华中科技大学水力学试卷

一、选择最佳答案填空（每空只选择一个答案，每空2分，共24分）

1.流体的连续介质模型意味着（）

A.流体分子之间有间隙

B..流体分子之间无间隙

C.流体不可压缩

D.流体的物理参数可用连续函数来描述

2.一般情况下，温度升高，流体的粘度下降，这种流体是（）

A.气体

B.液体

C.不确定

3.流体沿平壁面切向流动，距壁面y处速度为u(y)=3y³+2y²+y(m/s),流体动力粘度μ=1.5×10-3Pa·s，壁面上（y=0（m）处）切应力为（）Pa。

A.-13.6

B.7.5×10²

C.1.5×10-3

4.水自由面一下5米处的相对压强大约是（）Pa。

A.13.6

B.2.55×10-1

C.4.9×104

5.伯努利方程描述了流体运动过程中沿流线（）守恒关系。

A.机械能

B.动量

C.质量

6.水在直径d=0.05m的直圆管中流动，其运动粘度ν=10-6m²/s,当水流量Q不超过（）m³/s时水流处于层流状态。

A.9×10-6

B.9×10-4 C。9×10-5 D.9×10-3

7.对于等截面直圆管流动，一般用（）是否大于特定临界值作为判断是层流还是紊流的通用判据。

A.圆管直径

B.流体粘度

C.雷诺数

D.流动速度

管中水流速度越大，8.虹吸管中的水流速度与上下池液面高度差相关，

管中最高1

A.越大

B.越小

C.不变

9.当管道紊流处于水力光滑管状态时，沿程损失系数与（）

A.雷诺数和管壁相对粗糙度有关

B.管壁相对粗糙度有关

B.雷诺数有关 D.雷诺数和管壁相对粗糙度均无关

10.当沿程损失系数与管壁相对粗糙度有关，而与雷诺数无关时，沿程损失水头h f与管道水流速度V的（）次方成正比。

A.0

B.1

C.1.75

D.2

11.在明渠恒定均匀流中，单位重量液体所具有的总机械能H沿程（）

A.增大

B.减小

C.不变

D.没有确定规律

12.在具有相同的渠壁粗糙系数、过流断面面积和底坡的渠道中，湿周（）

A.越大

B.越小

二．（8分）如图所示，直径d=0.05m，长l=0.08m，重W2=1N的圆柱式活塞在倾角α=30°的油缸中滑动，活塞与油缸之间的间隙δ=0.002m，其中充满动力粘度μ=8×10-2Pa·s的液体。假设活塞通过定滑轮在重物W1=0.6N的作用下以匀速U滑动，不考虑活塞端面的压差阻力和滑轮轴的摩擦力，试求活塞的速度U。

三．(12分)如图所示，挡水闸门AB长L=3m，宽（垂直纸面）b=1.2m，相对于水平面倾角α=60°，挡水深度h=1.5m、闸门可在竖直提升力R的作用下绕铰轴A转动而开启。试求开启闸门所需的提升力R。

四．(12分)如图所示，输水管中有一圆截面收缩段，管直径由1-1截面的d1=1.5m，逐渐减小到2-2截面的d2=1m。已知输水管流量Q=1.8m ³/s,1-1截面相对压强p1=392kPa，不计水粘性的影响，试确定水与收缩段管壁之间的轴向作用力F。

五．(12分)如图所示，在直径d=0.08m的水管中有一半开阀门，当

水流量Q=6×10-3m3/s时，相邻距离L=4m的三支测压管水柱高度h1=520mm，h2=180mm，h3=100mm。试求管流的沿程损失系数λ及半开阀门的局部损失系数ζ。

六．(12分)图示水泵装置把左边低池中的水输送到右边的高池，已知流量Q=0.1m3/s两池水面高度差Ｈ=30m，吸水管长l1=12m，压水管长l2=100m，两管的直径均为d=0.25m，沿程损失系数均为λ=0.02，吸水管局部损失系数ζ=5.0，压水管局部损失可忽略。如果要求水泵

进口截面真空压强p

ν=63.7kPa，试求水泵安装高度h z；又如果水泵效率η=0.85，试求水泵功率P。

七．(12分)如图所示，两开口大水箱中水面高度差H=3m，水箱由两段串联的圆截面管连接，管段2上有一半开的阀门。已知两段管的直径、长度和沿程损失系数分别为d1=0.04m、l1=25m、λ1=0.025和d2=0.07m、l2=15m、λ2=0.02，进口、接头、阀门和出口的局部损失系数分别为ζ1=0.5、ζ2=4.3（按下游速度头），ζ3=3.5和ζ4=1.0，试求管道流量Q。

八(8分)考虑以梯形断面上渠内的均匀流动，渠底宽b=3m，边坡系数m=2，底坡度i=1/5000,粗糙系数n-0.025，水深h=1.2m，求流量Q。