武大水力学习题第7章 明槽恒定流动

第七章明槽恒定流动

1、缓变流一定是缓流，急变流一定是急流。 ( )

2、棱柱形明渠中形成 S2型水面曲线时，其弗劳德数F r 沿程减小。 ( )

3、S2 型水面曲线是发生在 ( )

(1) 缓坡渠道中的缓流 (2) 陡坡渠道中的缓流

(3) 缓坡渠道中的急流 (4) 陡坡渠道中的急流

4、在明渠渐变流中 ( )

(1)总水头线一定平行于底坡线(2)总水头线与自由水面相重合

(3)测压管水头线与自由水面一致(4)水面线与底坡线平行

5、发生水跃的充分必要条件是 ( )

(1)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

6、已知某水闸下游收缩断面水深h c0 = 0.6 m (相应的跃后水深h c0 = 3.5 m) ,临界水深 h c = 1.6 m，下游河道水深t = 1.4 m ,则闸下将发生 ( )

(1)远离水跃 (2) 临界水跃 (3) 淹没水跃 (4) 急流7、明渠中发生M3、S3、H3、A3 型水面曲线时，其弗劳德数F r ( )

(1)小于1 (2)等于1 (3)大于1 (4)无法确定

8、有两条梯形断面渠道 1和 2，已知其流量、边坡系数、糙率和底宽均相同，但底坡i1 > i2 ,则其均匀流水深h01和h02的关系为 ( ) (1)h01> h02(2)h01< h02(3)h01= h02(4)无法确定

9、有两条梯形断面渠道 1 和 2，已知其流量、边坡系数、底坡和糙率均相同，但底宽b1 > b2 ,则其均匀流水深h01和h02的关系为 ( ) (1)h01大于h02 (2)h01小于h02(3)相等 (4)无法确定

10、有两条梯形断面渠道 1 和 2，其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同，但糙率n1 > n2，则其均匀流水深h01和h02的关系为 ( )

(1)h01大于 h02 (2)h01小于 h02(3)相等 (4) 无法确

定

11、有四条矩形断面棱柱形渠道，其过水断面面积、糙率、底坡均相同，其底宽b与均匀流水深h。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是 ( )

(1) b1 =4 m ，h01 =1m (2) b2 =2 m ，h02 = 2m

(3) b3 = 2.83 m ，h03 = 1.414m (4) b4 = 2.67 m ，h04 = 1.5m

12、矩形明渠水流中，断面单位能量E s与势能 h 之比值E s/h =1.8时，水流的弗劳德数F r为( )

(1) F r >1.0 (2) F r <1.0 (3) F r =1.0 (4) 不定

13、M2型水面曲线发生在____坡上，其水流属于_____流。曲线的特征是

_____________________________ ______________________________。

14、两条棱柱形明渠的断面形状、尺寸、底坡和通过的流量均相同，但糙率不同( n1 > n2)。它们的正常水深h01 ___h02 ;临界水深h c1 ___h c2。

15、水跌是水流从____流过渡到____流的局部水力现象。当流量一定时，跌坎处的水深等于_______。

16、水跃是水流从_____流过渡到_____流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，跃后水深的变化是____________。

17、在明渠水流中，发生____型水面曲线时，断面单位能量 E s沿程增大；发生____型水面曲线时，

E s沿程减小。(各举一例)

18、若明渠均匀流水深h0 =3m，相应流量的临界水深h c=1.5m，则弗劳德数F r的范围为

_________________。

若流量不变，糙率 n增大，则F r ______。

19、在进行明渠渐变流水面曲线计算时，对于____流，控制断面应选在上游；对于____流，控制断面应选在下游。

20、图示为一棱柱形明渠，两段渠道的断面形状、尺寸及底坡均相同，但糙率不同 (n1 < n2)。则其正常水深h01 和 h02 的比较是__________，临界水深h c1和 h c2的比较是____________,临界底坡i c1和 i c2的比较是 _______ _______。

21、棱柱形明渠恒定渐变流基本微分方程 d h/d s =(i-J )/(1-F r2)表示水深h沿程变化规律，其分子反映水流的

___________________，分母反映水流的____________________________。

22、平底棱柱形明渠的水跃函数为______________________________,水跃的前后水深以h'和 h"表示，则有水跃函数关系式_________________________。

23、明渠水流的弗劳德数F r表示水流的_____力与_____力作用之比，可作为判别流态的标准，当水流为急流时，_____力作用为主，F r ______，当水流为缓流时，_____力作用为主，F r ______。

24、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同)

25、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同)

26、定性绘出图示两段宽度不同的棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率

相同)

27、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同)

28、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同)

29、下列两图中所绘水面线是否正确，试分析改正之。

30、宽矩形渠道由三段组成，均为长渠，三段渠道底宽均相等。AB渠段糙率为n1，BC渠段糙率为n2，CD渠段糙率为n3，n1 < n3 i c)。定性绘制水面线，并注明水面线类型。

31、水库经长泄洪洞泄洪，泄洪洞断面为矩形，洞内水流为无压流，其纵剖面如图所示。洞后接一等宽的

矩形长陡坡，出口为平底矩形消能池。试定性绘出水面曲线，并标明型号。

h c0 : 收缩断面水深； i c :临界底坡; h c : 临界水深； d : 消能池池深。

32、一宽度 b =1.0 m 的矩形断面棱柱形渠道，通过流量 q v =3.13 m 3/s 时，正常水深 h 0=1.5 m 。要求：

(1)判别该渠道底坡属于缓坡、陡坡或临界坡；

(2)测得某断面水深 h =1.25 m ，判别该处水流为缓流或急流，渠中发生何种水面曲线，绘出其图形。 33、底坡 i =0.01的等宽矩形断面渠道，内盛静水。今在相距 ?s =100 m 两个断面测得水深分别为

h 1=2 m 及h 2= 3 m 。试导出微波波速 C 随距离 S 变化的关系式，并求出波从断面1到断面2所

需的时间 t 。 ( 20.3s )

34、有一梯形断面渠道，底坡 i =0.0005，边坡系数 m =1,糙率 n =0.027，过水断面面积 A ＝10 m 2。求水力最佳断面及相应的最大流量。若改为矩形断面，仍欲维持原有流量，且其糙率及底坡 i 均不变，问其最佳尺寸如何? ( h=2.34m; b=1.94m; 9.19m

3

/s; h=2.26m; b=4.53m )

35、论证明渠均匀流时水力坡度、测压管水头线坡度、底坡相等，即 J = J p = i 。 36、试举出在明渠中发生临界水深的两个实例，并用图标明临界水深的位置。 37、试证宽浅矩形断面渠道中恒定均匀流时弗劳德数 )/(2/110/910/120/9r g n q i F = 式中 i 为底坡；n 为糙率；q 为单宽流量；g 为重力加速度。

38、断面单位能量 E s 和单位重量液体总能量 E 有什么区别?明渠均匀流 E s 和 E 沿流是怎样变化的?明渠非均匀流 E s 和 E 沿流是怎样变化的?

