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水力学模拟题4

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水力学模拟题4
一、             填空题（每题２分，共８分）
1．输水管道在流量和温度一定时，随着管径的减小，水流的雷诺数就（ ）
①加大 ②减小 ③不变 ④不定
2．管道中水流为紊流时，过水断面流速分布符合（ ）
①均匀分布规律 ②直线分布规律
③抛物线分布规律 ④对数曲线分布规律
3.液体的 是产生水流能量损失的根源。
4.静水中，某点压强与受压面的关系是（ ）
①垂直指向受压面 ②垂直背向受压面
③平行于受压面 ④倾斜指向受压面
二、简答题（每题４分，共１２分）
1.简述判别层流和紊流的方法。

2.列举两种判别缓流和急流的方法。

3.请写出闸孔出流的流量公式，并注明式中各参数的含义。

三、计算题（共８０分）
1．如图所示测压装置，已知水柱高度z＝1.0m，hv＝1.5m。若不计倒U形管内空气重量，求A点的绝对压强、相对压强及真空压强。

pa h

2.用如图所示闸门挡水。闸门高度a＝5m，门宽b＝3m,闸前水深H ＝4m。试求闸门上静水总压力的大小、方向及作用点。

H

3. 设水泵的安装高度为hs，吸水管管径d＝150mm，流量为30L/s，水泵进水口处允许真空压强pv＝66.64Kpa（0.68个工程大气压），吸水管水头损失为1.0m。求水泵的安装高度。

hs

4. 用一直径d＝0.3m的铸铁虹吸管，将上游明渠中的水输送到下游明渠，如图所示。已知上下游渠道的水位差为2.5m，虹吸管顶端中心线距上游水面的安装高度hs＝4.0m，允许真空度采用hv＝7.0m。试确定虹吸管输水流量。（管路流量系数μc＝0.348）

5.有一矩形断面的棱柱体渠道，底宽b＝2m，底坡i＝0.001，采用糙率n＝0.025，渠中产生均匀流时水深h0＝0.6m。试求通过渠道的流量。

6.某WES实用堰，坝高P=P1=8m,流量系数m=0.502，当通过设计单宽流量q=6.15m^3/s.m时，收缩水深hc=0.51m,下游水位为26.31m，河道断面近似矩形，坝与河道等宽，无侧向收缩，其它数据如图示,求（1）水 头H; （2）判别坝下游是否需要进行消能设计?
　１

V0= 0
　　　P　　　　　　　　　　　　　 26.31 P1
ｃ
　　　23.0　　　　　　　　　　c 23.0
　１　　　　　　　　　　　

水力学试卷答案

一、 一、  填空题（每题２分，共８分）
1. 加大 2. 对数曲线分布规律 3. 粘滞性 4. 垂直指向受压面

二、简答题（每题４分，共１２分）
1.答：①若为管道中水流，先由公式计算出雷诺数，如果Re＜Rek＝2320，则为层流，否则为紊流；
②若为渠道中水流，先由公式计算出雷诺数，如果Re＜Rek＝580，则为层流，否则为紊流.。

2.答： ①用弗如德数判别：Ｆｒ＝ｖ／，Ｆｒ<1为缓流，Ｆｒ=１为临界流，Ｆｒ>1为急流；
②用临界水深判别：ｈ>ｈｋ为缓流，ｈ=ｈｋ为临界流，ｈ<ｈｋ为急流。

3.答：
闸孔出流的流量公式
式中　μ为流量系数；b为一孔净宽；ｅ为闸孔开度； g为重力加速度；H为堰上游总水头。

二、 二、  计算题（共８０分）
1. 1.     如图所示测压装置，已知水柱高度z＝1.0m，hv＝1.5m。若不计倒U形管内空气重量，求A点的绝对压强、相对压强及真空压强。
解：=-γhv+γz=9.8（-1.5+1）=-4.9KPa
=98-4.9=93.1KPa
=4.9KPa

2.解：静水总压力的大小P=γhcA=9.8×(4/2) ×3×4=235.2KN

方向垂直指向受压面
作用点位置距闸门底缘距离e=4/3=1.33m.

3.解：hs=-(),1.699m/s
hs=6.8-(.0) =5.653m

4.解： 虹吸管输水流量：

5. 解：，，
,33.96

6. 解：（1）由 =1.0, =1.0
得:=
（2）＝m，
所以＝26.31－23＝3.31m＜=3.64m，下游发生远离式水跃, 需要进行消能设计。

7．第 页

解：⑴由hk＝知闸前水深h1＝4m＞h0＝3m＞ hk＝1.01m，该渠道的底坡为缓坡，产生的水面线为a1型壅水曲线。
⑵计算流段长
①计算
下游断面 A1＝bh1＝10×4＝40（）
＝

上游断面 A2＝bh2＝10×3.8＝38（）

则两断面的断面比能差

②计算平均水力坡降＝
下游断面

上游断面

平均水力坡度
① ①     计算流段长度

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