武汉大学水力学题库答案.讲义
第一章 导 论
1、(√)
2、(×)
3、(×)
4、( 1 )
5、( 2 )
6、等于；相同；相反。
7、L/T 2 ；L 2/T ；M/LT 或FT/L 2
。 1- 8、变形； 弹性。 9、直线； 渠底。 10、连续介质。 11、相反；相同。 12、μ=0.1047 Pa ·s ；ν=1.102×10-4m 2
/s 13、则薄板所受切力 T ＝μ
(
x u +
)x
-??A ; 14、ρ=1030Kg/m 3
, s=1.03 , γ =10.094KN/m 3
15、ρ=998.88Kg/m 3
,ν =μ/ρ=1.003-6m 2
/s ，空气的μ=1.809×10-5
N S/m 2
；16、 dp=2.19×107
Pa
17、 γ=678(Kg/m 3
)=6644.4(N/m 3
), ρ=69.18(Kgf s 2
/m 4
)=678(Kg/m 3
)； 18、 F=26.38 N 19、 μ=0.072Pa s
20 τ0=5×10-2
Pa ; Pa 105.2202
.0y -=?=τ
;004
.0y =τ
=； 21、 f x =ω2γcos θ, f y =ω2γsin θ, f z =-g
第二章 水静力学
1、 ( ? )
2、( ? )
3、( ? )
4、( ? )
5、( ? )
6、( √ )
7、( ? )
8、( ? )
9、( ? ) 10、( √ ) 11、( 3 ) 12、( 3 ) 13、( 4 ) 14、( 3 ) 15、 ( 4 ) 16、( 2 ) 17、( 4 ) 18、( 2 ) 19、( 1 ) 20、( 2 ) 21、单位重量液体的总势能 22、单位重量液体的位置势能；单位重量液体的压强势能 。23、0 ; 当地大气压强。 24、0.1 。 25、解:
26、
27、
28、解:
29、
30、 O H 00.2g
p
h 2=ρ=
31、N 937.9 1P = 32、=h 0.663 m 33、a =4.9 m/s 2
34、 h=3.759 m
35、（1）
(2) kN 15.68P x ==； kN 33.58P z =；=+=2
z 2x P P P 37.06 kN ；==θx
z
P P arctan
64.97? 36、h )g
a
1(g p c a +
ρ+= ；37、h =0.2018 m ； 38、g g )gh gh (3D 211122ρ+ρρ-ρ=
39、 C gz z )sin (a x )cos (a p +-θ+θ=；液面方程为 0=g)z -sin a (x )cos (a θ+θ 液面对水平面的倾斜角 θ
θ
=
βasin -g cos a x z =
tan 40、 =ω 6.6 rad/s ； 41、=N R 42.70(kN) ； 42、=0p 40.384 kPa 43、证: gh )2
h
H (g )h h (g )g g (Hg Hg ρ-?+
ρ-?+ρ=ρ-ρ ；1
.13H 2
g g gH h Hg =
ρ-
ρρ=? 44、V 6.0V 2=；V 4.0V 1=
45、答:不对。此人只看到P Z 会对轴产生力矩。然而，水平压力作用垂直轴的下方，可产生大小相等的反力矩，所以圆柱体不动。或者，P Z 与P X 合力通过轴心，不产生力矩。
46、 (1) 容器底部静水压强相同，因为由重力作用下的静水压强的基本方程式p=ρgH+p a ，表面压强为大气压，而水深相同，故p 相同。
(2) 底面所受的静水压力相同，原因是压力P=pA 压强相同，面积相同，则压力相等，
(3) 桌面受的压力不相同，原因是盛水的容器体积不同，则重量不等，桌面受的压强p=G/A ，重量不等，面积相等，故压强不同。47、 h=4.08m ,l=1.065m ；48、 p B =97.4Kpa ；49、 h 1=126cm , h 2=600.8cm , h=80.9cm , 2-5 p A =-19600pa , p B =24500pa , p 0=-29400pa
绝对压强: p A =78400pa , p B =122500pa , p 0=63600pa ,y=3m.