39、何谓断面单位能量?试叙述断面单位能量曲线的特征。

40、有一由两段不同底坡 i 1 和 i 2 的渠道相连接的棱柱形明渠，渠道断面为矩形，宽度 b =3 m 。当通过流量 q v =15 m 3/s 时，已知 i 1 和 i 2 渠段的正常水深分别为 h 01=0.7 m ，h 02 =2 m 。要求： (1)判别上、下游渠道各为何种底坡； (2)确定水跃发生在哪一渠段上；

(3)定性绘出渠道的水面曲线，并注明曲线的名称。

41、图示为一渐变扩散渠段 AB 连接二棱柱形长渠。已知渠道断面为矩形，上游渠宽 b 1 =3 m ，正常水深h 01=1.8 m ，下游渠宽 b 2=4 m ，正常水深 h 02=2 m ，渐变段底坡 i =0，上游端断面A 处水深

h =1.94 m; 渠中流量q v =10 m 3/s 。要求绘出水面曲线相接图，并注明棱柱形渠段的水面曲线类型。

42、图示为四种过水断面形状不同的明渠，但其过水断面面积、糙率、底坡均相同，试论证并比较各明渠通过流量的大小。 ( b c a d q q q q >>> )

43、证明急流通过矩形断面明渠中的障碍物时，障碍物上的水面必然上升。即图中h h a 12<+。

44、试分析以下三种水面线发生的可能性，如能发生，请说明发生的条件，曲线名称符号及 h 1 和 h 2 的取值大小或范围。

45、图示为一矩形断面平底明渠中的水跃，水跃底部有一低坎。已知单宽流量 q = 6 m 2/s 。跃前水深 h 1 =0.5m ，水流作用在单宽低坎上的总压力2/)(21gh R ρ='。取动量校正系数为1。 (1)求跃后水深h 2； (m 55.3h 2=；无低坎时 h 2=m 59.3 ) (2)此跃后水深与无低坎时的跃后水深相比，哪个大?大多少?

46、已知梯形断面渠道的底宽 b =1m ，边坡系数 m =1。在水平渠段上的水跃共轭水深为 h 1=0.2 m ，

h 2=0.6 m ，求通过渠道的流量 q v 。[梯形断面形心的深度 h c =)(6/)23(mh b bh b h ++]

(/s m 849.0q 3v = )

47、某矩形断面平底渠道，底宽 b =7 m ，通过流量 q v =40 m 3/s 。若渠中发生水跃时，跃前水深 h 1=0.8 m 。求该水跃的水头损失。 (v 2=40/(7?2.5)=2.28m/s ；m 64.0E =? )

48、梯形断面壤土渠道，已知通过流量s /m 5.10Q 3=，底宽m 9.8b =，边坡系数5.1m =，正常水深m 25.1h 0=，糙率025.0n =，求底坡i 和流速v 。 ( i=0.000377 ,v=0.78m/s )

49、有一灌溉干渠，断面为梯形，底宽m 2.2b =，边坡系数5.1m =，实测流量s /m 11.8Q 3=时，均匀流水深m 2h 0=，在1800m 长的顺直渠段水面落差m 5.0h =?，求渠道的糙率n 。 (n=0.0228 ) 50、一石渠的边坡系数1.0m =，糙率020.0n =，底宽m 3.4b =，水深m 75.2h =，底坡2000/1i =，求流量和流速。 (Q=16.58m 3

/s ,v=1.318m/s )

51、直径为d 的圆形管道中的明槽均匀流动，试根据式（7-2-5）导出d /h ~Q /Q 1的关系式（1Q 为1d /h =时的流量）

，并论证当充满度d /h 为多大时，1Q /Q 达到最大值。 (h/d=0.938时 Q/Q 1=1.076 ) 52、有一顶盖为拱形的输水隧洞，过水断面为矩形，宽m 3.3b =，糙率017.0n =，底坡001.0i =，当流量s /m 16Q 3=时，求水深h ，问流速是否超过2.0s /m ？ (h=2.6m,v=1.86m/s<2m/s ) 53、一梯形断面土渠，糙率0225.0n =，边坡系数5.1m =，底坡0001.0=i ，流量s /m 75Q 3=，规定流速s /m 8.0v =。试确定渠道的底宽和水深。 (b=28.52m ,h 0=2.86m )

54、一大型输水渠道为梯形断面，底坡25000/1i =，糙率015.0n =，设计流量s /m 500Q 3=时，正常水深m 10.7h 0=。已知某一渠段的边坡系数0.2m =，请设计该渠道的底宽，并计算相应的流速。(b=40.3m ,v=1.293m/s)

55、采用机械化方法开挖大型土质渠道或河道时，过水断面常呈抛物线形。若已知水深h 和水面宽

B ，试推导过水断面面积和湿周的表达式。(A=hB 32, ?

??????

??

?

???????????

??++++=222414ln 21)4(124B h B h B h B h h B χ) 56、已知三角形断面明槽的边坡系数m ，流量Q ，底坡i 和糙率n

，试导出其正常水深的表达式。当

013.0,0004.0,/3.0,75.03====n i s m Q m 时，求正常水深0h 。 (h 0=0.815m )

57、已知梯形断面渠道的流量s /m 30Q 3=，糙率025.0n =，边坡系数5.1m =，底坡0009.0i =，试分别根据水力最佳断面条件和04.1A /A m =的实用经济断面条件选择宽深比β，确定正常水深0h 和底宽b ，并校核流速是否满足s /m 0.2v s /m 6.0<<？ ((1)按水力最佳断面条件:h m =3.006m,b=1.828m;A m =19.05m 2

,v=1.575m/s(2)按A/A m =1.04设计实用经济断面:h=2.053m,b=6.574m,A=19.8m 2

,v=1.514m/s )

58、试证明：（1）水力最佳的梯形断面水力半径2/h R =；（2）给定过水断面面积A ，边坡系数3/1m =（060=α）的梯形水力最佳断面的湿周为最小。

59、若不对称的梯形断面两侧边坡系数分别为21m ,m ，试推导其水力最佳条件。

60、矩形渠槽，底宽m 4b =，水深m 5.1h =，设槽底糙率0225.0n 1=，槽壁两边的糙率分别为017.0n 2=和012.0n 3=，试计算综合糙率。 (n=0.0209 )

