河海大学 初试 水力学 试卷03—09(有错误) 试题(5)

渡粗糙区。 （ ） 5．在底流消能设计中，要求最大的池深和池长的流量作为消力池的设计流量。 （ ） 6．棱柱形明渠中形成A2型水面曲线时，其断面单位能量Es沿程增大。 （ ） 7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水头损失也不相同。 8．当下游水位高于薄壁堰顶时，一定是淹没出流。 （ ） 9．当雷诺数Re很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。 （ ） 10．图示的A、B两测压管，B管中的液面必然高于A管中的液面。 （ ）

ρρ12

二、选择题（每题2分，共20分）

1．在恒定流中 （ ） （1）流线一定互相平行 （2）断面平均流速必定沿程不变 （3）不同瞬时流线有可能相交 （4）同一点处不同时刻的动水压强相等

2．同一渠道中有1、2两个渠段，其糙率n1

（3）hc1>hc2，h01>h02 （4）hc1=hc2，h01>h02

3．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合 （ ） （1）对数分布 （2）椭圆分布 （3）抛物线分布 （4）直线分布

4．在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为 （ ）

（1）h1>h2 （2）h1

21

5．有一溢流堰，堰顶高度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于 （ ） （1）薄壁堰流 （2）宽顶堰流 （3）实用堰流 （4）明渠堰流

6． 渠道中出现S2型水面曲线，则水流为 （ ） （1）缓流 （2）均匀流

（3）急流 （4）急交流

7．若测得两根管道的下临界雷诺数相等，则必须两管的 （ ） （1）管径d相等 （2）液体的粘性系数?相等 （3）管径d和?均相等 （4）以上答案均不对

8．闸坝下有压渗流流网的形状与下列哪个因素有关 （ ） （1）上游水位 （2）渗流系数 （3）上下游水位等 （4）边界的几何形状

9．明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为 （ ） （1）缓流 （2）急流 （3）临界流 （4）无法判定

10．流线 （ ） （1）在恒定流中是固定不变的 （2）只存在于均匀流中 （3）总是与质点的运动轨迹相重合 （4）是与速度向量正交的线 三、填空题（每题2分，共20分）

1． 紊流粗糙区的沿程水头损失hf与断面平均流速的 次方成正比，其沿程水头损失系数?与 有关。

2． 水流经过一渐缩圆管，若已知直径比d1/d2?2，其雷诺数之比Re1/Re2? 。 3． 矩形断面平底渠道，底宽b?10m，通过流量Q?30m/s，已知跃前水深h1?0.8m，

3问跃后水深h2? 。

4． 水泵进口真空计的读数为pv?4KN/m，则该处的相对压强pr? ， 绝对压强pabs? 。

5． 某挡水坝上下游水头差为h?20m，已绘制坝下曲边正方形的渗流流网，若流网有18根等势线和6根流线，渗流系数k?0.00001cm/s，则坝下单宽渗流量q? 。 6． 急流时h hc ， Fr 1 ，dEs/dh 0 。

7． H2型水面曲线发生在 坡上，其水流属于 流，曲线的特征是 。

238． 设某一平面流动的流函数为??3xy?y，则其流速ux? ，uy? 。

29． 在水击计算中，把闸门关闭时间Ts小于水击相长Tr的水击称为 水击；把Ts>Tr的水击 称为 水击。

10．进行堰流模型试验，要使模型水流与原型水流相似，必须满足的条件是 ，若模型长度比尺选用?l?100，当原型流量QP?1000m/s，则模型流量Qm? 。 四、计算题（共6题，每题15分）请将答案写在答题纸上。

1． 如图所示，有一锥形容器，容器底部A处接一U形水银压差计，当容器空时，A处以下注水后压差计读数为19cm，当容器充满水后，压差计的读数为多少？（15分）

3φ2.5mpa 3.1m水19cm Aρm

22． 图示液面上有一面积A?1200cm的平板，以速度v?0.5m/s作水平移动，两板间

液体流速按线性分布，并做层流运动，平板下液体分两层，它们的动力粘滞系数与厚度分别为?1?0.142N?s/m，h1?1mm；?2?0.235N?s/m，h2?1.4mm。试绘制平板间液体的流速分布图和切应力分布图，并计算平板上所受的内摩擦力。（15分）

22μμ2

3． 一泄洪管道直径d?4.0m，长l?2.0km，出口中心高程为5.0m，上游恒定水位为

30m,沿程水头损失系数??0.02,局部水头损失不计,出口用锥形闸控制流量,锥形阀顶角2??60?，如图所示，当锥形阀全开时，求水流对锥形阀的作用力。(取动能与动量校正系

数为1)(15分)

m5m

4． 如图所示为一圆柱形滚动阀门，其直径D?1.2m，重量G?500KN，宽度B?16m，滚动斜面与水平面成70角，试求：

（1）圆柱形阀门上的静水总压力P及其作用方向（以角度表示） （2）阀门起动时，拉动阀门所需要之拉力T。（15分）

?T

5． 为测定某梯形断面渠道的糙率系数值n，选取l?100m长直的均匀流段进行测量，已知渠道宽度b?1.6m，边坡系数m?1.5，正常水深h0?1.0m，两断面的水面高差

?z?3.0cm，流量Q?1.52m3/s，求出该渠道的糙率值。（15分）

6． 已知恒定二元不可压缩流动在x方向的流速分量，式中a、b为常数，当y?0时，

uy?0。求:

（1）y方向的流速分量的表达式；

（2）判断该流动是否存在流函数？若存在，请求之。

（3）判断该流动是否存在势函数？若存在，请求之。（15分）

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