水力学模拟题及答案
(完整版)水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案1、选择题:(每小题2分)(1)在水力学中,单位质量力是指()a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。
答案:c(2)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。
答案:d(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案:b(4)水力学中的一维流动是指()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。
答案:d(5)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。
答案:b(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于a、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区答案:c(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。
已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案:c(8)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。
答案:c(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。
a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。
答案:b(10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为a、缓流;b、急流;c、临界流;答案:b(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H()成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案:d(12)渗流研究的对象是()的运动规律。
a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。
答案:a(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案:b(14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为a、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。
水力学模拟习题及参考答案

水力学模拟习题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1.均匀流条件下,任一微小流束的水力坡度()总流的水力坡度。
A、等于B、小于C、大于D、不确定正确答案:A2.明渠水流为急流,则相应的过水断面水深小于()。
A、共轭水深B、正常水深C、收缩水深D、临界水深正确答案:D3.若紊流的沿程水头损失与断面平均流速的(1.75,2.0)次方成正比,则水流属于紊流()。
A、阻力平方区B、过渡粗糙区C、光滑区D、粗糙区正确答案:B4.绘制静水压强分布图时,仅需绘出()的分布图。
A、大气压强B、真空度C、相对压强D、绝对压强正确答案:C5.明渠水流由急流向缓流过渡,产生()|临界坡除外()。
A、跌水B、水跃C、水击波D、水跌正确答案:B6.水流的佛汝得数小于1,据此可判定水流为()。
A、缓流B、急流C、紊流D、临界流正确答案:A7.没有粘滞性、绝对不可压缩、不能膨胀、没有表面张力的液体常称为()。
A、牛顿流体B、理想液体C、非牛顿流体D、实际液体正确答案:B8.明渠的实际底坡大于临界底坡,可判定其上的明渠均匀流为()。
A、急流B、临界流C、层流D、缓流正确答案:A9.明渠均匀流在流动过程中,只有()。
A、局部水头损失B、动能减少C、流速减小D、沿程水头损失正确答案:D10.文丘里计是一种量测()的装置。
A、压强B、速度C、流量D、水位正确答案:C11.紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与()有关,与相对光滑度有关。
A、相对粗糙度B、相对光滑度C、雷诺数D、谢才系数正确答案:C12.通过理论推导,可以证明宽顶堰流流量系数的最大值为()。
A、0.36B、0.502C、0.385D、0.32正确答案:C13.消能坎式消能池的()的设计流量一般是泄水建筑物通过的最大流量值。
A、坎高B、池长C、底板厚度D、池深正确答案:B14.管道出口水流流入大气,称为()。
A、淹没出流B、恒定管流C、非恒定管流D、自由出流正确答案:D15.均匀流动是()沿流动方向的分力和阻力相平衡时产生的流动。
水利工程师-水力学考试模拟题及参考答案

水利工程师-水力学考试模拟题及参考答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、水击现象与调压系统的液面波动都属于[ ]。
A、急变流B、恒定流C、非恒定流D、渐变流正确答案:C2、单位时间内通过某一过水断面的液体体积称为[ ]。
A、质量B、流速C、单宽流量D、流量正确答案:D3、受[ ]值的限制,虹吸管的安装高度不能太大。
A、上下游水位差B、允许真空度C、流速差D、管径尺寸正确答案:B4、紊流时,均匀流沿程水头损失与流速的[ ]次方成正比例。
A、1B、1.75C、2.0D、[1.75,2.0]正确答案:D5、瞬时流速与时均流速之间的差值称为[ ]。
A、瞬时流速B、时均流速C、脉动流速D、紊动强度正确答案:C6、如果水跃的淹没系数小于 1,则可以判定泄水建筑物下游发生[ ]衔接。
A、淹没水跃B、稳定水跃C、远驱水跃D、临界水跃正确答案:C7、均匀流动沿流程各过水断面上的断面平均流速[ ]。
A、保持不变B、逐渐增大C、不确定D、逐渐减小正确答案:A8、孔口出流的泄流量与作用水头的[ ]次方成比例。
A、0.75B、1C、1.5D、0.5正确答案:D9、静止液体中,位于同一淹没深度上的各点具有的静水压强值[ ]。
A、不等B、相等C、递增D、递减正确答案:B10、当水流的流线为相互平行的直线时,该水流称为[ ]。
A、一元流B、恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案:C11、平衡液体中,压强相等的点组成的面称为[ ]。
A、等压线B、等速线C、等压面D、等高线正确答案:C12、如果在设计中选定的粗糙系数值较实际偏大,则渠道中的实际流速将[]设计流速。
A、小于等于B、大于C、小于D、大于等于正确答案:B13、当明渠水流的雷诺数大于[ ]时,可以判断液流型态为紊流。
A、2000B、500C、20000D、1000正确答案:B14、比能曲线的上支为增函数,水流为[ ]。
A、紊流B、临界流C、急流D、缓流正确答案:D15、闸孔出流的流量系数综合反映水流能量损失和收缩程度对[ ]的影响。
水力学模拟试题及答案

水力学模拟试题及答案(一)1、选择题:(每小题2分)(1)在水力学中,单位质量力是指()a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。
答案:c(2)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。