61、有一土渠，经过衬砌，已知底部糙率0225.0n 1=，中部糙率03.0n 2=，上部糙率02.0n 3=，各部分相应的湿周长度分别为m 13.3,m 37.5,m 32.6321=χ=χ=χ，试计算综合糙率。 (n=0.0258 ) 62、某河流在汛期洪水漫滩，实测纵向水面坡度00030.J P =，主槽水深m h 31=，水面宽m B 1201=，滩地水深m h 5.12=，水面宽2302=B m 。糙率分别为0350025021.n ,.n ==。试估算洪水流量。 (742.7m 3

/s)

63、已知甲、乙两河的流量、流速和水面宽，试判断其水流的流态。（1）甲河：m B ,s /m .v ,s /m Q 80611733===；（2）乙河：m B ,s /m .v ,s /m Q 9086617303===。 (甲：缓流；乙：急流)

64、一梯形断面渠道，底坡宽m b 10=，边坡系数51.m =，流量s /m Q 320=，分别对底坡00050.i =和30.i =两种情况确定其临界水深。 （(1)0.714m; (2) 0.726m ）

65、有一矩形断面渠道，宽度m B 6=，糙率0150.n =，流量s /m Q 315=，求临界水深K h 和临界坡度K i 。

( 0.86m; 0.0039 )

66、有一梯形断面渠道，底宽m b 6=，边坡系数02.m =，糙率02250.n =，通过流量s /m Q 312=，求临界坡度K i 。 ( 0.00628 )

67、某一工程施工截流时，龙口近似为矩形断面，宽度m b 100=，水深m h 3=，流量s /m Q 32100=，试计算龙口处微幅波向上游和下游传播的绝对波速，并判断水流是急流还是缓流？ 68、判断题（7-48）中渠道底坡是陡坡还是缓坡？流态是急流还是缓流？

69、试证明，当流量给定时，矩形断面明槽的临界坡度随宽度b 的增加而变化的规律为：

512983)g /Q (.b α<时，K i 随b 的增加而减小；512983/)g /Q (.b α>时，K i 随b 的增加而增大。

70、一瀑布，在跌坎上游约4m 处测得水深为1.0m ，试估算其单宽流量。 ( 3.13m 3

/s ) 71、某矩形断面平坡渠道，底宽m b 8=，流量s /m Q 316=，设跃前水深m .h '60=，求跃后水深''h 和水跃长度。 ( 0.867m; 1.84m )

72、有一底宽为12m 的矩形断面渠道中发生水跃，已知渠底高程为120.43m ，流量s /m Q 360=，测得跃后水位高程为123.5m ，试求水跃中单位体积水体所消耗的能量和消能率。 (29.89KJ/m 3

; 48.7%) 73、一直径D =1.0m 的水平无压圆管中发生水跃，已知流量Q =1.0m 3

/s ，跃前水深'h 为0.4m ，求跃后水深''h 。(0.802m)

74、试证明与水跃函数的极小值min J 相应的水深满足条件013

2=α-gA B Q '。

75、试证明，在边坡系数为m 的平底梯形断面明槽中，水跃前、后的水深之间满足以下关系03]1

3)123[()1)(123()125(222

34

=-+-+++++++σηβσββηββηβη

其中 2

/5'

2/1'''',,/mh g Q mh b

h h ==

=σβη 76、矩形断面斜坡明槽上发生水跃，假设水跃区水体的重量)(2

1

'''h h L K G +=

γ（L 为水跃段长度，K 为修正系数），试推导水跃方程，并证明其跃前、跃后水深满足181212

1'''-+=W h h ，式中

)/(],sin /[cos 3

'221

'

''2121gh q Fr h h KL Fr W αθθ=-+

=

77、实验水槽中的水流现象如图所示，且流量不变，若提高或降低尾门，试分析水跃位置向哪边移动，为什么？

78、试定性分析下面各种情况下渠道里的水面曲线形式，假设各段渠道均充分长，且流量、糙率、断面形状及尺寸均相同。

79、一排水渠上段底坡0005.01=i ，下段底坡00033.02=i ，排水入下游河道中，已知在排泄一定流量时两段渠道中均匀流水深均大于临界水深，下游河水位很低，试定性分析渠道中的水面曲线。

80、一矩形断面渠道，底宽5=b m ，底坡005.0=i ，分为充分长的两段，糙率分别为0225.01=n 和

015.02=n 。当流量s m Q /53=时，试判断两段渠道底坡的性质，并定性绘出水面曲线。

81、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 q /43=时，正常水深分别为m h m h 55.1,66.00201==，试绘制水面曲线，并确定水跃发生在哪段渠道中。

82、梯形断面明槽，底坡10=b m ，边坡系数0.1=m ，糙率025.0=n ，分为底坡不同的三段：m l i m l i m l i 500,05.0,150,0,5000,001.0332211======。设流量s m Q /153=，试分析和计算其水面曲

线。

83、一梯形断面土质渠道，糙率025.0=n ，底宽m b 2.8=，边坡系数5.1=m ，底坡0004.0=i ，通过流量s m Q /353=。渠中建有一座节制闸，当闸前水深m H 4=时，计算节制闸上游的水面曲线，确定回水影响范围（本题以水深与正常水深相差不到1cm 的断面作为回水末端）。 84、试证明，无摩阻的矩形渠道水面曲线可以表示为常数++=

])(2[23h

h i h

s K 。 85、某闸的下游为一水平渠道，然后与一断面形状尺寸相同的陡坡长渠连接， （1） 试定性分析水平段长度l 不同时，渠道中会出现哪些类型的水面曲线？

（2） 若渠道断面均为矩形，底宽m b 10=，糙率025.0=n ，水平段长度,37m l =长渠底坡03.0=i ，

且已知通过的流量s m Q /803=，闸下收缩断面水深m h c 68.0=，试计算水平段和长渠上的水面曲线。

86、水流从引水渠经渐变段流入渡槽，糙率均为022.0=n ，流量s m Q /103=。引水渠底宽m b 41=，底坡001.01=i ，渡槽底宽m b 5.22=，底坡005.02=i ，断面均为矩形；渐变段长度m l 18=，宽度沿流动方向按直线收缩，底坡与引水渠相同。试计算渐变段进、出口断面的水深。 ( 1.834m; 1.581m )

87、某小河上设有两测站，距离800m ，测得水位分别为m z 50.1771=和m z 30.1772=（测站1在上游），过水断面面积分别为2120.27m A =和220.24m A =，湿周分别为m 7.111

=χ和m 6.102=χ，若已知流量

s m Q /253=，试估算该河段的糙率；若已知糙率04.0=n ，试估算流量。 ( 0.0271; 15.7m 3

/s )

88、某河纵剖面如图所示，在断面5—5修坝蓄水后，流量s m Q /265003=，断面5—5处的水位m z 65.1865=，河床糙率04.0=n ，各断面距断面5—5的距离s 以及在不同水位下的过水断面面积A

