水力学复习题

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水力学考试题及答案解析

水力学考试题及答案解析

水力学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。

A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A解析:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程,它表明在没有质量源或汇的情况下,流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。

2. 伯努利方程适用于()。

A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案:B解析:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体的密度在流动过程中保持不变。

3. 在流体流动中,雷诺数(Re)是描述流体流动状态的重要参数,它与()无关。

A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案:B解析:雷诺数是流体流动状态的无量纲数,它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关,但与流体的粘度无关。

4. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流速()。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:D解析:根据连续性方程,流体的流速与管道的横截面积成反比。

若管道直径增大,而流量保持不变,则流速会减小;若流量增加,则流速可能增大或减小,具体取决于流量的增加程度。

5. 流体的粘性是由于()。

A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的粘性是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。

6. 流体的表面张力是由于()。

A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。

7. 在流体流动中,若流速增加,则流体的动能()。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:流体的动能与流速的平方成正比,因此流速增加时,流体的动能也会增加。

8. 流体的压强能是由于()。

水力学复习题附答案

水力学复习题附答案

水力学复习题附答案一、单选题(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,多选不给分。

)1. 发生水跃的充分必要条件是 4① 从层流过渡到紊流② 从陡坡过渡到缓坡③ 从缓流过渡到急流④ 从急流过渡到缓流2. 对于正坡(i>0)明渠非均匀流,当水深h→∝时 4①dh →0 ds dh ③ →∝ ds②dh →+∝ ds dh→i ④ ds3.圆管紊流中的上临界雷诺数 4 ① 是紊流转变为层流时的雷诺数② 是层流和紊流的主要判别参数③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大4. 图示 A、B 两点间有两根并联长管道 1 和 2,设管 1 的沿程水头损失为 hf1,管 2 沿程水头损失为 hf2,则 hf1 与 hf2 的关系为 2 ① h f 1 h f 2 ② hf1 = hf 2 ③ h f 1 h f 2④无法确定 5. 粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为 4 ① 光滑面② 过渡粗糙面③ 粗糙面④ 以上答案均不对 6. 管轴高程沿流向增大的等直径管道,其管轴压强沿流向 2 ① 增大② 减小③ 不变④ 不定 7. 图示为一水平弯管,管中流量不变,在过水断面 AA 内外两侧的 1、2 两点处各装一根测压管,则两测压管水面的高度 h1 与 h2 的关系为 3 ① h1>h2 ② h1=h2 ③ h1<h2 ④ 不定 8. 图示两块挡水板,宽度相等。

L1=L2,α1<α2,则 B1 和 B2 两点静水压强的关系为 29.① pB1=pB2 ② pB1<pB2 ③ pB1>pB2 ④无法确定平衡液体中的等压面必为4① 水平面② 斜平面③ 旋转抛物面④ 与质量力相正交的面 10. 牛顿流体具有2 ① 扩散并充满整个容器的特性② 在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性③ 实际上绝对不可压缩的性质④ 切应力与运动状态无关的性质11. 水的动力粘度随温度的升高而①.增大②.减小③.不变④.不定 12. 图中正确的等压面是水①.AA 水水 A A ②.BB C C ③.CC B B ④.DD D D 13. 图中容器内液面的真空压强为①. 9.8 KN/m2 ③. -1m 水柱高( 2 )( 2 )汞②. -10 KN/m ④. 1 个工程大气压2(1 )(13 题图)(14 题图) 14. 如图所示,一平板在油面上作水平运动。

水力学复习题

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水力学复习题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】目 录复习题一一、填空题(每小题2分,共10分)1、一般情况下,给水管道中的流速不大于 ,不小于 。

