南京理工大学水力学模拟题3

南京理工大学水力学模拟题3

一、填空题（每题2分，共10分）

1、仅受重力时，静止液体的测压管水头线为（）

A.水平线

B.斜线;

C.平行线;

D.铅垂线.

2、稳定水跃时，其跃前断面的佛汝德数1

Fr应（）。

A.

5.2

~

7.1

1

=

Fr;

B.

5.4

~

5.2

1

=

Fr

C.

0.9

~

5.4

1

=

Fr

D.

0.9

1

> Fr

3、测量水槽中某点水流流速时，可采用的仪器是（）。

A. A.文丘里计;

B. B.毕托管;

C. C.测压管;

D. D.薄壁堰。

4、挖深式消力池出池水流与宽顶堰流相似，坎式消力池出池水流一般被看作（）。

A. A.无坎宽顶堰流；

B. B.曲线型实用堰堰流；

C. C.折线型实用堰流；

D. D.矩形薄壁堰流。

5、圆管紊流过渡区的沿程水水头损失系数λ与（）有关。

A.雷诺数；

B.管壁相对粗糙度；

C.雷诺数和管壁相对粗糙度；

D.雷诺数和管道长度。

1.A

2.C

3.B

4.C

5.D

二、填空题（每小题1分，共5分）

1、水流由流过渡到流时将产生水跌。

2、在已建渠道中，若不改变断面形状尺寸，要提高过水能力，可采取和的工程措施。

3、泄水建筑物下游消能的基本方式有三种，它们分别是：

⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、、。

4、在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越⎽⎽⎽⎽。

5、由于薄壁堰具有稳定的关系，一般多用于实验室及小河渠的流量测量。1.缓流、急流； 2.增大坡度i和减小糙率n

3．底流式消能、面流式消能、挑流式消能。

4.大；

5.流量和水头

三、是非题(正确√, 错误×，每小题1分，共5分)

1、水流由急流过渡到缓流时一定会产生水跃。 （ ）

2、粘滞性和固体边界的影响是液体产生能量损失的内因。（ ）

3、断面比能沿流程总是减小的。 （ ）

4、测压管水头线总是沿程下降的。 （ ）

5、临界水深和正常水深都与渠道的糙率、底坡有关。 （ ）

1. √

2. ×

3. ×

4.×

5. ×

四、简答题（每小题5分，共15分）

１、试说明明渠水力最佳断面是否就是经济实用断面？

2、请写出堰流的流量公式并说明各系数的影响因素有那些？

3、试列出三种判别明渠水流流态的方法。

五、计算题（共70分）

1、某有机玻璃矩形断面明渠，底宽m b 15.0=，水深m h 065.0=，渠底坡02.0=i ，均匀流时测得流量s L Q /3.17=，试求渠道的粗糙系数n 值。（15分）

2、如图所示为一平面闸门AB ，宽m b 5=，闸门在水深m H 8=下工作。求闸门所受静水总压力的大小和作用点。（10分）

3、已知旧钢管总长m L L L L 100321=++=，钢管直径mm d 800=，糙率01.0=n ，各

局部水头损失系数分别为：ζ进口=0.5，ζ转弯=0.3， ζ出口=1.0，求（1）管中流量Q ;(2) 定性绘出管道总水头线及测压管水头线. （15分）

4、某矩形棱柱体平底渠道上建一水闸，渠底宽m b 5=，渠道过水流量

s m Q /63=，闸后收缩断面水深m h c 6.0=，闸后下游水深m h t 5=问：（1）闸后是否会发生水跃？为何种

形式水跃？（2）闸后是否需要修建消力池？若需要修建消力池，估算池深。（15分）

5、一矩形断面渠道，如图所示。已知闸前水深m H 14=，闸门开启高度m e 1=，渠道底宽m b 3=，闸孔垂直收缩系数62.0=ε，闸门局部水头损失系数1.0=ς，两段渠道的底坡分别为：01=i ，05.02=i ，渠道糙率04.0=n ，不计闸前行进流速，试判别第二段渠道中的水流为缓流或急流？并定性绘出两段渠道中的水面曲线（两段渠道均充分长）。（15分）

水力学试卷答案

一、选择题（每小题1分，共5分）

四、简答题（每小题5分，共15分）

１、试说明梯形明渠水力最佳断面是否就是经济实用断面？ 答：由梯形断面的最佳条件)1(22m m h b m -+==β可知，当

1 ,75.0<>m m β， 这是一种底宽较小，水深较大的窄深式断面。虽然水力最佳断面在相同流量下过水断面面积最小，工程量少，但应用于较大型渠道时，由于深挖高填，施工效率低，管理维护也不方便。而且在流量改变时，渠中水深变化较大，给灌溉、航运等部门带来不变，所以反而不经济。这说明水力最佳断面不一定是渠道的实用经济断面。所以在设计渠道断面时，必须结合实际条件，从经济和技术方面来考虑，既要考虑水力的最佳断面，但又不能完全受此条件约束。

2、请写出堰流的流量公式并说明各系数的影响因素有那些？ 答：堰流的流量公式是：

23

02H g mb Q s εσ=

式中s σ为淹没系数，它主要反映了下游淹没程度对流量的影响； ε 为侧收缩系数，它主要反映了闸墩或边墩对流量的影响； m 为流量系数，它主要反映了堰顶水头及堰的边界条件对流量的影响。

3、试列出三种判别明渠水流流态的方法。

答：干扰波法、佛汝德数法、临界水深法。

判别条件是：

（1）缓流，k h h c v Fr ><<，，1

（2）急流，k h h c v Fr <>>，，1

（3）临界流，k h h c v Fr ===，，1

五、计算题（共70分）

1、（15分）

解：过水断面面积2

00975.0065.015.0m bh A =⨯==

湿周m h b 28.0065.0215.020=⨯+=+=χ 水力半径

m A R 0348.028.000975.0===

χ 0085.002.00348.00173.000975.021322132=⨯⨯==i R Q A n

2、（10分）

解：

KN b H P 15685288.922

2

=⨯⨯=⨯=γ

m H e 67.2383===

3、（15分）

解：