华工 水力学模拟试卷及答案.doc

姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 水力学 试卷A注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 五 大题，满分100分，考试时间120分钟。题 号一二三四五总分得 分评卷人一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1. 流体的运动粘度的单位是 ( )A. s/m2 B. m2/s C. N.s/m2 D. N.m2/s2. 如题2图所示有一倾斜放置的平面闸门，当上下游水位都上升1m时（虚线位置），作用于闸门上的静水总压力 ( )A变大 B变小C不变 D无法确定 题2图题3图3. 如题3图所示一静止容器内盛两种不相混合液体（密度分别为，并且 ），容器两侧安装有两个测压管，容器和测压管液面高度分别为、，三个高度的关系为 ( )A. B. C. D. 题4图4. 如题4图所示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属 ( )A恒定均匀流 B非恒定均匀流C恒定非均匀流 D非恒定非均匀流5. 关于水流流向的正确说法是 ( ) A.水一定是从压强大处往压强小处流 B.水一定是从流速大处往流速小处流 C.水一定是从机械能大处往机械能小处流 D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流6. 在圆管紊流中，过水断面流速分布符合 ( )A均匀规律 B直线变化规律C抛物线规律 D对数曲线规律7. 实际液体处于紊流状态，其流层间的剪应力为 ( )A0 B. 黏性剪应力C. 附加剪应力（或雷诺应力） D. 8. 如题8图所示，输油管路中安装有一文丘里流量计，已知水银压差计中水银柱高差为，则 为 （ ）A. B. C. D. 题8图 9. 欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等，则渠道的边坡系数应为( ) A. B. C. D. 110. 如题10图所示，一压力水箱恒定水深H=1.5m，液面相对压强p0=40kPa，箱底外接一直径d=30mm的管嘴，管嘴长l =0.1m，其流量Q为 ( )A. 3.1410-3 m3/s B. 3.2510-3 m3/s C. 6.0610-3 m3/s D. 6.12103 m3/s 题10图二、判断题（对者打，错者打。本大题共10小题，每小题2分，共20分）11. 速度越大，液体的内摩擦力越大。 ( )12. 测压管水头线沿程可升、可降、也可不变。 ( )13. 伯努利方程中表示过流断面上单位质量流体的平均机械能。( )14. 紊流光滑区的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。( )15. 谢才公式既适用于无压明渠流，也适用于有压管流。 ( )16. 当管径和流量一定时，黏度越小，越容易从层流转变为紊流。 ( )17. 各并联支管（长管）的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。 ( )18. 对于静止液体如不考虑表面张力，则表面力只有压力。 （ ）19. 棱柱形明渠中形成型水面曲线时，其。 ( )20. 一切非均匀流均为紊流。 （ ）三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21. 有一水泵装置，其吸水管中某点的真空压强等于3mH2O，当地大气压为一个工程大气压，其相应的绝对压强值为 kPa。 22. 流体平衡微分方程表明，在静止流体中各点单位质量流体所受质量力与 相平衡。23. 如题23图所示，输水管道中设有阀门，管路直径mm，流量m3/s，水银压差计读值m，沿程水头损失忽略不计，则阀门的局部阻力系数为_。题23图 题24图24.如题24图所示应用皮托管测量A点流速，若两测压管液柱差为h，则A点流速为uA=_。25. 弗劳德数表征惯性力与_之比。四、作图题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）26. 如题26图所示短管路，管道中有一阀门，试定性绘制总水头线和测压管水头线。题26图27. 如题27图所示棱柱形渠道，各渠段充分长，渠道首端为一闸孔出流，闸下收缩断面水深，试绘出其水面曲线，并标出水面曲线的名称。 题27图五、计算题（本大题共4小题，共40分）28. 如题28图所示，压力水箱宽m，其左上角装有一圆柱体金属压力表，其读数为19.6kPa，箱中盛满水。圆柱面的半径m，试：（1）绘出作用于圆柱面ABC上的水平压强分布图和压力体图，并标明其静水总压力的水平分力和铅垂分力的方向。（2）求作用于圆柱面ABC上静水总压力的大小与方向。 （12分） 题28图29. 如题29图所示，管路中一段水平放置的弯管，直径mm，mm，弯角。管中1-1断面的平均流速m/s，其形心处的绝对压强个工程大气压。若不计管流的水头损失，求水流对弯管的作用力和（坐标轴如图所示）。 （10分） 题29图30. 如题30图所示一虹吸管输水管道，虹吸管的长度、管径、沿程阻力系数分别为：m，m，m，m，进口的局部损失系数为0.6，折管处的局部损失系数为0.2。当虹吸管的最大安装高度m，上游水面与管道出口中心点高差为m时，试计算：（1）虹吸管的输水流量为多少？（2）虹吸管中的最大真空压强为多少？ （10分） 题30图31. 梯形断面壤土渠道均匀流，通过流量m3/s，底宽m，边坡系数，正常水深，粗糙系数，求底坡，并判断渠道底坡是陡坡还是缓坡？流态是急流还是缓流？ （8分）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1. B 2. A 3. C 4. C 5. C6. D 7. D 8. C 9. C 10. D二、判断题（对者打，错者打。本大题共10小题，每小题2分，共20分）11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21. 68.6 22. 表面力 23. 8.1624. 25. 重力四、作图题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）26 解：27. 解：五、计算题（本大题共4小题，共40分）28. 解：（1）水平压强分布图2分，压力体图2分。（2）首先求水平分力 C点压强 kPa （1分）kN （2分）或 kN如图所示，压力体的底面积为 （2分）m2m2m2或 m2m2m2m2则压力体的体积 m3垂直分力 kN （1分）总压力 kN（1分）总压力与水平方向的夹角为 （1分）29. 解：m3/s （1分）7.111m/s （1分）因弯管水平放置，且不计水头损失，以管轴线所在的平面作为基准面，列出断面1-1到2-2间水流的能量方程为： （1分） （1分） kPa kN （1分）kPa kN （1分）设弯管对水流的作用力和，分别写出x与y方向上总流的动量方程为： （1分）取，将上述数据代入动量方程中得：kN（） （1分）kN（） （1分）水流对弯管的作用力Rx和Ry分别与和大小相等，方向相反。 （1分）30. 解：（1）以下游水面为基准面，1-1断面和4-4断面之间的能量方程为： （1分） （2分）即 解得 m/s （1分）m3/s （1分）（2）虹吸管最大真空值一般出现在3-3断面处，以上游水面为基准面，忽略上游水池过水断面的流速水头，1-1断面和3-3断面之间的能量方程可以写为： （1分） （2分）m（1分） 真空压强 m （1分）31. 解： m2 （1分）m （1分）mm0.5/s （1分） （1分）m/s （1分）m1 （2分）缓流，因为均匀流时流态为缓流，所以底坡为缓坡。 （1分） 水力学 试卷第 14 页 共 14 页