2、能量方程中g v 22α项的能量含义为: 。

3、圆管半径m r 1=,满管流动时的水力半径R 为 米;如果正常水深m h 20=,则水力半径R 为 米。

4、从流体内部结构来看,流体的运动形态可以分成 流与 流。

5、只有途泄流量管道的水头损失是相同流量的管道的水头损失的 。

二、判断题(每小题2分,共10分)1、15℃时水的[动力]粘度小于20℃时水的[动力]粘度。

( )2、恒定流时的流线与迹线二者重合。

( )3、有压管道的测压管水头线只能沿程降低 ( )4、工业管道的沿程摩阻系数λ在紊流粗糙区随e R 增加而增加( )5、均匀流的同一过水断面上,各点流速相等。

( )三、名词解释(每小题3分,共15分)1、粘滞性2、流线3、阻力平方区4、当量粗糙度5、断面比能四、简答题(每小题5分,共10分)1、水力学对液体做了哪些物理模型化假设请写出相应内容。

2、 均匀流水力特性如何 五、作图题(共15分)1、作出标有字母的平面压强分布图并注明各点相对压强的大小(3分)2、作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向(4分)3、请作出明渠恒定流的水面曲线 (4分)4、请定性作出下图总水头线与测压管水头线(两段均为缓坡)(4分) 六、计算与证明题(8分 + 8分+6分+10分+8分,共40分)1、水平放置的压力管,渐变段起点的相对压强a kp p 4001=进口管径流量s m Q /8.13=,m D 50.1=,出口管径m d 1=,不计水头损失,求镇墩所受的轴向推力为多少。

2、 水自水池A 沿水平放置的铸铁管流入水池C 若水管m d 2.0=,m l 301=,m l 502=,m H 40=,m H 12=,设沿程阻力系数03.0=λ,求在水池B 中的水深1H3、如右图所示的梯形断面明渠,底宽m b 10=,边坡系数5.1=m ,水深m h 5=,流量s m Q /3003=求流体的弗劳德数r F 及渠中流态。

水力学期末考试复习题及参考答案-高起本

水力学期末考试复习题及参考答案-高起本

《水力学》复习题一、选择题1.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是a.1-1断面和2-2断面b.2-2断面和3-3断面c.1-1断面和3-3断面d.3-3断面和4-4断面2.如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是( )a.QA >QBb.QA=QBc.QA<QBd.不能确定3.并联管道A、B,两管材料、直径相同,长度λB =2λA,两管的水头损失关系为( )a. hfB =hfAb.hfB =2hfAc.hfB =1.41hfAd.hfB =4hfA4.如图所示,水泵的扬程是( )a. Z1b. Z2c.Z1+ Z2d.Z1 + Z2+ hw5.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为( )a.宽顶堰、实用堰和薄壁堰b.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰c.三角堰、梯形堰和矩形堰d.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰6.有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=()a、8;b、4;c、2;d、1。

7.在明渠中不可以发生的流动是()a、恒定均匀流;b、恒定非均匀流;c、非恒定均匀流;d、非恒定非均匀流。

8.在下列底坡渠道中,不可能发生明渠均匀流的底坡为()a.平坡b.缓坡c.陡坡d.临界坡9.管道发生水击现象时,其水流类型为()a.有压、恒定均匀流b.无压恒定非均匀流c.有压、恒定非均匀流d.有压非恒定流10.水流在等直径管中作恒定流动时,其测压管水头线沿程()a.下降b.不变c.上升d.可上升,亦可下降11.圆管水流中的下临界雷诺数等于()a.2000b.1500c.3000d.500012.宽b = 2m的矩形明渠中,通过的流量Q恒定,水深从h1= 1m渐变到h2= 2m,其雷诺数之比Re1 / Re2为()a.1/2b.2c.4/3d.3/213.在平衡液体中,质量力与等压面()a、重合;b、平行c、相交;d、正交。

14. 某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )a.3.75×10-9Pa·sb.2.4×10-3Pa·sc.2.4×105Pa·sd.2.4×109Pa·s。

水力学复习题及答案

水力学复习题及答案

水 力 学 复 习 题 1一、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1. 下列物理量中,有量纲的数为( C )A .佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λC .渗流系数k m/day D. 堰流流量系数m 2. 缓坡明渠中的均匀流是(A )A .缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 3. 管流的负压区是指测压管水头线( C )A .在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分 C . 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分4. 有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同,但底坡i 1>i 2,则其均匀流水深h 1和h 2的关系为( B )A .h 1>h 2 B. h 1<h 2 C. h 1=h 2 D. 无法确定 5. 对于并联长管道,每根管道的( C )相等。