2-6 ρ煤气0.53Kg/m 3
2-7 p B =362.8Kpa 2-8 Δp=p 1-p 2=156.6Pa
2-9 Z A1=5m , Z B1=3m ,p A1/γ=-3m , p B1/γ=-1m
Z A2=2m , Z B2=0m ,p A1/γ=-3m , p B1/γ=-1m
2-10 y=9.95 m 2-11 d 2=11.8cm 2-12 F=3989 N 2-22 x=0.8m 2-23 P=769.7 KN 2-24 F=10.26 KN
2-26 P z =523.9 KN , P x =722.5KN ,P=892.5KN β=54°,距闸底1.4m 处 2-27 P x =108.8 KN , P z =11.36KN ,P=109.4KN 2-28 h=2.69m
2-29 P z =24.38 KN ,方向向下. 2-31 γ2=γ1V/(V-Ah) 2-32 θ=5.3°
第三章 水动力学基础
1、 ( √ )
2、( × )
3、 ( × )
4、 ( √ )
5、 ( × )
6、(×)
7、(×)
8、(√)
9、(×) 10、(√) 11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(3) 19、(2) 20、(3) 21、( 1 ) 22、( 3 ) 23、( 4 ) 24、( 1 ) 25、( 2 ) 26、( 2 )
27、()∑-=1122v v q F v
ββρ 其物理意义为作用于液体外力合力等于单位时间内液体动量的变化。
28、液流从总流断面1流到断面2时单位重量液体的机械能损失的平均值。其量纲是长度。
29、小于；低于。 30、总流过水断面上平均单位动能；长度。 31、不变；减小。 32、1─1与3─3和1─1与 2─2 ； 2─2与 3─3。 33、0.014m 。 34、p A = p B ； p A ＞ p B 。 35、渐变流；急变。 36、0.008 m 。 37、8.85 m ／s 。 38、h 2 ＞ h 1 。 39、v A ＝ v B ＝ v C ＝)hw H (g 2-。 40、渐变流断面上 z + p ／ρg ＝C ； 动水压强或动水总压力。 41、384.5N ；42、KN 6.4874R = ； 43、22
d
2
g sin G A 2g sin G H πβρα
=μ
βρα=
44、s m 42.2u A = ；s
m 27.2263.0g 2u B =?= ； 45、m 875.1H =；2d = 14.14cm
46、R )d
L 1L
h h L (d g 4
12λ
++-+πρ=
； 每个螺钉拉力4R T =； 47、m 75.5H = ；
48、=Q 0.0182 m 3
／s ；R
=253.1 N 49、=h 0.297m ； 50、(1) =v q 0.197m 3／s ； (2)
4g
p B
-=ρmH 2O
51、 =R 1503.07 N ；θ=arctg
=x
y R R 51.07
°
52、R x
=101.31 N 53、=v q 0.0311 m 3／s
54、51.1H = m ； 55、=v q 0.018 m 3
／s 56、 2
2
22v A 1
A 1h
g 2q -ζ+?=
； 所以q v 与?z 无关 。
57、(1)A －A 是渐变流断面，z p
g
+
=ρc (2)B －B 急变流断面，且离心力向上，故上端测压管水面高于下端。 (3)C －C J 急变流断面，离心力向下，故下端测压管液面高于上端的。 58、=v 9.04 m ／s ；=z 4.17 m ； 59、
v =7.653 m ／s 60、 =x R 12400 KN ； =y R 1749.5 KN ； =R 2144.6 KN
61、 =v q 14.95 m 3
／s ； 62、R N 13.6=； 平板运动时，R = N 12.2 63、 N 98350P =动 小于N 100352P =静 ； 64、H ]1)A A [(h 2
1
2-= 65、冲击力KN 256.5F = 66、
=ρg
p A
7.106 mH 2O ； 当A 处真空度为5 m ， 最大允许值 =z 3.894 m ；67、R =0.502 KN ； 方向向下 68、33.5h V3=mH 2O ； 69、031.0q v = m 3
