)Re有關(guān)；(b)與管壁相對(duì)粗糙ks/d有關(guān)；(c)與Re及ks/d有關(guān)(d)與Re和管長(zhǎng)L有關(guān)。8.明渠渠首斷面的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為10m2，渠尾面積為15m2。若渠首的流速為3m/s，則渠尾的流速為()。a.0.5m/sb.1m/sc.2m/sd.2.5m/s9.明渠水流由緩流過(guò)渡到急流時(shí)發(fā)生：()（a）水躍；(b)水跌；(c)連續(xù)過(guò)渡；(d)都可能。10.在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時(shí)，隨底坡的增大，臨界水深將：()(a)增大；(b)減小；(c)不變；(d)不定。三、判斷題（每題1.5分，共15分）(對(duì)的填“T”，錯(cuò)的填“F”)1.流體的基本力學(xué)特性是不能承受剪切力。（）2.跡線可以穿過(guò)流管管壁。（）3.兩根不同管徑的圓管，通過(guò)不同粘性的液體，它們的判別流態(tài)的臨界雷諾數(shù)不相同。（）4.圓管層流運(yùn)動(dòng)的沿程水頭損失與雷諾數(shù)成正比。（）5.作用在任意形狀平面圖形上的靜水總壓力的作用點(diǎn)總是在該平面圖形的形心之下。（）6.真空表的讀值是絕對(duì)壓強(qiáng)。（）7.水一定是從流速大向流速小的地方流。（）8.壁面粗糙度較大的管道，流動(dòng)阻力不一定較大。（）9.短管是指管長(zhǎng)比較短的管道。（）10.應(yīng)用總流能量方程時(shí)，兩斷面之間必須是漸變流。（）四、作圖題（10分）1繪制如圖示曲面的壓力體圖（5分，每圖2.5分）2試定性分析下面水面曲線并標(biāo)注線型（5分）五、計(jì)算題（45分）1.水平方向的水射流，如圖所示，流量Q1，出口流速ν1，在大氣中沖擊在前后斜置的光滑平板上，射流軸線與平板成θ角，不計(jì)水流在平板上的阻力。試求：（1）沿平板的流量Q2、Q3；(2)射流對(duì)平板的作用力。(15分)2.如圖所示，利用一根管徑d=400mm的鑄鐵虹吸管將河水引入渠道。已知上游河道上、下游渠道的恒定水位高差H=2m，虹吸管的安裝高度hs=5m，虹吸管各段長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1=8m,L2=12m,L3=15m。管道兩個(gè)彎頭的局部阻力系數(shù)均為ξ1=0.4，管道進(jìn)口和淹沒(méi)出口的局部阻力系數(shù)分別為ξ2=0.5和ξ3=1.0水溫t=10℃。沿程阻力系數(shù)為λ=0.028。試確定：(1)虹吸管的輸水量；(2)校核虹吸管中的最大真空度是否超過(guò)允許值。(15分)有一梯形渠道，在土層中開(kāi)挖，邊坡系數(shù)m=1.25，底坡i=0.0002，粗糙系數(shù)n=0.025，設(shè)計(jì)流量Q=2m3/s。按水力最優(yōu)條件設(shè)計(jì)渠道面尺寸。（15分）綜合測(cè)試題二答案解析一、填空：（每空1.5分,共15分）1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.二、選擇題（每題1.5分，共15分）1.(b)；2.(b)；3.(b)；4(c)；5.(b)；6.(c)；7.(b)；8.（c）；9.（a）；10.(c)；三、判斷題（每題1.5分，共15分）(對(duì)的填“T”，錯(cuò)的填“F”)1（F）；2.（T）；3.（F）；4.（F）；5（T）；6.（F）；7.（F）；8.（T）；9.（F）；10.（F）四、作圖題（10分）1繪制如圖示曲面的壓力體圖（5分，每圖2.5分）2試定性分析下面水面曲線并標(biāo)注線型（5分）五、計(jì)