A .流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度 6. 平衡液体的等压面必为(D )A .水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面 7. 理想液体恒定有势流动,当质量力只有重力时, (B )A 整个流场内各点的总水头)2//(2g u p z ++γ相等B 只有位于同一流线上的点,总水头)2//(2g u p z ++γ相等C 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程减小D 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程增加8. 有一溢流堰,堰顶厚度为2m ,堰上水头为2m ,则该堰流属于( c )A .薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流 9. 同一管道中,当流速不变,温度上升时,则雷诺数( A )A .增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定10. 一段直径不变管道的流速从2m/s 增加到4m/s 时,在水流都处于紊流粗糙区时,沿程水损失是原来的( d )倍 A .1 B.2 C. 2 D. 4 二、填空题(在空格中填写正确答案)(本大题共8小题,每空格2分,共16分)1.有一明渠均匀流,通过流量s m Q /553=,底坡0004.0=i ,则其流量模数K = 2750 . 2.水泵进口真空计的读数为2/5.24m KN p k =,则该处的相对压强水头为 2.5 m 3.矩形断面渠道,水深h=1m ,单宽流量s m q /13=,则该水流的佛汝德数Fr = 。

水力学期末复习题含答案

水力学期末复习题含答案

选择题1.液流分类中,凡运动要素沿流程发生变化的水流,称为 ( )A.非恒定流B.非均匀流C.恒定流D.均匀流2.某管道内直径为d=120mm,在一小时内输水2103m ,则其输水流量为 ( ) A.0.058s m /3 B.0.58s m /3C.5.13s m /3D.51.3s m /33.对同一点而言,其绝对压强与相对压强的数值相差一个 ( )A .当地大气压B .液面压强C .绝对真空D .汽化压强4.若液体中某一点的压强为 2.5个工程大气压,用应力单位表示则为 ( )A.24.52/m NB.24.52/m KN C.2452/m N D.2452/m KN5.常见的测压仪器如测压计,所测得的压强为 ( )A.相对压强B.绝对压强C.真空值D.大气压强6.急坡渠道中,发生在正常水深线N —N 线与临界水深线K —K 线之间的水面线称( )A.2a 型B.1b 型C.2b 型D.3b 型7.对梯形水力最优断面,水力半径是正常水深的 ( )A .0.5B .1.0C .2.0D .4.08.在绘制曲面上压力体图时,若水与压力体分居曲面两侧,则该压力体为 ( )A.虚压力体,z P 方向铅直向上B.实压力体,z P 方向铅直向上C.虚压力体,z P 方向铅直向下D.实压力体,z P 方向铅直向下9.在研究沿程阻力系数λ的变化规律时,尼古拉兹将紊流划分为几个流区? ( )A.3B.4C.5D.610.无粘性流体是 ( )A .符合牛顿内摩擦定律的液体B .密度ρ=0的流体C .0=μ的流体 D .实际工程中常见的液体11.在有压管道的水力计算中,通常分长管和短管两类计算问题,长管一般不计( )A.沿程水头损失B.测管水头C.局部水头损失D.总水头损失12.某一矩形过水断面底宽为b=5m,水深为h=6m,则其湿周为( )A.15B.16C.17D.2213.当输水管管径一定、水温不变时,若流量增大,则雷诺数Re ()A.变化不一定 B.增大C.不变 D.减小14.在水力学中,对有压圆管而言,实际半径与水力半径的比值为()A.0.5B.1C.1.5D.215.液体中某点绝对压强为19.6kPa,那么相对压强表示为()A.8米水柱B.2米水柱C.-2米水柱D.-8米水柱16.自然界中,在海陆间的水循环称为 ( ) A.内陆水循环 B.小循环C.大循环 D.水文循环17.静止液体中同一点各方向的压强()A.数值相等B.数值不等C.铅直方向数值最大D.仅水平方向数值相等18.在平衡液体中,质量力与等压面()A.重合B.平行C.斜交D.正交19.水文测验中,用流速仪进行断面流量的确定,关键是()A.施测过水断面 B.