答案:d(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2 答案:b(4)水力学中的一维流动是指()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。
答案:d(5)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。
答案:b(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于a、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区答案:c(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。
已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案:c(8)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。
答案:c(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。
a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。
答案:b(10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为a、缓流;b、急流;c、临界流;答案:b(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H()成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案:d(12)渗流研究的对象是()的运动规律。
a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。
答案:a(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案:b(14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为a、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。
水力学模拟试题及答案(一)

水力学模拟试题及答案(一)1、选择题:(每小题2分)(1)在水力学中,单位质量力是指(C)a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力(2)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。
答案:d((ac(a(a(头Ha(ac答案:c(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。
a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。
答案:b(10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q=1.5m3/s,已知渠中某处水深h=0.4m,则该处水流的流态为a、缓流;b、急流;c、临界流;答案:b(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H()成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案:d(12)渗流研究的对象是()的运动规律。
a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。
答案:a(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案:b(2((((((((8)断面比能沿流程总是减小的。
()答案:错误(9)在流量和渠道断面形式一定的条件下,跃前水深越大,跃后水深也越大。
()答案:错误(10)渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流,并且无渗透变形。
()答案:正确3、填空题:(每小题2~4分)(1)牛顿内摩擦定律适用的条件是和。
答案:层流运动,牛顿液体(2)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为?????????????kN/m2,真空度为。
答案:2,不存在.(3)只受重力作用,静止液体中的等压面是????????????????。
答案:水平面。
(4)实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是????????????????,??????????????????。
答案:液体存在粘滞性和边界的影响。
(5)水流在明渠中的流态为缓流时,其水深h????h k,弗汝德数Fr?????1。
水力学模拟题及答案【范本模板】

水力学(二)模拟试题一判断题:(20分)1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。
( )2.只要是平面液流即二元流,流函数都存在。
()3.在落水的过程中,同一水位情况下,非恒定流的水面坡度比恒定流时小,因而其流量亦小。
()4。
渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样,任一点的渗流流速将与断面平均流速相等。
( )5。
正坡明槽的浸润线只有两种形式,且存在于a、c两区。
()6。
平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。
()7.边界层内的液流型态只能是紊流。
()8。
平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。
()9。
达西公式与杜比公式都表明:在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。
( )10。
在非恒定流情况下,过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时刻出现。
( )二填空题: (20分)1.流场中,各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究,那么微小平行六面体最普遍的运动形式有: , , , ,四种。
2.土的渗透恃性由:,二方面决定。
3。
水击类型有: ,两类.4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有,,三种.5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是: ,。
6.从理论上看,探索液体运动基本规律的两种不同的途径是: ,。
7。
在明渠恒定渐变流的能量方程式:J= J W+J V +J f 中,J V的物理意义是: .8。
在水力学中,拉普拉斯方程解法最常用的有:,,复变函数法,数值解法等.9.加大下游水深的工程措施主要有:,使下游形成消能池;,使坎前形成消能池.三计算题1(15分).已知液体作平面流动的流场为:u x = y2–x2+2xu y = 2xy–2y试问:①此流动是否存在流函数ψ,如存在,试求之;②此流动是否存在速度势φ,如存在,试求之。
2(15分).某分洪闸,底坎为曲线型低堰.泄洪单宽流量q=11m2/s,上下游堰高相等为2米,下游水深h t=3米,堰前较远处液面到堰顶的高度为5米,若取ø=0.903,试判断水跃形式,并建议下游衔接的形式。
水力学模拟题库带答案(精选).

