水力学考试试题1-样题答案

四川大学期末考试试题

（200 ——200 学年第二学期）

课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名：

1．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，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？

答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。

2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？

答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线：

2

2()2s Q E h f h gA α=+=

二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45°角直线为渐近线h →∞，

Es →∞；

2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ；

3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流；

4）临界水深hk 可判断流态：

（1）当h=hk 临界流；

（2）当h>hk 缓流；

（3）当h

3．试验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门（尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向

前或是向后移动？为什么？

答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移；

2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。

4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？

长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。

书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。

四、作图题（2×6=12分）

1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。

2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。

N 3N 2N 1N 1K b 1c 1a 2c 2N 2b 2=0 V 0 =0 V 4

≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线

;47kN .0A p P

;0kN .0A p P

;41kN .1A p P 3-32-21-1 (2) 8.49 A Q v m/s; 2.82 A Q v /)(Q 21333222111222111312231=⋅==⋅==⋅=====+=∴=+：

求各断面的动水总压力断面间的水体作为控制和，以）解：（Q Q Q Q Q ΘP 2P 1

P 3P 2R x R x

11222

233力为即：水流对管壁的作用方向写动量方程：

）沿（ 1.017kN kN 07.1R Q (cos30v 2Q R P P x 3x 22x 31-=∴⎢⎢⎣⎡--=--41ορ

3、如图所示，水从水箱A 流入水箱B ，管路长l 为25m ，管径d 为25mm ，沿程阻力系数λ为0.03，管路中有两个90弯管1d ρ⎛⎫= ⎪⎝⎭及一个闸板式阀门0.5a d ⎛⎫=

⎪⎝⎭，当两水箱的水位差H 为1.0m 时，试求管内通过的流量为若干？

（资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注） ( ) [ ] s / m 00037 . 0 4

0.025 3.14 758 . 0 A v Q : s

/ 758m . 0 v 2g

v 1.0 2.06 0.2942 2 0.5 0.025 25 0.03 1 0 . 1 ,06 . 2 ,5 . 0 2942 . 0 1 0.1632 0.131 90 d 0.1632 0.131 2g

v 2 d l h h 1 H z - z h h 2g v p z 2g v p z 2 2 1 1 3 2 2 2 7 2 1 2 7 2 j f 2 1 w w 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 = ⨯ ⨯ = ⋅ = = ∴ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ + + ⨯ + + ⨯ = ∴ = = = = + = ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎪ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ + = ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ + + + + = ∑ + = ∴ = = ⇒ + + + = + + - - 通过管道的流量 有 可得

从局部水头损失表格中 能量方程： 和 写 水箱的水面为基准面， 以 解： 出

阀 进 弯 出 阀 弯 进 ζ ζ ζ θ ρ ζ ζ ζ ζ ζ λ α γ α γ B