测流期间水位的观测C.计算垂线平均流速 D.测点流速的施测20.用来测量管道中流量的仪器是()A.毕托管B.文丘里管C.压力计D.真空计21.在液流分类中,凡运动要素不随时间发生变化的水流,称为()A.非恒定流B.非均匀流C.恒定流D.均匀流22.流体力学中,一元流是指()A.恒定流动B.均匀流动C.层流运动D.运动要素只与一个坐标有关的流动23.临界坡渠道中,发生在N-N线与临界水深线K-K线之上的水面线称为( ) A.a1型B.a2型C .a 3型D .b 2型24.底宽b=1.5m 的矩形明渠,通过的流量Q=1.5m 3/s ,已知明渠某处水深h=0.4m ,那么该处水流流态为 ( )A .缓流B .急流C .临界流D .层流25.水面曲线定性分析时,有一基本规律是壅水曲线只能发生在 ( )A .a 或c 区B .a 区C .b 区D .c 区26.某管道内径d=100mm ,在一小时内输水360m 3,则其输水断面平均流速为( )A .0.1m 3/sB .0.1m/sC .12.7m 3/s27.以下属于质量力的力是: ( )A. 表面张力B. 惯性力C. 粘滞力D. 弹性力28.压强水头的几何意义及水力学意义为 ( )A. 测压管中水面至计算点的高度B. 计算点处测压管中水面距基准面的高度C. 计算点距计算基准面的高度D. 测速管中水面至计算点的高度29.若液体中某一点的压强为 1.5个工程大气压,用应力单位表示则为 ( )A. 14.72/m NB. 14.72/m KN C. 1472/m N D. 1472/m KN30.毕托管是用来测量液体管道中下列那种物理量的仪器 ( )A. 液体流速B. 流速水头C. 液体流量D. 压强水头31.在绘制曲面上压力体图时,若水与压力体分居曲面同侧,则该压力体为 ( )A. 虚压力体,z P 方向铅直向上B. 实压力体,z P 方向铅直向上C. 虚压力体,z P 方向铅直向下D. 实压力体,z P 方向铅直向下32.在尼古拉兹试验中,在哪个区沿程阻力系数与雷诺数无关? ( )A. 水力光滑区B. 过渡粗糙区C. 水力粗糙区D. 层流区33.在有压管道的水力计算中,通常分长管和短管两类计算问题,长管一般不计 ( )A. 沿程水头损失B. 测管水头C. 局部水头损失D. 总水头损失34.在棱柱形渠道中,若渠道底坡为陡坡,若发生均匀流则该渠道中水流状态为 ( )A. 非恒定流B. 临界流C. 急流D. 缓流35.断面面积相同的矩形、梯形、三角形、半圆形渠道,具有水力最佳断面的为 ( )A. 矩形B. 梯形C. 三角形D. 半圆形36.利用恒定总流能量方程解题时,所选取的计算断面不应为 ( )A. 急变流断面 B. 渐变流断面C. 恒定流断面 D . 非均匀流断面37.仅满足通航要求时,桥面标高的计算公式中不包括()A.设计最高通航水位 B.通航净空高度C.桥梁上部结构高度 D.各种水面升高值BAADA CAAAC CCBDD CADDB CDCBA CBADA DCCCD AD。

水力学考试题库及答案

水力学考试题库及答案

水力学考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。

A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案:A2. 在稳定流动中,流体的总能量沿流线是()。

A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:C3. 流体的粘性是由()引起的。

A. 流体的压缩性B. 分子间的吸引力C. 流体的惯性D. 流体的可压缩性答案:B4. 流体的雷诺数(Re)是描述流体流动状态的无量纲数,它与()有关。

A. 流体的密度、速度和管道直径B. 流体的密度、压力和管道直径C. 流体的密度、速度和管道长度D. 流体的密度、压力和管道长度答案:A5. 根据达西-韦斯巴赫方程,流体在管道中流动时的压力降与()成正比。

A. 流速的平方B. 流速的立方C. 流速的四次方D. 流速的五次方答案:A6. 在流体力学中,伯努利方程适用于()。

A. 非稳定流动B. 非均匀流动C. 稳定流动D. 非稳定流动和非均匀流动答案:C7. 流体的比容是指单位质量流体所占的()。

A. 体积B. 质量C. 密度D. 压力答案:A8. 流体的压缩性是指流体在压力作用下体积()的性质。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:B9. 流体的表面张力是由于()引起的。

