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1、一、单项选择题 （每小题3分，共计12分）1在水力学中，单位质量力是指 （c） a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。2在平衡液体中，质量力与等压面 （d ） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。3液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是 （b ） a、任意曲面； b、水平面 c、斜平面； d、旋转抛物面。4液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为 （ b ）a、10 kN/m2 b、-10kN/m2 c、12 kN/m2 d、-12 kN/m2二、填空题 （每小题3分，共计12分）1牛
2、顿内摩擦定律适用的条件是 层流运动 和 牛顿液体 。2理想液体的概念是指_。没有粘滞性的液体3液体中某点的相对压强值为20kN/m2，则该点的绝对压强值为 kN/m2，真空度为 。118、04当压力体与受压面在同一侧，铅垂方向的作用力的方向是向 。下三、判断题 （每小题3分，共计6分）1作用任意平面上静水总压力的作用点与平面的形心点重合。 （）2均质连续静止液体内任何一点的测压管水头等于常数。 （）四、问答题 （每小题4分，共计8分）1液体的基本特征是什么？答案：易流动的、不意被压缩的、均匀等向的连续介质。2什么是液体的粘滞性？它对液体运动有什么影响？答案：对于流动的液体，如果液体内部的质点之
3、间存在相对运动，那么液体质点之间也要产生摩擦力来反抗这种相对运动的发生，我们把液体这种相对运动的发生，我们把液体的这种特性称为粘滞性；黏滞性是液体在流动中产生能量损失的根源五、作图题（每小题4分，共计12分）1试绘制图中AB面上的静水压强分布图2试绘制图中曲面ABC上的水平方向静水压强分布图及压力体图3容器内充满了液体，测压管液面如图所示，试绘制图中曲面ABC上的压力体图 题 5 1 题 5 - 2六、计算题 （共4题，计50分）1. 如图所示，平板在水面上作水平运动，速度为v=10cm/s，平板与下部固定底板的距离为=1mm，平板带动水流运动速度呈直线分布，水温为20C，试求：作用平板单位面
4、积上的摩擦力。 （10分） 解:2. 图示为复式比压计，已知油的比重为0.8，水银的比重为13.6，求A，B两点的压强差。 （12分） 解:3. 如图所示矩形平板闸门AB宽b=3m，门重G=9800N，=60，h1 =1m，h2=1。73m。试求： （1）下游无水时启门力T， （2）下游有水时启门力T4. 图示为溢流坝上的弧型闸门。已知R=10m，b=8m，=30，试求：（1）作用在弧型闸门上的静水总压力。（2）静水总压力作用点的位置。（4分）一、单项选择题 （每小题2分，共计10分）1过水断面是指 （b）a、 与流线平行的断面； b、与流线正交的横断面 c、与流线斜交的横断面； d、与迹线正
5、交的横断面。 2已知液体流动的沿程水力摩擦系数l与边壁粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于（ c ） a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区3有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R= （b） a、8 b、4 c、2 d、1 4已知突扩前后有压管道的直径之比d1/d2 =1：2，则突扩前后断面的雷诺数之比为（a ）a、2 b、1 c、0.5 d、0.255层流断面流速分布规律符合 ( c )a 、对数分布； b 直线分布； c、抛物线分布； d、 椭圆分布 。二、填空题 （每小题2分，共计12分）1恒定流时流线与迹线_。重合2恒定渐变流过水断面动
6、水压强的分布特性为_其过水断面上各点的测压管水头近似相等_。3实际液体在流动时产生水头损失的内因是_液体具有粘滞性_，外因是_边界条件的影响 。4某种液体流经两根长度相等但粗糙度不同的等直径长直管道，当雷诺数相等时，它们的水头损失在_和_流态与流区内相等。层流、紊流光滑区5等直径长直管道中，液体的温度不变，当流量逐渐增大，管道内的雷诺数Re将逐渐_增大_。6判断明渠水流层流或紊流的临界雷诺数Re的数值是_500_。三、判断题 （每小题2分，共计12分）1水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（） 2只有过水断面上各点流速相等的流动才是均匀流 （ ） 3均匀流与渐变流一定是恒定流，急变流一定