1. 下列物理量中,有量纲的数为( )a) A .佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λ b) C .渗流系数k 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( )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( )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( )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( )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, ( )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( )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 .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( )倍A .1 B.2 C. 2 D. 41.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 = . 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 m3.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 = 。
水利工程师水力学模拟习题含参考答案

水利工程师水力学模拟习题含参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1.最早由阀门处产生的水击波在阀门完全关闭时,尚未反射回到阀门断面,此时阀门断面就会产生可能最大的水击压强。
这种水击称为[]。
A、间接水击B、负水击C、直接水击D、正水击正确答案:C2.明渠水流为急流,则相应的过水断面水深小于[]。
A、临界水深B、正常水深C、收缩水深D、共轭水深正确答案:A3.棱柱体明渠恒定非均匀渐变流可能出现的水面曲线有[]条。
A、12B、9C、11D、10正确答案:A4.均匀流条件下,任一微小流束的水力坡度[]总流的水力坡度。
A、不确定B、等于C、小于D、大于正确答案:B5.圆管均匀层流的流速分布为[]。
A、对数曲线B、指数曲线C、直线D、抛物线正确答案:D6.恒定流时流线与迹线[]。
A、垂直B、平行且不重合C、重合D、相交正确答案:C7.设计的渠道流速应不使水流中的悬沙淤积,其断面平均流速应[]不淤允许流速。
A、等于0.9倍的B、等于1.2倍的C、小于D、大于正确答案:D8.简单管道是指管径[]、无分支的管道。
A、不变B、逐级增大C、逐级缩小D、可以变化正确答案:A9.水击波传播的一个周期包括[]个相长。
A、2B、1C、3D、4正确答案:A10.如果水跃的淹没系数小于1,则可以判定泄水建筑物下游发生[]衔接。
A、淹没水跃B、稳定水跃C、远驱水跃D、临界水跃正确答案:C11.粘度值的大小反映了液体性质对内摩擦力的影响。
温度升高,液体的粘滞性[]。
A、降低B、不确定C、保持不变D、升高正确答案:A12.单位时间内通过某一过水断面的液体体积称为[]。
A、单宽流量B、质量C、流量D、流速正确答案:C13.渗流模型的流速[]真实渗流的流速。
A、小于B、大于等于C、等于D、大于正确答案:A14.渗透系数是反映土壤[]的一个综合指标,其大小主要与土颗粒的形状、大小、级配及水温有关。
A、透水能力B、容水能力C、给水能力D、持水能力正确答案:A15.设计的渠道流速应不致引起渠槽冲刷,其断面平均流速应[]不冲允许流速。
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水力学(二)模拟试题一判断题:(20分)1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。
()2.只要是平面液流即二元流,流函数都存在。
()3.在落水的过程中,同一水位情况下,非恒定流的水面坡度比恒定流时小,因而其流量亦小。
()4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样,任一点的渗流流速将与断面平均流速相等。
()5.正坡明槽的浸润线只有两种形式,且存在于a、c两区。
()6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。
()7.边界层内的液流型态只能是紊流。
()8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。
()9.达西公式与杜比公式都表明:在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。