／s =31 l ／s 70、(1) 0234.0q vmax =m 3
／s 4.23= l ／s ； 9.5h max = m (2)
526.4g
2p
-=ρ
mH 2O
71、(1) 34R R 21222
1==νν;3
2A A q q 212121
=
νν=νν=ννm ；72、q v =0.0774m 2/s; s /m 46.2v 0= 73、m ax u 2
1
v = ；74、
80.0d = m ；75、=v 2.8 l ／s ；76、(1)154.0q v =m 3
／s=154 l ／s (2)s /m 67.19v A = (3)压强最低点位置在细管末端处，45.135p v = kN ／m 2
77、 (√ ) 78、 (?) 79、 (?) 80、 (?) 81、 (√) 82、 (?) 83、 (4) 84、 (3) 85、 (3) 86、 (1) 87、--22ay ax ,。 88、互相垂直的。 89、平移，变形，旋转。 90、相等； 算术平均值，即p
p p p xx yy zz =++13
() ; x u 2p x
??μ-; y
u 2p y ??μ
-; z
u 2p z
??μ
-; 91、液体或微团有无绕自身轴旋转(液体质点流速场是否形成微团转动)； 液体或微团不存在绕自身轴旋转的流动(液体质点流速场不形成微团转动的流动)； z y x ω=ω=ω ; 或
y
u x
u x
u z u ,x
u y u x
y z
x y
x ??=
????=????=??。 92、 (1)
7t
u 0
t
u 0t
u z
y x
-=??=??=?? (2) 0z
u u y u u x
u u y 36z u u y u u x u u x 36z u u y u u x u u z
z
z
y
z x y
z
y
y y x
x
z
x
y
x
x =??+??+??=??+??+??=??+??+?? (3) →
→→→-+=k 7j y 36i x 36a
93、 (1) B=C ; A= －D ; (2) ?=122c )y x (2A Bxy +-+
； (3) ψ = 222c )x y (2
B
Axy +-+ 94、解：(1) 流线Const.2/)y x (22=+=ψ
(2) 有旋 (3) 6q A B =ψ-ψ=
(4) 因有旋运动，且A,B 不在同一根流线上，所以A,B 两点不满足方程 c g
p
g 2u 2=ρ+
96、3.21]g
2u )y H [(g p 2
x A =+-ρ= kp a
97、
（1）存在流函数；ψ=c y 3
1xy )1x (3+-+
存在速度势函数；?=?c y 2
1xy x 2
1x 3
12223+--+
(2) 3
1
q B A AB =
ψ-ψ=? (3) )
1x 2(2y
u 2p )1x 2(2x u 2p y 4)x
u y u (y
yy x
xx
y
x yx xy +μ=??μ='+μ-=??μ-='μ-=??+??μ=τ=τ (4) 因是无旋运动，则
m 47.0g
p B
=ρ 98、 (1)恒定流 ； (2) 流动连续； (3) c y 2x 2xy 22=-+ ；(4) 有线变形；有角变形
(5) 无旋 (6) 因为无旋，所以存在 ?，c xy 4y 2
1x 212
2+--=? 99、2
2
5
v
2x )2
tan ()x l (q 2a θ
π-=
3-1 k 7yj 36xi 36a tk 7yj 6xi 6u -+=-+=
3-2 j 10i 58a --=
3-3 a c =-2.73m/s 2
3-4 2B 2A s m 93.55a ,s m 1415.0a ,t 30
3
.03.0Q
=-=-
= 3-5 x 2
+y 2
=c,y 2
-3x 2
y=c
3-6 流线方程 y 2
-2y+2tx=0 ,迹线方程 x=t-x 3
/6 ,y=t 2
/2 3-7 v=2.45m/s
3-8 Z A =-3.5m,p A /γ=2.625m 3-9 Q 2=925m 3
/s,v 2=2.47m/s 3-10 v=0.25m/s
3-12 (2)不满足,其余都满足.