和水面宽B 见下表，试计算断面5—5到断面1—1的水面曲线。

( z 1=188.45m,z 2=187.77m,z 3=187.47m, z 4=187.02m, z 5=186.65m )

要素

测站5 测站4 测站3 测站2 测站1 m z /

186

187 188 186 187 188 187 188 189 187 188 189 188 189 190 2/m A 18100

19000 20000 13500 14200 15000 18100 19100 20000 19000 20500 22000 14000 14500 15300 m B / 830

833 836

687 690 695 988 995 1000 1170 1180 1190 738 743 750 m s / 0

6000

10500

15000

24000

武汉大学水力学课本习题解答7章

第 七 章 习 题 解 答 7-1 梯形断面壤土渠道，已知通过流量Q = 10.5 m 3/s ，底宽b = 8.9 m ，边坡系数m = 1.5，正常水深h 0= 1.25 m ，糙率 n = 0.025，求底坡i 和流速v 。 解： A = 1.25×(8.9+1.5×1.25) = 13.47 m 2，χ= 8.9+2×1.25×25.11+= 13.41 m ， R = A /χ=1.005 m ，C = 1.0051/6/0.025 = 40.03 m 1/2·s ， K = ACR 1/2=540.57 m/3s i = (Q /K )2 = 0.000377， v = Q /A = 0.78 m/s 7-2 有一灌溉干渠，断面为梯形，底宽b = 2.2 m ，边坡系数m = 1.5，实测得流量Q = 8.11 m 3/s 时，均匀流水深h 0 = 2 m ，在1800m 长的顺直渠段水面落差Δh = 0.5 m ，求渠道的糙率n 。 解： i = J = J P = △h /L =1/3600， A = 2×(2.2+1.5×2 ) = 10.4 m 2， χ= 2.2+2×2×25.11+= 9.41 m ， R = A /χ= 1.105 m n = AR 2/3i 1/2/Q = 0.0228 7-3 一石渠的边坡系数m = 0.1，糙率n = 0.020，底宽b = 4.3 m ，水深h = 2.75 m ，底坡i = 1/2000，求流量和流速。 解：A = 2.75×(4.3+0.1×2.75 ) = 12.58 m 2，χ= 4.3+2×2.75×21.01+= 9.83 m R = A /χ= 1.28 m ，v = n i R 32=1.318 m/s ， Q = vA =16.58 m 3/s 7-4 直径为d 的圆形管道中的明槽均匀流动，试根据式（7-2-5）导出Q/Q 1~h/d 的关系式（Q 1为h/d = 1时的流量），并论证当充满度h/d 为多大时Q/Q 1达到最大值。 解： 圆管 3 235χ= n i A Q ， 满流时 3 213511χ= n i A Q ， )sin (82?-?=d A ，d ?=χ2 1 ， A 1 =πd 2 /4，χ1= πd ()[]313 213 51121 ?π=??? ? ??χχ??? ? ??=f A A Q Q ， ()()25sin ? ?-?=?f Q /Q 1取极值时， ()()()()[]?-?-?-?? ?-?=?'sin 2cos 15sin 3 4 f = 0 得到两个极值点： ?= 0为极小值点，Q /Q 1 = 0； ?= 5.278为极大值点，此时 ?? ? ?? ?-=2cos 121d h =0.938， Q /Q 1 =1.076 7-5 有一顶盖为拱形的输水隧洞，过水断面为矩形，宽b = 3.3 m ，糙率n = 0.017，底 坡i = 0.001，当流量Q = 16 m 3/s 时，求水深h ，问流速是否超过2.0 m/s ？ 解： 试算，……，取h = 2.6 m ，A = 3.3×2.6 = 8.58 m 2，χ= 3.3+2×2.6 = 8.5 m ，

第十章有压管道和明槽非恒定流

第十章 有压管道和明槽非恒定流 10-1 直接水击是指有压管道末端阀门处的最大水击压强 ( ) (1) 不受来自上游水库反射波的影响; (2) 受来自上游水库反射波的影响 (3) 受阀门反射波的影响 (4) 不受管道长度的影响 10-2 发 生 间 接 水 击 的 条 件 是 ( ) (1) C L T a /< (2) C L T a /> (3) C L T a /2< (4) C L T a /2> 式中 T a 为阀门关闭时间，L 为管道长度，C 为水击波速。 10-3 在水击研究中，必须认为 ( ) (1)液体是可压缩的，管道是刚体 (2)液体是不可压缩的，管道是弹性体 (3)液体和管道都是弹性体 (4)液体是不可压缩的，管道是刚体 10-4 当阀门突然关闭时，水击波传播的第二阶段(即L/C

武汉大学水力学教材答案第二章..

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的 ) （） b，长度L及倾角α均相等，则二板上的静水总压力作 ( ) ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一U 形水银压差计，如图所示。由于A、B两点静水压强不 ?h 的差值。( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (3) C ? C (4) D ? D ( ) (1) 淹没面积的中心；(2) 压力体的中心；(3) 总压力的作用点；(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面；(2) 斜平面；(3) 旋转抛物面；(4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H，则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。

15、欧拉液体平衡微分方程( ) (1) 只适用于静止液体；(2) 只适用于相对平衡液体； (3) 不适用于理想液体；(4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应为( ) (1) a (2) d 17、液体某点的绝对压强为58 kP a，则该点的相对压强为( ) (1) 159.3 kP a；(2) 43.3 kP a；(3) -58 kP a(4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体，容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体，则两个容器中曲面AB 上压力体及压力应为( ) (1) 压力体相同，且压力相等；(2) 压力体相同，但压力不相等； (3) 压力体不同，压力不相等； 1 m 时〔虚线位置〕，闸门上的静水总压力。( ) (3) 不变；(4) 无法确定。 3 m 水柱高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的 绝对压强值等于( ) (1) 3 m 水柱高；(2) 7 m 水柱高； (3) －3 m 水柱高；(4) 以上答案都不对。 21、液体中，测管水头(z + p/ρg) 的能量意义是______________________。 22、液体中，位置高度z 的能量意义是_______________；压强高度p/ρg 的能量意义是_______________。 23、真空压强的最小值是__________________；真空压强的最大值是___________________。 24、比重为0.81 的物体放入比重为0.9 的液体中，则出露部分体积与总体积之比为__________________。

武大水力学习题第6章 恒定管流

第六章恒定管流 1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。 ( ) 2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。 ( ) 3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。 ( ) 4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。 ( ) 5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。 ( ) 6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。( ) 7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。( ) 8、图示A、B 两点间有两根并联管道 1 和 2 。设管 1 的沿程水头损失为h f1 ,管 2 的沿程水头损失为h f2。则h f1与h f2 的关系为（） （1）h f1 ＞h f2；（2）h f1＜h f2；（3）h f1 = h f2；（4）无法确定。 9、图示为坝身下部的三根泄水管 a、b、c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是（）。 （1）a管；（2）b管；（3）c管；（4）无法确定。 10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程 ________________________________________________________；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程____________________________________。