()10.在非恒定流情况下,过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时刻出现。
()二填空题:(20分)1.流场中,各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究,那么微小平行六面体最普遍的运动形式有:,,,,四种。
2.土的渗透恃性由:,二方面决定。
3.水击类型有:,两类。
4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有,,三种。
5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是:,。
6.从理论上看,探索液体运动基本规律的两种不同的途径是:,。
7.在明渠恒定渐变流的能量方程式:J =J W+J V+J f中,J V的物理意义是:。
8.在水力学中,拉普拉斯方程解法最常用的有:,,复变函数法,数值解法等。
9.加大下游水深的工程措施主要有:,使下游形成消能池;,使坎前形成消能池。
三计算题1(15分).已知液体作平面流动的流场为:u x= y–x+2xu y= 2xy–2y试问:①此流动是否存在流函数ψ,如存在,试求之;②此流动是否存在速度势φ,如存在,试求之。
2(15分).某分洪闸,底坎为曲线型低堰.泄洪单宽流量q=11m/s,上下游堰高相等为2米,下游水深h t=3米,堰前较远处液面到堰顶的高度为5米,若取ø=0.903,试判断水跃形式,并建议下游衔接的形式。
(E0=h c+q2/2gø2h c2)3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示,左岸透水层中有地下水渗入河槽,河槽水深1.0米,在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米,当此河槽下游修建水库后,此河槽水位抬高了4米,若离左岸1000米处的地下水位不变,试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少?其中k=0.002cm/s;s.i=h2-h 1+2.3h0l g[(h2-h0)/(h1-h0)]2 224(15 分).在不可压缩流场中流函数ψ=kx -ay ,式中 k 为常数。
试证明流线与等势线 相互垂直。
Ⅰ 解题指导孔流和堰流都是局部流段内流线急剧弯曲的急变流,其水力计算的共同特点是能量损 失以局部损失为主,沿程损失可以忽略。
由于边界条件、水流条件的差异,其水力计算公 式及式中各系数的确定方法各不相同。
它们反映了孔流和堰流流态下,水流条件和边界条 件对建筑物过水能力的影响。
解题时,首先要分析水流特征、弄清边界条件并判别流态及 出流方式,然后根据问题的类型采用相应公式求解。
现将各种流态及淹没界限的判别标 准、问题类型等归纳于表 8-1,水流流态 判别标准 淹没出流判别方法 问题类型,d , H Q,d , Q 薄 壁 小 孔 口 出 流d 1 H 10在液面下出流 Z );已知 ,H (或 Z ),求d ;已知 d , Q 。
H (或 Z ),求 管嘴出流 l (3 : 4) d H <9.0m在液面下出流已知 ,d , H (或 Z ),求 Q ;已 知 p , d , Q ,求 H (或Z );已 知 , H ( 或 Z ), Q , 求 d ; 已 知 d , Q 。
H ( 或Z ),求p 闸 孔 出 流底 坎 为 平顶堰e 0.65 Hh c <t已知b, e, ( H 0 ) , 0,s, 求Q ;已知Q, b, e( 0),s , 求H ; 已知Q, b, H 0, ( 0),s, 求e ; 已知Q, H 0, e,0,s, 求b ;说明:已知 条件 中带括号 者与待求量有关,计 算 中 往 往 先 假 定 该 值,用试算法求解底 孔 为 曲 线 型 堰 e 0.75Hh s >0( 一 般 为 自 由 出 流 情况)Q=1.4H [适 用 于 P ≥ 2H , B ≥ ( 3~ 4) H]; 梯 形 薄 壁 堰 常 用 Q=1.86bH [适 用 于 tg1 4 , b 3H ]。
2 22.5 1.5水流流态 判别标准 淹没出流判别方法堰 流底坎为 平顶堰e>0.65 H 薄壁堰<0.67H对矩形、梯形有 h s >0z / P 1 <0.7已知b, ( H 0) , m, ( ,s),求Q ;已知Q , b, m, ( , s),求H ; 已知Q , m, ( ),s, H ,求b ; 已知Q , b,H,,s,求m ;实用堰<2.50.67 < 不同剖面形状,判别 界限不同,可查有关册 克-奥 h s >0 Z Z剖面<()P 1P 1k底坎为 曲线型 堰e>0.75 H宽顶堰<102.5 < H h s>0.8 H 0其适用条件是否相符,以免出错。
Ⅱ 典型例题[例 8-1] 甲、乙两水箱如例 8-1 图。
甲箱侧壁开有一直径为 100mm 的圆孔与乙箱相 通。