A. 分子间的吸引力B. 分子间的排斥力C. 分子间的重力D. 分子间的电磁力答案:A10. 流体的粘性系数(μ)是描述流体粘性的物理量,它与()有关。

A. 流体的温度和压力B. 流体的温度和密度C. 流体的温度和速度D. 流体的压力和速度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 水力学中,流体的流动状态可以分为()。

B. 紊流C. 稳定流动D. 非稳定流动答案:A, B, C, D12. 流体的粘性引起的效应包括()。

A. 粘性应力B. 粘性阻力C. 粘性扩散D. 粘性压缩答案:A, B, C13. 流体的雷诺数(Re)可以用来判断流体流动的状态,当Re 值()时,流动为层流。

《水力学》考研题集 (吴持恭 高等教育出版社)考研复习题及答案(5份)

《水力学》考研题集 (吴持恭 高等教育出版社)考研复习题及答案(5份)
复习题一 一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1.某流体的运动粘度 v=3×10 m /s,密度ρ=800kg/m ,其动力粘度μ为( s A.3.75×10 Pa·
-9 -6 2 3
) D.2.4×10 Pa· s
9
B.2.4×10 Pa· s
-3
C.2.4×10 Pa· s )
B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 ) D. vl v
10.速度 v、长度 l、运动粘度 v 的无量纲组合是( A. vl
2
v
B. v l
v
2
C. v l
v
2
2
第二部分 非选择题(共 80 分) 二、填空题(本大题共 10 空,每空 1 分,共 10 分) 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。 12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数 Rec 为______。 14.水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。 15.在相同的作用水头作用下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。 16.渠道中的水深 h 大于临界水深 hc 时,水流流态为______。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。 19.达西定律适用于______渗流。 20.具有自由液面的水流模型试验,一般选用______准则设计模型。 三、名词解释题(本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分) 21.粘性 22.断面平均流速
5
2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( A.1-1 断面和 2-2 断面 B.2-2 断面和 3-3 断面 C.1-1 断面和 3-3 断面 D.3-3 断面和 4-4 断面
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水力学重修复习题1.如图,试由多管压力计中水银面高度的读数确定压力水箱中A 点的相对压强。

(所有读数均自地面算起,其单位为米)(参考分数:8分)解:由连通器原理可知(均采用相对压强)p A +γ水(2.5-0.9)= p 1 p 2 +γ水银(2.0-0.9)= p 1 p 3-γ水(2.0-0.7)= p 2 p 3 =γ水银(1.8-0.7) 由上解得 p A = 27m 水柱2. 以U 型管测量A 处水压强,h 1=0.15m ,h 2=0.3m ,水银的γ=133280N 3/m ,当时当地大气压强298000/a P N m =,求A 处绝对压强p 。

a解:由γ+p 水γ+1h 水银a p h =2,有-=a p p γ水-1h γ水银22/565463.013328015.0980098000m N h =⨯-⨯-=3. 如图,涵洞进口装有一圆形平板闸门,闸门平面与水平面成60º,铰接于B 点并可绕B 点转动,门的直径d=1m ,门的中心位于上游水面下4m ,门重G=980N 。

当门后无水时,求从A 处将门吊起所需的力T 。

(其中J cx =πr 4/4)(参考分数:14分)解:闸门所受水的总压力 P=γh c A=9.8×4×π×0.5×0.5 =30.79kN 压力中心D 到B 的距离()mH dY A Y J Y L c c c c c 51.05.05.060sin 45.0224=+⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯︒=+-+=ππB 到T 的垂直距离 m d x 5.060cos =︒⨯= B 到G 的垂直距离 m dy 25.060cos 2=︒⨯= 根据理论力学平衡理论kNxGy PL T Tx Gy PL MA230=+==-+=∑4. 如图,圆弧形闸门长L=2m ,弧ABC 直径D=2m ,上下游水深分别为H 1=2m ,H 2=1m ,试求圆弧形闸门上所受的静水总压力。