11、图示为一串联管段恒定流。各管段流量q v1、q v2、q v3的关系为______________________。各管段流速 v1、v2、v3 的关系为 ____________________________________________________________。 12、对于有压管流出口为自由出流时，测压管水头线终点在 _________________________________________________；出口为淹没出流时，若下游水池中流速 v2=0,测压管水头线终点在____________________________，若v2≠0，测压管水头线应 ____________________________________________________________________下游水面。 13、定性绘出图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号及负压区。 14、定性绘出图示水泵管道的总水头线和测压管水头线，标明有关的符号，并标出管中的 M、N 两点的压强高度p m/ g 及p n/ρg。 15、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。 16、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

武汉大学水力学复习题及答案

第一章 导 论 1、体积模量 K 值越大，液体越容易压缩。 ( ) 2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。 ( ) 3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。 ( ) 4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度； (2)水的容重； (3)当地气压； (4)水的流速。 5、理想液体是 （ ） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； (4)有切应力而不变形的液体。 6、A 、B 为相邻两液层，A 层流速大于B 层流速。则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。 其中τ1 的方向与流向 __________，τ2 的方向与流向______________。 7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为 _______________；动力粘度的量纲为 ____________________。 8、物体在外力作用下产生 _______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为 _______。 9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布，切应处。 10 ________________________假定。 11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A ，则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。 12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 ，质量 m=5kg ，沿着涂有厚度δ=油的斜面向下作等速运动， 其速度u =s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν =__________________ (油的密度ρ＝950 kg/m 3)。 A 的极薄的平板以速度 u 平行移动。x 为平 板距上边界的距离。求：平板所受的拖力T ，（缝隙内的流速按直线分布）。 （A x x u T )(-??+ =μ） 14、已知200C 时海水的密度3cm /g 03.1=ρ，试用国际单位制表示其密度值，并求其比重和重度。 （33/094.10,03.1,/1030m kN S m kg ===γρ）

武大水力学习题第4章 层流絮流及水流阻力及水头损失剖析

第四章层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、紊流光滑区的沿程水头损失系数λ仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。() 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。() 3、紊流中存在各种大小不同的涡体。() 4、紊流运动要素随时间不断地变化，所以紊流不能按恒定流来处理。() 5、谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。() 6、 ' ' y u x uρ τ- =只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。() 7、临界雷诺数随管径增大而增大。() 8、在紊流粗糙区中，对同一材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。() 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。() 10、管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。() 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。() 11、不论是均匀层流或均匀紊流，其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。() 12、公式gRJ ρ τ=即适用于管流，也适用于明渠水流。() 13、在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。() 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。() 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。() 16、恒定均匀流中，沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。() 17、粘性底层的厚度沿流程增大。() 18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ与断面平均流速 v 的平方成正比。() 19、当管径和流量一定时，粘度越小，越容易从层流转变为紊流。() 20、紊流的脉动流速必为正值。() 21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。( ) 22、有一管流，属于紊流粗糙区，其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。() 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。() 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。() 25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。() 26、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。() 27、其它条件不变，层流内摩擦力随压力的增大而（） ⑴增大；⑵减小；⑶不变；⑷不定。 28、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。 29、其它条件不变，层流切应力随液体温度的升高而()

武大水力学习题第7章 明槽恒定流动教案

第七章明槽恒定流动 1、缓变流一定是缓流，急变流一定是急流。 ( ) 2、棱柱形明渠中形成 S2型水面曲线时，其弗劳德数F r 沿程减小。 ( ) 3、S2 型水面曲线是发生在 ( ) (1) 缓坡渠道中的缓流 (2) 陡坡渠道中的缓流 (3) 缓坡渠道中的急流 (4) 陡坡渠道中的急流 4、在明渠渐变流中 ( ) (1)总水头线一定平行于底坡线(2)总水头线与自由水面相重合 (3)测压管水头线与自由水面一致(4)水面线与底坡线平行 5、发生水跃的充分必要条件是 ( ) (1)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 6、已知某水闸下游收缩断面水深h c0 = 0.6 m (相应的跃后水深h c0 = 3.5 m) ,临界水深 h c = 1.6 m，下游河道水深t = 1.4 m ,则闸下将发生 ( ) (1)远离水跃 (2) 临界水跃 (3) 淹没水跃 (4) 急流7、明渠中发生M3、S3、H3、A3 型水面曲线时，其弗劳德数F r ( ) (1)小于1 (2)等于1 (3)大于1 (4)无法确定 8、有两条梯形断面渠道 1和 2，已知其流量、边坡系数、糙率和底宽均相同，但底坡i1 > i2 ,则其均匀流水深h01和h02的关系为 ( ) (1)h01> h02(2)h01< h02(3)h01= h02(4)无法确定 9、有两条梯形断面渠道 1 和 2，已知其流量、边坡系数、底坡和糙率均相同，但底宽b1 > b2 ,则其均匀流水深h01和h02的关系为 ( ) (1)h01大于h02 (2)h01小于h02(3)相等 (4)无法确定 10、有两条梯形断面渠道 1 和 2，其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同，但糙率n1 > n2，则其均匀流水深h01和h02的关系为 ( ) (1)h01大于 h02 (2)h01小于 h02(3)相等 (4) 无法确 定 11、有四条矩形断面棱柱形渠道，其过水断面面积、糙率、底坡均相同，其底宽b与均匀流水深h。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是 ( ) (1) b1 =4 m ，h01 =1m (2) b2 =2 m ，h02 = 2m (3) b3 = 2.83 m ，h03 = 1.414m (4) b4 = 2.67 m ，h04 = 1.5m 12、矩形明渠水流中，断面单位能量E s与势能 h 之比值E s/h =1.8时，水流的弗劳德数F r为( ) (1) F r >1.0 (2) F r <1.0 (3) F r =1.0 (4) 不定

第1章 流体流动

第1章流体流动 一、选择题 1.流体阻力的表现，下列阐述错误的是（）。 A、阻力越大，静压强下降就越大 B、流体的粘度越大，阻力越大 C、流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D、流体的内摩擦力是产生流体阻力的根本原因 2.压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示（）。 A、atm B、mmHg C、Kg/m.s2 D、N/m2 3.水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断 4.对可压缩流体，满足（）条件时，才能应用柏努力方程求解。 A、 ) %( 20 p p p 1 2 1式中压强采用表压表示 < - B、 ) %( 1 p p p 1 2 1式中压强采用表压表示 < - C、 ) %( 20 p p p 1 2 1式中压强采用绝压表示 < - D、 ) %( 1 p p p 1 2 1式中压强采用绝压表示 < - 5.判断流体的流动类型用（）准数。 A、欧拉 B、施伍德 C、雷诺 D、努塞尔特 6.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为（）。 A、直线 B、抛物线 C、双曲线 D、椭圆线 7.测速管测量得到的速度是流体（）速度。 A、在管壁处 B、在管中心 C、瞬时 D、平均 8.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（）。 A、 1.2m； B、0.6m； C、 2.4m； D、 4.8m。 9．当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )

A、u ＝3/2.umax B、u ＝0.8 umax C、u ＝1/2. umax D u =0.75 umax 10.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（） A、层流流动 B、湍流流动 C、过渡型流动 D、静止状态 11.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（） A、上游截面处流速 B、下游截面处流速 C、小管中流速 D、大管中流速 12.流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( ) A、780mm汞柱 B、1Kgf/cm2 C、10.336m水柱 D、10130Pa 13.流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（）倍。 A、4 B、2 C、2 D、不能确定 14.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( ) A、1.0 B、0.5 C、0.35 D、0.75 15.在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( ) A、静压头 B、动压头 C、位压头 D、无法确定 16.流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( ) A、<4000 B、<2000 C、>2000 D、>4000 17.不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（） A、u1S1=u2 S 1 B、u1 S 2=u2 S 1 C、u1 S 1/ρ1=u2 S 2/ρ2 D、u1 S 1/ρ2=u2 S 2/ρ1 18.有两种关于粘性的说法： ( ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A、这两种说法都对； B、这两种说法都不对； C、第一种说法对，第二种说法不对； D、第二种说法对，第一种说法不对。 19.层流与湍流的区别是（）

长沙理工大学水力学习题集资料

第一章绪论 第一节思考题 1-1 重力加速度的大小与哪些因素有关？在水力学中是怎样考虑重力加速度的大小？ 1-2 液体的容重和密度在什么情况下可视为常数？ 1-3 影响液体γ与ρ变化的因素有哪些？水的γ和ρ与这些因素的变化关系如何？ 1-4 固体间的摩擦力与液层之间的内摩擦力有何不同之处？ 1-5 静止液体是否存在粘滞性？为什么？ 1-6 举例说明液层上切应力方向的确定方法。 1-7 假设明渠水流的垂线流速分布为：①常数；②底部速度u=0，表面u=u max的斜直线； ③二次抛物线。则其切应力τ的垂线分布规律各是怎样的（作图说明）？ 1-8 液体压缩时，其质量和密度各有无变化？影响β（或K）变化的因素有哪些？ 1-9 引入连续介质假设有何实际意义？ 1-10 何谓理想液体？理想液体流动的垂线流速与切应力分布规律如何？在自然界中存在理想液体吗？ 第二节计算题 1-1 体积为2.5m3，重量为17.1kN的液体，其容量、密度各为若干？ 1-2 某液体的密度为13600kg/ m3，运动粘滞系数为1.14×10-7㎡/s，求动力粘滞系数。 1-3 已知水的动力粘滞系数μ=0.00129Pa·s，求其运动粘滞系数。 1-4 两水平平行板间充满y=7.84kN/ m3的液体，上板固定，下板在τ=1.5N/㎡的切应力作用下，以u=0.3m/s的速度平移，两板间距l=1mm，求液体的粘滞系数μ和υ。 1-5 一质量m=5kg的木板如计1-5图，沿着涂有润滑油的斜面等速下滑，油的动力粘滞系数μ=0.1225N·s/㎡，油层厚t=0.1cm，木板的接触面积A=0.25㎡，求木板的下滑速度u。 1-6 某滑动轴承如计1-6图，轴承宽a=20cm,轴的直径d=13cm，间隙t=0.1cm，当轴的转速n=210rpm时，内摩擦力对轴中心的力矩M=0.4N·m，求μ。

第7章明渠恒定非均匀流

第7章 明渠恒定非均匀流 1.明渠非均匀流有哪些特征? 2.产生明渠非均匀流的原因有哪些? 3.下面三种微波传播的平面图形,各代表什么流态水流,写出其水流流速与波速的关系。． 4.缓流和急流各有什么特点?有哪些判别方法? 5.断面比能(断面单位能量)与单位重量液体的总能量E有何区别? s E 6.断面比能在一定和过水断面形状尺寸一定时, 曲线有何特点? Q ()s E f =h 7.明渠均匀流和沿程怎样变化?明渠非均匀流渐变流和沿程怎样变化? s E E s E E 8.临界水深是如何定义的?它的一般关系式为___________。 9.临界水深与哪些因素有关，在水流分析中有何作用? 10.明渠水流Fr数的物理意义是什么?如何用Fr数判别水流的流态。 11.,0dh dEs 0=dh dEs 各相应于什么流态? 12.临界底坡的概念是什么?i 与哪些因素有关?是否为真实底坡? k 13.在糙率n不变的棱柱体宽矩形断面渠道中,当底坡i一定时,试分析临界底坡i k 随流量增 减怎样变化? 14.缓坡上的均匀流一定为缓流( ),陡坡上的均匀流一定为急流( ). 15.下列各种情况中,哪些可能发生,哪些不可能发生？ (1) 缓坡 （2）陡坡上 ?????????????急流（）缓流（）非均匀流急流（）缓流（）均匀流??? ??????????急流（）缓流（）非均匀流急流（）缓流（）均匀流

(3) 临界坡上 (4) 平坡上 ?????????????????急流（）缓流（）非均匀流急流（）临界流（）缓流（）均匀流?????????????急流（）缓流（）非均匀流急流（）缓流（）均匀流16.棱柱体渠道非均匀流渐变流的基本公式21r dh i j dl F ?=?中分子、分母的物理意义如 何? 17.棱柱体渠道非均匀流渐变流水深如何分区?a、b、c三区的水面曲线总的变化规律是什么? 18.矩形断面渠道,流量Q=6m 3/s,底宽b=3.2m,糙率n=0.025,均匀流水深h =1.6m,试用最简单的方法判别水流的流态。 019.证明:矩形断面渠道中最小断面单位能量E min =k h 2 3 ,h 为临界水深。 k 20.证明:当断面比能Es以及渠道断面形式尺寸一定时,最大流量相应的水深是临界水深。 21.临界流必为均匀流，这种说法对吗?说明理由。 22.临界水深与正常水深有何不同?何时临界水深才真实存在? 23.在一条断面形状、尺寸、底坡和糙率均固定的明渠中，当通过流量Q=10.00m 3/s时是陡 坡明渠，当通过大于或小于Q的流量时，是否一定仍为陡坡明渠? 24.何谓水跃函数?水跃函数曲线有何特点?　 25.缓流和急流的概念与渐变流、急变流的概念之间有何区别，是否有渐变急流、渐变缓流，急变缓流、急变急流这些流动?举例说明。