甲箱底部为 1.8×1.8m 的正方形,水深 H 1 为 2.5m 。
孔口中心距箱壁的最近距离 h 为 0.5m 。
当为恒定流时,问:①乙箱无水时,孔口的泄流量为多少?②乙箱水深 H2 =0.8m 时,孔口泄流量为多少?③在甲箱外侧装一与孔口等径的 35cm 长圆柱形短管时,泄流量又 为多少?若管长为 10cm ,流量有何变化?当为管嘴出流时,管嘴内真空高度为若干?解:(1)求乙箱无水时孔口的泄流量。
孔口的 作用水头为HH 1 h 2.0m , d / H0.05 <0.12.0乙箱无水,故为薄壁恒定小孔口自由出流。
孔 口边 缘 距 最 近 的 边 界 距 离 h=0.5m , 故 h > 3d=3× 0.1=0.3m , 为 完 全 完 善 收 缩 , 取0.62, 0.06 ,则0.9711 0.060.620.97 0.60因A 箱 1.8 1.8 3.24m , A3.14 d0.1 0.00785( m ), A 箱 ? A 44故可忽略行近流速水头,即 H 0≈H ,得 Q A 2 g H 0 0.6 0.00785 2 9.8 2.0 0.0295m / s( 2) 求 当 H 2=0.8m 时 孔 口 的 泄 流 量 。
因 此 时 为 没 出 流 , 且 Z=H 1- H 2=2.5-0.8=1.7m 。
孔口位置、直径、边缘情况均未变,则 不变,故Q A 2 gZ 00.6 0.00785 19.6 1.7 0.0272m / s(3)求甲箱外侧短管长 l 35cm , l 10cm 的泄流量及管嘴出流时的管内真宽度。
当l 35cm 时 , 其 长 度 在 ( 3~ 4) d=30~ 40cm 之 间 , 为 管 嘴 出 流 , p p 0而p0.82, 于是自由出流时1 0.5H 0.10222 233Qp A 2g H0.820.0078519.6 2.00.0403m/s淹没出流时Q p0 0.820.0078519.6 1.70.0372m/s当l10cm时,l3d30cm,故仍为孔口出流,泄流量与以上问题(1)、(2)中的结果完全相同。
以箱底为基准面,列1-1、c-c断面的能量方程,得H 0g2g g2g2g令H0 Ha02g,a c 1.0,整理上式得h p a p cg(1)c2gH①而c AA C,Ap 2g H0p2gH所以以②代①,有h2g Hp a p cg[2p2](1)1]H②将p 0.82,0.62,0.06,代入上式,即得真空高度h p a p cg[0.820.6222(10.06)1] 2.0 1.71m显然,管嘴内形成一定的真空高度,增大了作用水头。
故管嘴出流较孔口出流的流量大。
[例8-2]如例8-2图所示的密闭水箱,已知H1=2.5m,h=0.3m,侧壁有孔径d=20mm的圆形薄壁孔口,流量系数0.60,P0 0.1at 。
求:①泄流开始时的泄流量;②当箱内水深降至H 1=1.3m时,欲保持泄流量不变,P应为多少米水柱高?(1)求泄流开始时的泄流量。
由题意知,水流为薄壁孔口自由出流0.0091<0.1,为小孔口。
H H1h 2.50.3选取过孔口中心的水平面为基准面,对1-1、c-c断面列能量方程H1h P0ga1 1 a c c c2g2g2g取a c 1.0。
因箱c1= c,故取a112g0,2g(H1h)gc2g(H1h133222P a p aa0 0 c c c c22Qpcd d 0.022 22002PP0) gP0) Q c A c c A A2g(H1hgA 2 g (H1 hP 0 g)0.6 0.785 0.021.49 10 m / s(2)在孔口尺寸及流量系数一定时,欲使 Q 不变,其作用水头应不变,由上可知H 1 hP 0 g3.2m即得p 0g3.2 H 1 h 3.2 1.3 0.3 2.2m H 2O 由本例可见,当箱内液面压强不为大气压时,其作用水头将发生变化。
此时不能套用 孔口(或管嘴)出流的计算公式,而应直接根据能量方程式推求其计算式。
[例 8-3] 某泄洪闸底坎为直角进口的平顶堰,如例 8-3 图。
P=1.0m ,孔宽 b=8.0m ,共 3 孔,闸墩头部半圆形,边墩圆弧形,平板闸门控制,下游尾水渠为矩形断面。
试求:① h 11.0m , t 6.0m , 3 孔闸门开度均为 2m 时的泄流量;②若 h 7.5m , t 5.76m , 保持泄 流量不变时,闸门的开度为多少?③流量和其它和其它条件不变,但为堰流时,其堰顶水 头应为若干?解 (1)因 0.2 <0.65,故为闸孔出流。
又因为 Hh p 11 1 e H0.2 ,查表得0.62, 得h ce 0.622 1.24m由于闸底板高于渠底且为平顶堰,查表取 0.90 。
又由于堰前水头较大、开启度较小,为简化计算,不计行近流速水头,即取 H 0 ≈H,则有c 2 g ( H 0 h c ) 0.9 19.6 (101.24) 11.79m / sh c> tt11.79 3.38 Fr c g g g 9.8 1.24h h h 1)( 1 8 3.38 1) 5.34m 2 2P 1 6 5 5m ,故为闸孔出流。