水力学(A卷)和答案2012.12.17.doc

题号 题号
一
二
三
四
五
总分
统分人
题分
20
20
10
10
40
100

得分

1
2
A
水力学

一、选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人|
1、有一溢流堰，堰坎厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（ ）。
A、薄壁堰流 B、宽顶堰流 C、实用堰流 D、明渠水流
2、水流过水断面上压强的大小和正负与基准面的选择（ ）。
A、有关 B、无关 C、大小无关而正负有关 D、以上均有可能
3、陡坡明渠中的均匀流是（ ）。
A、缓流 B、急流 C、临界流 D、可以是急流或缓流
4、液体运动粘度 的单位是（ ）。
A、m2/s B、（N﹒s）/m2 C、N/m2 D、Pa/s
5、一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/s时，在水流都为层流时，沿程水损失是原来的（ ）倍。
A、1 B、 C、 2 D、4
6、粘性底层厚度δ随温度的增大而（ ）。
A.增大 B.不变 C.减小 D.不定
7、 当曲线形实用堰为高堰，实际工作全水头等于设计水头时，流量系数为（ ）。
A、0.32 B、0.36 C、0.385 D、0.502
8、下列论述正确的为（ ）。
A、液体的粘度随温度的减小而减小
B、矩形断面明渠的断面比能最小值是临界水深的1.5倍
C、相对平衡液体中的等压面是平面
D、急变流过水断面上的测压管水头相等
9、水流在变直径管中作恒定流动时，其总水头线沿程（ ）。
A、下降 B、不变 C、上升 D、可上升，亦可下降
10、静止液体中某点的真空压强为9.8 kN/m2（当地大气压强为98 kN/m2），则该点的绝对压强为（ ）。
A、107.8kN/m2 B、88.2kN/m2 C、9.8kN/m2 D、-9.8kN/m2
二、填空题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人|
1、层流时，沿程水头损失与断面平均流速的 次方成正比。
2、下临界雷诺数是判别流态从 流变为 流的判别数。
3、当时，水流为 ，当，水流为 。
4、在阀门瞬时全闭水击的传播过程中，在水击波传播的第三阶段，压强的变化为 ，波的传播方向和恒定流时的流向 。
5、沿程水头损失系数与谢齐系数的关系为 。
6、矩形断面渠道，水深h=2m，单宽流量,则该水流的佛汝德数Fr= 。
7、负坡明渠渐变水流的水面曲线有 条。
8、雷诺数的物理意义是表示惯性力和 力之比；而弗劳德数的物理意义是表示惯性力和 力之比。
9、有一明渠均匀流，通过流量为55m3/s，底坡为0.0004，则其流量模数 。
10、一矩形断面平底渠道，底宽为2.0m，流量为10 m3/s。当渠中发生水跃时，跃前水深为0.65m，则跃后水深等于 。
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人|
（ ）1、测压管水头线沿程可以上升、可以下降、也可以不变。
（ ）2、静水总压力的压力中心就是受压面的形心。
（ ）3、用毕托管测得的点流速是时均流速。
（ ）4、在逐渐收缩的管流中，管径沿程减小，则雷诺数沿程减小。
（ ）5、各并联支管的水头损失相同，其水力坡度也相同。
（ ）6、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。
（ ）7、在渐变渗流中，过水断面上各点流速相等，并等于断面平均流速。
（ ）8、当液体中发生真空时，其相对压强必小于零。
（ ）9、只要下游水位超过宽顶堰堰顶，一定是淹没出流。
（ ）10、挑流消能是中低水头泄水建筑物采用较多的一种消能方式。
四、作图题（每题5分，共10分） 得分| |阅卷人|

1、绘出图示曲面AB上压力体图。
水力学

2、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线。（各渠段均充分长，各段糙率相同）

五、计算题（共40分） 得分| |阅卷人|
1、（8分）试求下图中同高程的两条输水管道的压强差，已知液面高程读数18mm，62mm，32mm，53mm，酒精的密度为800kg/m3。

2、（10分）如图所示一矩形闸门AB宽1.2m，铰在A点，压力表G的读数为，在右侧箱中装有油，其密度，问在B点加多大的水平力才能使闸门AB平衡？
2
2
A

3、（12分）如图所示，一个水平放置的水管在某处出现θ＝30o的转弯，管径也从d1＝0.3m渐变为d2＝0.2m，当流量为Q＝0.1m3/s时，测得大口径管段中心的表压为2.94×104Pa，试求为了固定弯管所需的外力。

4、（10分）某梯形断面明渠中发生均匀流，已知底宽，水深，边坡系数，粗糙系数，底坡，水温20℃（相应的运动粘度）。判断：（1）水流为紊流还是层流；（2）水流是急流还是缓流。

水力学（A卷）参考答案及评分标准

一、选择题
1、C 2、B 3、B 4、A 5、C
6、C 7、D 8、B 9、A 10、B
二、填空题
1、一 2、紊，层 3、临界流，均匀流
4、减小，相反 5、 6、0.113
7、2 8、粘滞，重 9、2750m3/s
10、2.5m
三、判断题
1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、×
6、√ 7、√ 8、√ 9、× 10、×
四、作图题
1、

2、

五、计算题
1、解：设输水管道的高程为，则： （1分）
（3分）
（2分）
（2分）
2、解：左侧AB闸门上的水压力为
（2分）
其压力中心距自由液面为
（1分）
其压力中心距A点位3.11-2=1.11m （1分）
右侧油对AB面的压力为
（2分）
其压力中心距A点位
（1分）
设在B点加水平力F才能使闸门AB平衡，将各力对A点求钜，得
（2分）
代入数据，解得
（1分）
3、解：取图中所示的控制体，截面1-1和2-2的平均流速分别为
（2分）
弯管水平放置，两截面高程相等，列能量方程，有
（2分）
（2分）
由于弯管水平放置，只需求水平面上的力，x，y方向的动量方程式为
（2分）

（2分）

代入数据，得
（2分）
4、解：（1） （1分）
（1分）

（2分）
（2分）
渠中水流为紊流
（2） （1分）
（1分）
（2分）
渠中水流为缓流