3-13 u A =2.22m/s 3-14 u C =3.325m/s
3-16 水从A 流向B, h W A-B =4.15m
3-17h W 1-2=-0.24m,水从2断面流向1断面,(p 1-p 2)/ γ=4.23m 油柱高 3-18 p A =43.3KN/m 2
, p B =82.5KN/m 2
, p c =0 3-19 解三次方程求得 V C =20.7m/s ,h C =1.44m 3-20
H
)b h (A A 1
2
+=
3-21 Q=3.785升/秒,不变 3-22
2- 23功率N=59.9KW
3- 24 孔口出流流量公式Q=μA s /m 109.4gH 234-?=
3-25 v c =8.76m/s ,p B =-34KN/m 2
3-26 Q=5.98m 3
/s 3-27 R X =384KN
3-28 R X =1959.2N, R Y =751.5N, R=2.1KN 3-29 F X =144.5N ,F Y =152.6N 3-30 R=153KN
3-33 R X =456N, θ=30° 3-34 (1)R=5.0KN,(2)R=0.714KN
3-35 (1)T=5.17N m,(2)n=219.4rpm (3)p=29.4焦耳 3-36 R X =1241KN, R Y =1750KN
3-37 (1)无线变形, 有角变形;(2)有旋流 3-38 (1)ωz =1n n 0
m
y 2n -γμ-
,有旋流, ω
X
=ωY =0
(2)ε
XY
=
1n n 0
m
y 2n -γμε
YZ
=ε
ZX
=0
3-39 (1)有势流 φ=12
2c xy 4y 2
1x 21+--
(2)ψ存在, ψ=xy-2y 2
+2x 2
+c 2
3-40 (1)无旋; (2) φ=-2axy+c; (3)正交 3-41 (1)q=0.747m 3
/(s m); (2)P=2049.2N/m 3-42 (1) a=-0.12, b=0, (2)Δp=4560.2N/m 2
3-43 q AB =-20m 2
/(s m),q OA =32m 2
/s 3-44 p YY =-1.934N/m 2
, p ZZ =-2.342N/m 2
τ
XY
=τ
YX
=0.069N/m 2
,τ
YZ
=τ
ZY
=0.018N/m 2
,τ
XZ
=τ
ZX
=-0.216N/m 2
.
3-45(1)p XX =p-2μA,p YY =p+2μA;(2)p=p 0-)(2
222
y x A +ρ
3-46 μ=μx =
y h
U
3-47 ω=)h x (x 2g
-ν
第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失
1、(√)
2、(?)
3、(√)
4、(?)
5、(√)
6、(?)
7、(?)
8、(√)
9、(?) 10、(?) 11、(√) 12、(√) 13、(?) 14、(?) 15、(√) 16、(?) 17、(?) 18、(?) 19、(√) 20、(?) 21、(√) 22、(√) 23、(?) 24、(?) 25、(√) 26、(√) 27、（3）28、(1) 29、(2) 30、(1) 31、(4) 32、(3) 33、(3) 34、(2) 35、(1) 36、(2) 37、(3) 38、(1) 39、(2) 40、(3) 41、( 3) 42、''u u x y ,的符号相反的机率很大，而τ取正值。 43、层流 ：λ＝f (Re )；紊流光滑区 ：λ＝f ( Re )；紊流过渡区：λ＝f (Re, ?0r )；紊流粗糙区：λ＝f (?0r ) 44、Re c =
νd v cr ; Re c =ν
R
v cr 。 45、粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度? 大得多，粘滞底层把壁面粗糙完全掩盖，以致壁面粗糙对水流运动不起影响作用。
46、光滑区 （4.00<δ? ); 过渡区 （64.00<δ?< )；粗糙区 （60>δ? ）
。 47、(1) 34
21=ττ； (2) 3
2q q 21=νν 48、(1)=v 0u 32
(2) τ底 =h u 20μ 49、312d g n 7.12=λ 50、（1）=m
u v 0.817
(2)
757.082.01r r 70
cp =-= ；51、0143.0=λ 52、 (1) m 0245.0h f =； (2) 0.0245 ；(3)20m N 6=τ