(参考分数:12分)解:闸门所受的水平分力为上下游水对它的力的代数和,方向向右即:()kNA H A H P x c x c x 4.2925.012218.92211=⨯⨯-⨯⨯=-=γγ闸门所受的垂直分力为P z ,方向向上kNL D VP z 39.152418.92=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯==πγ闸门所受水的总压力 kN P P P z x 2.3322=+= 总压力的方向 ︒==28arctanxzP P α 6. 如图,水从敞口水池沿一截面有变化的管路排出,若质量流量q m =15kg/s ,d 1=100mm ,d 2=75mm ,不计损失,试求所需的水头H 以及第二管段中央M 点的相对压强。

解:取管中心轴为基准面,列自由液面与出口断面的能量方程gvH 2000022++=++其中: s m d q v m/395.34222==ρπ 故 H =0.588m 又列自由液面与M 处断面的能量方程gvp H m200021++=++γ其中 s m d q v m/9.14211==ρπ 故 p m =3.94kPa7. 如图所示,水池通过直径有改变的有压管道泄水,已知管道直径d 1=125mm ,d 2=100mm ,喷嘴出口直径d 3=80mm ,水银压差计中的读数Δh =180mm ,不计水头损失,求管道的泄水流量Q 和喷嘴前端压力表读数p 。

解:以出口管段中心轴为基准,列1-1、2-2断面的伯努利方程22112212g 2g 2p v p v Z Z g gρρ++=++因2221121212.622g g v v p p Z Z h g g ρρ⎛⎫⎛⎫-=+-+=∆ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭联解总流连续性方程21212d v v d ⎛⎫= ⎪⎝⎭1 5.55/v m s ==3110.068/Q v A m s ==列压力表所在断面及3-3断面的伯努利方程223000g 22v p v g gρ++=++因压力表所在断面的管径与2-2断面的管径相同,故212128.67/d v v v m s d ⎛⎫=== ⎪⎝⎭2131313.55/d v v m s d ⎛⎫== ⎪⎝⎭则压力表读数 223g 54.22v v p kPa g ρ⎛⎫-== ⎪⎝⎭8. 如图所示,已知离心泵的提水高度z =20m ,抽水流量Q =35L/s ,效率η1=0.82。

若吸水管路和压水管路总水头损失h w =1.5mH 2O ,电动机的效率η2=0.95,试求:电动机的功率P 。

解:以吸水池面为基准,列1-1、2-2断面的伯努利方程22112212w p v p v z H z h 2g 2gγγ+++=+++由于v 1≈0,v 2≈0,并且p 1=p 2=0,则w 000H z 00h +++=+++H 20 1.521.5m =+=故电动机的功率 312g 351010009.821.59.470.820.95Q HP kW ρηη-⨯⨯⨯⨯===⨯9. 如图所示,水平方向的水射流以v 0=6m/s 的速度冲击一斜置平板,射流与平板之间夹角α=60º,射流过流断面面积A 0=0.01m 2,不计水流与平板之间的摩擦力,试求:(1)射流对平板的作用力F ;(2)流量Q 1与Q 2之比。

解:(1)求射流对平板的作用力F 列y 轴方向的动量方程()000v sin F Q ρα'=--其中 3000v 60.010.06/Q A m s ==⨯= 代入动量方程,得平板对射流的作用力0.312F kN '=则射流对平板的作用力0.312F kN =-(2)求流量Q 1与Q 2之比 列x 轴方向的动量方程()1122000v v v cos Q Q Q ρρρα=--分别列0-0、1-1断面及0-0、2-2断面的伯努利方程,可得120v v v 6/m s ===因 210Q Q Q += 代入上式,解得123Q Q = 10. 两水箱之间用三根不同直径相同长度的水平管道1,2,3相连接。

