水动力学考试题.doc

一、简答题
1  “恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”等三个概念是如何定义的？它们之间有么联系？渐变流具有什么重要的性质？
2  图（a）表示一水闸正在提升闸门放水，图（b）表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是否符合A1V1＝A2V2的连续方程？为什么？

图2.2
3  能量方程中各项的几何意义和能量意义是什么？
4  关于水流去向问题，曾有以下一些说法如“水一定是从高处向低处”，“水是由压力大的地方向压力小的地方流”，“水是由流速大的地方向流速小的地方流”这些说法对吗？试用基本方程式论证说明。
5  什么叫总水头线和测压管水头线？水力坡度和测压管坡度？均匀流的测压 管水头线和总水头线的关系怎样？
6       总流的动量方程式为＝Q（－），试问：
（1）中都包括哪些力？（2）如果由动量方程式求得的力为负值说明什么问题。
7.水流是否总是从压强大的地方向压强小的地方流动？
8、水流是否总是从流速大的地方向流速小的地方流动？
9、水泵的扬程是否指水泵的提水高度？

二、 绘图题
6：水头线（局部损失不计）

三、计算题
1：
已知： 求：t＝0 时，A（－1，1）点流线的方程。
2 :
有一喷水装置如图示。已知h1＝0.3m，h2＝1.0m，h3＝2.5m，求喷水出口流速，及水流喷射高度h（不计水头损失）。
解：① 以3－3断面为基准面，列1－1、3－3两断面的能量方程：

以2－2断面为基准面，列2－2、4－4两断面的能量方程：

所以，

②

3: 节流式流量计
已知：U形水银压差计连接于直角弯管，
d1＝300mm，d2＝100mm，管中流量Q＝100L/s
试问：压差计读数Δh等于多少？
（不计水头损失）

4: 毕托管原理

3
水从立管下端泄出，立管直径为d＝50mm，射流冲击一水平放置的半径R＝150mm的圆盘，若水层离开盘边的厚度δ＝1mm
求：流量Q及汞比压计的读数Δh。水头损失不计。
分析：
1－1： p1（＝0）， V1（？）， z1（√）
2－2： p2（＝0）， V2（？）， z2（√）
3－3： p3（ ？）， V3（＝0）， z3（√）（驻点）
每点都有一个未知数，可对任何两点列方程。

5: 流动吸力
图示为一抽水装置，利用喷射水流在吼道断面上造成的负压，可将M容器中的积水抽出。

6:

已知：Q＝0.001m3/s，D＝0.01m
Hw吸＝1m，hw排＝25m
求：H＝？pB＝？N泵＝？

7：

已知：一个水平放置的90º弯管输送水
d1＝150mm，d2＝75mm
p1＝2.06×105Pa，Q＝0.02m3/s
求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失）
分析：
1－1： p1（√）， V1（可求）， z1（√）
2－2： p2（？）， V2（可求）， z2（√）

8d1
v1
：某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN/m2，管路内流速v1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1) 　　　　
9：有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10 cm，d2=5 cm。管中流量Qv=10 L/s。断面1处测管高度H=2 m。不计管道收缩段的水头损失。取动能与动量校正系数均为1。求水流作用于收缩段管壁上的力。

10：有一虹吸管(如图)。已知管径d=10 cm，h1=1.5 m，h2=3 m，不计水头损失，取动能校正系数α＝1。求断面c－c中心处的压强pc。

11： 矩形断面渠道中有一平板闸门，渠宽b＝3m。
闸前水深H＝4m，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。

12、已知如图所示水平安装的文丘里流量计，
已测得压强=0.5m，=-0.2m，水管的横
断面积A1=0.002m2，A2=0.001m2, 不计水头损失，求通过文丘里流量计的流量 Q为多少？

12、图示一水平放置的弯管，直径D=0.2 m，转角α=90°，1－1断面管轴处的动水压强为p1=40kN/m2，2－2断面与大气连通，管中流量为Q＝0.1m3/s，求水流通过弯管时对管壁的作用力。（取动能校正系数和动量修正系数均为1）
1
1
2
2
D

13 、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压强为6.37kPa，问d2应为多少？（不计水头损失） （ 10分)

14、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，短管的总水头损失是短管流速水头的0.2倍，取动能校正系数α=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。