切应力在断面内的分布图：
53、增加 7.6%； 54、)v v (21v 21+=；2j h =]g
2)
v v ([
212
21- 只有一次扩大局部水头损失的一半 55、1) 44.23ld
gAl
pA w =πρ+=
τN/m 2 2)03.0=λ 56、1) 紊流 2) c v =1.88 m/s 57、21.5q v = l/s
58、1) δ0=0.0134 cm 2) δ0=cm 0067.0 3) δ0=cm 0134.0 59、/s cm 54.02=ν； 60、09.3=ζ； 61、62略 63、10% 64、00849.0=λ； 005.0n = 65、1) 2w N/m 97.25=τ 2) 032.0=λ 4-1 水流为紊流,重油流动为层流
4-2 紊流,保持层流的V max =0.21cm/s 4-3 紊流,v C =0.282m/s
4-5 (1) 0,/02.2==y x u s m u
(2)111.0u u x 2
'x =; 0677.0u u x 2'y
=;
(3)τ
yx
’
=-ρ
'y 'x u u =27.33N/m 2
(4)l=0.6364m, η=105N S/m 2
,ε=0.1053m 2
/s
(5)
51005.1?=ν
ε
=μη 4- 6(1)层流, h f =0.0103m;(2)Q c =0.000037m 3
/s,h f =0.0191m 5- 7h f1=438m,N 1=289KW, h f2=23.6m, N 2=17.35KW
4-8(1) =8.45Pa , τ=0(r=0时) (2)τ1=4.94×10-3
Pa , τ2=8.445Pa (3)l=0.021m, κ=0.39597 4-9 r=0.707r 0 4-10(1) τ圆
: τ
方
: τ
矩
=1.0:0.886:0.837
(2) τ
圆
: τ方
: τ
矩
=1.0:0.9461:0.915
4-11α
’
圆管
=1.33 , α
’
宽矩形
=1.2
4-13 α
=
1
n 3)1n (3++ , α’=
1
n 2)1n (2
++
4-15甲管:光滑区 J=0.00000852
乙管:紊流过度区,λ=0.0311 ,J=0.308 4-16 h f1=38.7m,J 1=0.0387 ,u *1=0.0974m/s,N 1=5.689KW h f2=55.837m,J 2=0.0558 ,u *2=0.117m/s,N 2=8.207KW
h f3=106.1m,J 3=0.106 ,u *3=0.161m/s,N 3=15.6KW
4-18每千米长渠上损失沿程水头0.148m,u *=0.0553m/s,λ=0.0245 4-19 H=h W =3.81m
4-20 光滑管区 Q Ⅱ/Q Ⅰ=1.179,粗糙区Q Ⅱ/Q Ⅰ=1.155 4-21 Q=0.04126m 3
/s
4-22 h f1- h f2=19.21-6.16=13.05m 4-23(1)V=(V 1+V 2)/2 ,(2)h J 改进=
2
1 h J 原来
4-24(1)ζ1=1.1, ζ2=0.35, ζ3=0.1316,
(2)l 1=4.78m, l 2=3.04m, l 3=0.57m, 4-25(1)F=0.001963N (2)s=1.612
第五章 量纲分析和液流相似原理
1、(×)
2、(×)
3、( 2 )
4、( 1 )
5、( 3 )
6、10 cm ／s 。
7、0.085 m 3
／s 。 8、
1v -=l λλ ；
l q λ=λ；=λt 2l λ；1F =λ；2
l -τλ=λ
9、2
1l v λ=λ；5
.2l q λ=λ； 21
l t λ=λ；3
l F λ=λ；l P λ=λ
10、凡是正确反映客观规律的物理方程，其各项的量纲必须相同，称为量纲诣和性。
(1) 满足；(2) 满足；(3) 不满足； 11、61.7lmin =λ；N 1234F p =5-2(1) τ=C f ρv 2
,(2)Δp=C p ρv 2
(3)F=ρ
l 2v 2
,(4)σ/ρ=
e
w 1lv 2
5-5 Q=m
gH 2 a 2
5-6 2
2d
D 2
v C F ρ= 5-7 F D =ρv 2l 2
f(R e ) 5-8 F D =ρb 2v 2f(R e ,F r )
5-9 τ0=2e v )R ,d (f ρ?
5-10J=)R ,R
(f e ?