已知d 1=10cm ,d 2=20cm ,d 3=30cm ,1q =0.13m /s ,三管沿程阻力系数相等,求q 2,q 3。

解: 并联管路的水力损失相等, 而gv d L h f 22λ=, 在三管λ相等且等长的条件下, 有,323222121d v d v d v == 或532352225121d q d q d q ==由此可得s m q d d q /566.01.0)1020()(32/512/5122=⨯== s m q d d q /56.11.0)1030()(32/512/5133=⨯== 11. 用等直径直管输送液体,如果流量,管长,液体粘性均不变,将管道直径减小一半,求在层流状态下压强损失比原来增大多少倍。

解:对层流===gv g d L g v d L h f 221Re 64222λ4222)4/(21)/(642)/(642)/(64dCd q g d L d g v d L d g v d L vd ===πννν 由此可知, 将管道直径减小一半时, 压强损失比原来增大16倍。

12.水从一水箱经过水流管流入另一水箱,管道为尖锐边缘入口,该水管包括两段:d 1=10 cm ,l 1=150 m ,λ1=0.030,d 2=20 cm ,l 1=250 m ,λ2=0.025,进口局部水头损失系数ζ1=0.5,出口局部水头损失系数ζ2=1.0。

上下游水面高差H =5 m 。

水箱尺寸很大,设箱内水面不变。

试求流量Q 。

解 两管连接处,管道突然扩大,其局部阻力系数为ζ.5625.0)1()1(22221221=-=-=d d A A ζ2211A v A v = 22222121214v v d d v A A v ===以管轴为中心的基准面,选取渐变流断面1-1,2-2,列1-2断面能量方程:g v d l g v g v g v d l g v H 22222222222222121111211λζζλζ++++=)161616(22222111122d l d l g v λζζλζ++++= 代入数据,则v 2=0.357 m/s Q=v 2A 2=0.0112 m 3/s13.一水箱用隔板分成A 、B 两室(如图所示),隔板上开一直径为d 1=5 cm 的孔口,在B 室底部装一圆柱形外管嘴,其直径d 2=4 cm 。

已知H =5 m ,h 3=1 m ,A 、B 两室的水位不变。

试求:(1)h 1,h 2;(2)流出水箱的流量Q 。

解:(1)求h 1,h 2:A 、B 两室水位不变则有孔口流量Q 1和管嘴流量Q 2相等,即Q 1=Q 2)(22122111h H g A gh A -=μμ12221211h H dh d-=μμ解得m h m h 92.1,08.221==(2)求流量Q :)(2122h H g A Q -=μ)/(0078.03s m =14.有一土渠n =0.017,边坡系数m =1.5,已知流量Q =30m 3/s 。

为满足航运要求,水深取2m ,流速取0.8m/s 。

是设计底宽b 及渠道底坡i 。

解 )(5.378.0302m v Q A ===20mh bh A += 故 )(75.15020m h mh A b =-=)(96.225.112275.1512220m m h b =+⨯⨯+=++=χm AR 63.1==χ)/(83.6312161s m R n C ==由公式000096.0,222===RA C Q i Ri CA Q 得 15. 平底矩形断面渠道发生水跃时,其跃前水深h 1=0.3 m ,流速v 1=15 m/s ,求:(1)水跃跃后水深h 2和流速v 2;(2)水跃的能量损失;(3)水跃高度a (a=h 2-h 1)解 (1) 74.83.081.915111=⨯==gh v Fr m Fr h h 56.3)181(22112=-+=s m h h v h q v /26.121122===(2)m h h h h E 11.84)(21212=-=∆(3)m h h a 26.33.056.312=-=-=16. 棱柱体渠道的各段都充分长,糙率n 均相同,渠道各段的底坡如图所示。

当通过的流量为Q 时,试判别渠道中的水面曲线是否正确。

如不正确,试进行改正。

解 图(a )(b )均有错误,改正如下。

17.矩形断面渠道,上、下两段宽度相等,底坡21i i >,当单宽流量s /m 4q 2=时,正常水深分别为m 66.0h 01=,m 55.1h 02=,试问该渠道能否发生水跃?解: m 18.1gq h 32c =α= 渠道1:c 01h m 66.0h <=,陡坡,远处均匀流为急流; 渠道2:c 01h m 55.1h >=,缓坡,远处均匀流为缓流。

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