明槽恒定流动

第七章 明槽恒定流动 第一节 明槽与明槽流动 明槽流（明渠流，无压流，Open-channel flow ，Free surface flow ）: 具有自由液面，液面压强为大气压。 天然河道，人工渠道，非满流的管道（无压输水隧洞、下水道） 明槽恒定均匀流或渐变流，水面线与测压管水头线相重合。 水面线随着不同的水流条件和槽身条件而变动。 1． 明槽的底坡 明槽底坡 （Bed slope ） s z z ds dz i b b b ?-=- ==2 1sin θ 小底坡：∣i ∣< 0.1 或 θ< 6° 此时Δs ≈水平距离ΔL ，且i ≈Δz b /ΔL = tan θ， cos θ≈1.0 顺坡（或正坡）: i > 0，槽底高程沿流程下降； 平坡Horizontal slope : i = 0； 逆坡（或负坡）Adverse slope: i < 0，槽底高程沿流程上升。 2.明槽的横断面 天然河道：不规则的断面 人工渠道：梯形、矩形、U 形、圆形，抛物线形等。 水深h = 明槽过水断面上槽底最低点至水面的距离 小底坡时，h ≈铅垂方向的深度h ′= h/cos θ 。 同一横断面上，过水断面面积A 等参数与水深h 有关

梯形断面Trapezoidal section （土质渠道）: 底宽(Bed width ) b 边坡系数 (Side slope ) m = cot α，与构成渠道边坡的岩土的稳定性有关 对称的梯形断面渠道， A = ( b + m h ) h B = b +2mh 212m h b ++=χ （水面不计入湿周） m = 0时为矩形断面(Rectangular section): A = hb ，B = b ，c =b+2h 。 宽矩形断面: h/B <<1， → c ≈B ，R ≈h 。 圆形断面（隧洞、涵管等）)sin (8 2 ?-?=d A d ?= χ21 2sin ?=d B h d h arcsin 4=? 3. 棱柱形明槽与非棱柱形明槽 棱柱形明槽Prismatic channel ：槽身长直，底坡不变，横断面形状尺寸沿程不变的明槽 反之为非棱柱形明槽 Non-Prismatic channel 。 天然河道形状复杂不规则，通常为非棱柱形明槽；人工渠道多为棱柱形明槽。 与有压管流不同，明槽水深可以沿程变化，棱柱形明槽中的恒定流动有可能是非均匀流，甚至是急变流。 本章内容： 明槽恒定均匀流——特征及形成条件，基本水力计算问题 明槽恒定非均匀渐变流——明槽流动的流动状态及其判别，水面曲线分析和计算 明槽恒定急变流（水跃、水跌等）。

武汉大学水力学教材答案第三章

第三章水动力学基础 渐变流与急变流均属非均匀流 急变流不可能是恒定流。 总水头线沿流向可以上升，也可以下降。 水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 扩散管道中的水流一定是非恒定流。 恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。 均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 总流连续方程V1A1 = V2A2对恒定流和非恒定流均适用 21、对管径沿程变化的管道 (1)测压管水头线可以上升也可以下降 (3)测压管水头线沿程永远不会上升 测压管水头线总是与总水头线相平行 测压管水头线不可能低于管轴线 ,则管内水流属 (3)恒定非均匀流 10 、 11 、 12 、 渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 13 、 液流流线和迹线总是重合的。 14、用毕托管测得的点流速是时均流速 15、测压管水头线可高于总水头线。 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。 17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。 18、恒定总流的能量方程Z1 + P1/g + V12/2g = Z2 + P2/g + V22/2g + h w1- 2 ，式中各项代表( ) (1)单位体积液体所具有的能量；(2)单位质量液体所具有的能量 (3)单位重量液体所具有的能量；(4)以上答案都不对。 19、图示抽水机吸水管断面A—A动水压强随抽水机安装高度h的增大而 (3)不变 ( ) ⑷不定 20、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( ) ⑶ h1 = h2 (4)无法确定 (1) h1 > h2 ⑵ h1 v h2 22、图示水流通过渐缩管流岀，若容器水位保持不变 (1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流 ( (4)非恒定非均匀流

第七章 第二节 国际资本流动的利益和风险

第二节国际资本流动的利益和风险 国际资本流动在性质上是生产要素的国际化配置和配合。国际资本流动的大规模发展对资本输出国、资本输入国以及对国际经济势必产生深远的影响。一般地讲，这种影响是双重的，即有积极的作用，也不乏消极影响。 一、国际资本流动的利益 在分析国际资本流动的利益时，我们分别从长期资本流动对资本输出国、资本输入国的影响以及短期资本流动对国内、国际经济的影响来谈。 1．长期资本流动的利益 长期资本流动的期限长、数量大，对经济的长期稳定和持续发展影响较大，并且对资本输出国和资本输入国经济的影响各有不同。 长期资本流动对资本输出国经济的积极作用表现在：（1）提高资本的边际收益。一般来说，资本输出国的资本相对过剩，资本的边际效益递减，预期投资利润率较低，同此，将其输出到资本短缺或投资机会更多的国家或地区能够提高资本的边际效益；（2）有利于占领世界市场，促进商品和劳务的输出。长期资本流动不是简单的货币资本流动，而是包括货币资本、技术设备和生产管理经验在内的总体转移，因此，这级助于扩大资本输出国的出口规模，并推动国内的发展；（3）有助于克服贸易保护壁垒，在贸易保护主义严重存在的今天，向国外输出长期资本尤其是直接投资，是绕过壁垒的有效途径；（4）有利于提高国际地位。国际地位取决于经济实力和经济影响力。向国外输出长期资本，一方面可以增强输出国的经济实力，且巨额利润汇回，对扩大资本积累及改善国际收支等起重要作用；另一方面可直接影响输入国内经济、政治，甚至整个社会生产，从而有利于提高输出国的国际地位。 长期资本流动对输入国经济的积极影响表现在：（1）缓和资金短缺的困难。资本输入国尤其是许多发展中国家往往资金短缺，通过输入外国资本，在短期内获得大量资金，可以解决资金供不应求的矛盾，并能加大资金投入、促进经济发展；（2）提高工业化水平。长期资本流动在一定程度上能推动资本输入国的产业结构升级与调整，改善生产技术设备的落后状况；（3）扩大产品出口数量，提高产品的国际竞争能力。（4）增加了新兴工业部门和第三产业部门的就业机会，缓解就业压力。 2．短期资本流动的利益 在短期资本流动中，贸易性流动和金融性资本流动比较稳定，并且其影响相对有利。而以投机性资本为主的国际贸易则最受国际金融界和各国货币当局所关注，原因在于其流动规模巨大，变化速度快，对一国乃至世界经济金融造成的影响深刻而复杂。因此，在分析短期资本流动的经济影响时，我们更侧重分析短期投机资本或国际游资的影响。 短期资本流动对国内经济的有利影响表现在：（1）对国际收支的影响。短期资本流动能调节暂时性国际的收支平衡。当一国国际收支出现暂时性逆差时，该国货币汇率会下跌，若