7、是非恒定流。（ ） 4根据达西公式hf =，层流沿程水头损失与流速平方成正比。 （）5紊流粗糙区的沿程水头损失系数只与雷诺数有关。 （ ）6园管中层流的雷诺数必然大于3000。 ( )四、问答题 （每小题5分，共计10分）1总水头线、测压管水头线的关系和沿程变化的特点是什么？答案：均匀的总水头线和测压管水头线是相互平行的直线。2根据尼古拉兹实验，简单叙述沿程水头损失系数在不同流态的变化规律。答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层流到紊流过渡区，仅是Re的函数；在紊流光滑区=f1（Re）； 过渡区 =f2（Re， ）；粗糙区=f3（ ），紊流粗糙区又称为
8、阻力平方区。五、计算题 （共5题，计56分）1管道直径 d = 10 mm，通过流量 Q = 20 cm3/s，运动粘度n = 0.0101 cm2/s。问管中水流流态属层流还是紊流？若将直径改为 d = 30 mm，水温、流量不变，问管中水流属何种流态？ 2图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m，管嘴局部水头损失系数z=0.2，取动能校正系数a=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。（ 12分） 解：3已知如图所示的文丘里管，管路中通过流量Q = 10 l/s，d1 =5 cm， p1 =78.4 Pa，如果使断面产生真空
9、压强为6.37kPa，问d2应为多少？（不计水头损失） （12分）解：4矩形断面渠道中有一平板闸门，渠宽b3m。闸前水深H4m，闸下收缩断面水深hc=0.8m，已知渠道流量Q=18m3/s。取动能和动量校正系数均为1。求水流作用于闸门上的作用力，并与按静水压强分布计算作用于闸门上的作用力相比较。 （12分） 解：5有一浆砌块石的矩形断面渠道，宽b = 6m，当Q = 14.0m3/s时，渠中均匀水深h = 2m,糙率n = 0.025，试求500m长渠道中的沿程水头损失。 （12分）解：一、单项选择题 （每小题2分，共计6分）1矩形水力最佳断面的宽深比= （ b ） a、1； b、2； c、3
10、； d、4 2在缓坡明渠中不可以发生的流动是 （ b ） a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 3长管的总水头线与测压管水头线 （ a ）a、重合； b、相平行的直线； c、相平行呈阶梯状。 二、填空题 （每小题2分，共计10分）1根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为_和_。长管、短管2在水击计算中阀门关闭的时间Ts Tr的水击称为_水击。直接、间接3水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h_ hk，弗汝德数Fr_1。（填写符号）4a2型水面曲线是发生在_陡_ 坡上的 _缓_流（指急流或缓流）的水面线，这时弗汝德数Fr沿程 _减小_（指增大、减小或不变）5已知
11、底宽为b = 6m的矩形渠道中，临界水深为hk =1.37m，则渠道内通过的流量Q=_5.02_m3/s。三、判断题 （每小题2分，共计10分）1水泵的扬程就是指提水的高程。 （ ）2在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。 （ ）3在流量和渠道断面形状一定的条件下，水跃的跃后水深随跃前水深的增大而增大。 （ ）4断面比能沿流程总是减小的。 （ ） 5陡坡渠道中产生均匀流必定是急流。 （ ）四、问答题 （每小题4分，共计8分）1简述明渠均匀流的特征。答案：过流断面的形状、尺寸和水深沿流程不变；过流断面上的流速和流速分布沿流程不变，所以流速水头沿程不变；总水头线、测压管水头线（既水面线）和渠底线三者互
12、相平行。2判别明渠水流的流态有哪几种方法？答案：用弗汝德数判别砂；用微波波速判别；用临界水深判别；用临界流速判别。五、作图题 （共2题，计8分）1定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。 v0=02 定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。(各渠段均充分长，各段糙率相同) 六、计算题 （共6题，计58分）1图示用直径d = 0.4m的钢筋混凝土虹吸管从河道向灌溉渠道引水，河道水位为120m，灌溉渠道水位118m，虹吸管各段长度为l1 = 10m，l2 =5m， l3 =12m，虹吸管进口安装无底阀的滤网（= 2.5）,管道有两个60o的折角弯管（=0.55）。 （12分）求：（1）通过虹吸管的流量。 （2）当虹吸管内最大允许真空值hv =7.0m时，虹吸管最大安装高度。 解： 2突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H=250m，