流体力学辅导材料7 第七章 明渠恒定流 教学基本要求 1教学总结

流体力学辅导材料7 第七章明渠恒定流 【教学基本要求】 1、理解明渠分类，掌握梯形渠道和矩形渠道过流断面的水力要素计算。 2、理解明渠恒定均匀流形成条件，,掌握明渠恒定均匀流水力特征。 3、掌握明渠恒定均匀流水力计算基本公式。 4、理解水力最优断面与允许流速的概念。 5、会进行明渠恒定均匀流水力计算（求流量、底坡、断面尺寸的确定等）。 6、理解明渠恒定非均匀流形成条件及明渠恒定非均匀流水力特征。 6、理解明渠水流的流态（缓流、临界流、急流），掌握其判别标准。 E、临界水深、临界底坡、理解断面单位能量等概念。7hi sKK8、了解弗劳德数Fr的物理意义，熟悉其数学表达式。 9、了解水跃、跌水现象和流动特征，知道水跃方程、共轭水深、水跃能量损失和跃 的计算。 10、知道明渠恒定非均匀渐变流微分方程。 11、会进行棱柱形渠道水面曲线定性分析。 12、会进行棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线计算（分段求和法）。 【学习重点】 1、明渠的分类，明渠恒定均匀流的水流特征，及其形成条件。 2、明渠恒定均匀流计算基本公式。 3、明渠断面形状、尺寸，底坡的设计及其水力计算。 4、缓流、急流、临界流及其判别标准。 5、断面单位能量、临界水深、临界底坡等概念。 6、跌水、水跃水流特征，共轭水深等概念。 7、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线的变化规律及其定性分析。 8、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线的计算（分段求和法）。 【内容提要和学习指导】 一.概述 明渠水流是指河道或渠道中水流，其自由表面为大气压，相对压强为0，亦称无压流。本章介绍明渠的分类，明渠水流特征，及其水力计算。本章分为两大部分：第一部分为明渠恒定均匀流。第二部分为明渠恒定非均匀流。这一章的基本概念较多，要多从物理意义上加以理解。有些水力计算比较繁，如梯形断面渠道的断面尺寸的设计、共轭水深、水面曲线的计算，要求掌握其计算方法，利用相关资料会进行计算。考核内容为基本概念和矩形断面渠道的水力计算。 :明渠的分类. 二 断面形状和尺寸沿程①按纵向几何条件分为棱柱型渠道与非棱柱型渠道。断面形状和尺寸沿程变化的渠道叫不变的渠道称为棱柱型渠道；反之，非棱柱型渠道。、逆坡渠道。平坡渠道②按底坡划分为顺坡渠道、

武大水力学习题第2章 水静力学

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。 ( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。 ( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的坐标，ρ为水的密度，A 为斜面面积) （） 6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板，它们的宽度b，长度L及倾角α均相等，则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( ) 7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。 ( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一 U 形水银压差计，如图所示。由于A、B 两点静水压强不等，水银液面一定会显示出?h 的差值。 ( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。 ( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (1) A ? A (2) B ? B (3) C ? C (4) D ? D

12、压力中心是( ) (1) 淹没面积的中心； (2) 压力体的中心；(3) 总压力的作用点；(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面； (2) 斜平面； (3) 旋转抛物面； (4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H，则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。 15、欧拉液体平衡微分方程 ( ) (1) 只适用于静止液体； (2) 只适用于相对平衡液体； (3) 不适用于理想液体； (4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应 为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d 17、液体某点的绝对压强为 58 kP a，则该点的相对压强为 ( ) (1) 159.3 kP a； (2) 43.3 kP a； (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体，容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体，则两个容 器中曲面AB 上压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同，且压力相等； (2) 压力体相同，但压力不相等； (3) 压力体不同，压力不相等； (4) 压力体不同，但压力相等。

流体力学课后答案第七章

1． 已知平面流场的速度分布为xy x u x +=2，y xy u y 522+=。求在点（1，-1）处流体 微团的线变形速度，角变形速度和旋转角速度。 解：（1）线变形速度：y x x u x x +=??=2θ 54+=??=xy y u y y θ 角变形速度：()x y y u x u x y z +=??? ? ????+??=222121ε 旋转角速度：()x y x u x u x y z -=???? ????-??=222 121ω 将点（1，-1）代入可得流体微团的1=x θ，1=y θ；23/z =ε；21/z =ω 2．已知有旋流动的速度场为z y u x 32+=，x z u y 32+=，y x u z 32+=。试求旋转角速度，角变形速度和涡线方程。 解：旋转角速度：2 121=???? ????-??=z u y u y z x ω 2 121=??? ????-??=x u z u z x y ω 2121=???? ????-??=y u x u x y z ω 角变形速度：2521=??? ? ????+??=z u y u y z x ε 2 521=??? ????+??=x u z u z x y ε 2 521=???? ????+??=y u x u x y z ε 由z y x dz dy dx ωωω==积分得涡线的方程为： 1c x y +=，2c x z += 3．已知有旋流动的速度场为22z y c u x +=，0=y u ，0=z u ，式中c 为常数，试求流 场的涡量及涡线方程。

解：流场的涡量为： 0=??-??=z u y u y z x Ω 22z y cz x u z u z x y +=??-??= Ω 22z y cy y u x u x y z +-=??-??=Ω 旋转角速度分别为：0=x ω 222z y cz y +=ω 222z y cy z +-=ω 则涡线的方程为：c dz dy z y +=??ωω 即c y dz z dy +-=?? 可得涡线的方程为：c z y =+22 4．求沿封闭曲线2 22b y x =+,0=z 的速度环量。（1）Ax u x =，0=y u ；（2）Ay u x =，0=y u ；（3）0=y u ，r A u =θ。其中A 为常数。 解：（1）由封闭曲线方程可知该曲线时在z =0的平面上的圆周线。 在z =0的平面上速度分布为： Ax u x =，0=y u 涡量分布为：0=z Ω 根据斯托克斯定理得：0==?z A z s dA ΩΓ （2）涡量分布为：A z -=Ω 根据斯托克斯定理得：2b A dA z A z s πΩΓ-==? （3）由于0=r u ，r A u =θ 则转化为直角坐标为：22b Ay y r A u x -=-=，2b Ax u y =