5-11q=m
g 2 H
1.5
5-12v m =13.99m/s
5-13(1)Q m =0.762 l/s ,(2)Q m =12.86 l/s
5-14(1)H m =0.4m ,(2)Q p =80.5m 3
/s,v p =10.3m/s ,(3)F p =628KN 5-15(1)λl =21 ,(2) (P m +H m )=1.143m
第六章 恒定管流
1、 (×)
2、 (√)
3、 (√)
4、 (×)
5、 (×)
6、(√)
7、(×)
8、（3）
9、（1） 10、上升；下降。 11、q v1 ＝ q v2 ＝ q v3 ; v 1 ＜ v 2 ＜ v 3 。12、出口断面中心；下游水面；低于。 13、
14、
15、
16、
17、（1） m 87.4h s = ； (2) m 19.20H = 18、 0257.0=λ 19、
v 2789=.m/s
(2) 定性绘出测压管水头线及总水头线
20、 (1) /s m 415.0q , m/s 88.5v 3v ==;m 058.19H = (2) 定性分析总水头线和测压管水头线
21、
v2v1
q q =38
2
1)d d ( ；22、 H=6.36 m 23、 (1) /s m 313.0q 3v =； (2) m 11.11Z = 24、m 4Z = ； 25、265.1q v0v = 26、 (1)
q v =99l ／s (2) 97.3z =m ；
27、 m 67.0H = 28、q vmax = 0.0424 m 3/s 29、 cm 65.7h p = 30、 p max =p 2=81.0 kP a 31、 N 5.14F = 32、(1) 流动从A 到B ；(2) q v =1.83m 3/h 6-1 h f =24.06m 6-2 226
.0e
2
20
R d g 2S π=
,2/g dR k
113
.0e
π=,226
.0e
2
22f R d g L Q 2h π=
6-3 d=250mm 6-4 d=2.81m
6-6 H 1=6.62m H 2=6.94m 6-7 H=52.72m 6-8 Q=3m 3
/s
6-9 Q=2m 3/s ,h s =6.12m 6-10 Q=0.128m 3
/s
6-11 Q A =0.50m 3
/s, Q B =1.35m 3
/s, Q C =0.85m 3
/s,Z B =55.9m 6-12 Z p =5.65m H m =32.8m 6-13 N t =978KW
6-14 Q 1=0.118m 3
/s, Q 2=0.028m 3
/s, Q C =0.090m 3
/s
6-15 Q 1=0.246m 3/s, Q 2=0.0317m 3/s, Q 3=0.0441m 3
/s 6-16 )2Q Q (d
lu
128h n t 4f
-πν=
6-17 H=29.09m 6-18
第七章 明槽恒定流
1、 (?)
2、 (?)
3、 (4)
4、 (3)
5、 (4)
6、 (4)
7、(3)
8、(2)
9、(2) 10、(1) 11、 (3) 12、 (1) 13、缓坡；缓流；水深沿流减小的降水曲线，上游以 N-N 线为渐近线，下游与C-C 线垂直。 14、> ; = 。 15、缓；急；临界水深。 16、急 ； 缓； 减小。17、S 2 ； M 2 18、0< Fr <1；减小。 19、急 ；缓 20、h 01 < h 02; h c1 = h c2； i c1 < i c2； 21、不均匀程度；缓急程度。 22、yA
q c
2v
gA /)h (J +α= ；J ( h '
)=J ( h " ) 23、惯性；重； 惯性；>1.0； 重力; <1.0
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、
31、
因为洞内是无压流，N 1－N 1 线一定低于洞顶。 32、 (1) 缓坡； (2)缓流；渠中发生 M 2 型水面线
33、 (1)
)2s 01.0(g c +=￡ (2) )s (3.20T =
34、 (1) m 94.1b m;34.2h == (2) s /m 19.9q 3v = (3) m 26.2h =；m 53.4b =
35、36、、37、38、39略 40、 (1)m 37.1g /q h 32c =α=；h 01 缓坡 (2 ) 水跃发生在缓坡 i 2 上。 (3)水面线如图 41、m 861.0h m;043.1h 2c 1c ==；因h h 01118=>.m c 故为缓坡 h h 0222=>m c 故为缓坡 水面线如图 42、b c a d q q q q >>>43、急流时，当 E E s s 12> 时 ，则h h 12<；a h h 21+<水面上升。 44、 可能，s 很小，H 3 很短，因而末端水深 h 1 < h 02 < h c 。 可能，s 较长，H 3 很长，因而末端水深 h 02 < h < h c 。 可能 s 相当长，平底渠段发生水跃，水跃后 H 2 曲线，末端 h 1 =h c 。 45、m 55.3h 2=；无低坎时 h 2=m 59.3 46、/s m 849.0q 3v = 47、v 2=40/(7?2.5)=2.28m/s ；m 64.0E =? 7-1 i=0.000377 ,v=0.78m/s 7-2 n=0.0228 7-3 Q=16.58m 3 /s ,v=1.318m/s 7-4 h/d=0.938时 Q/Q 1=1.076 7-5 h=2.6m,v=1.86m/s<2m/s 7-6 b=28.52m ,h 0=2.86m 7-7 b=40.3m ,v=1.293m/s 7-8 A=hB 32, ? ?????? ??? ??????????? ??++++=χ222B h 41B h 4ln 21)B h 4(1B h 2h 4B 7-9 h 0=0.815m 7-10(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 7-13 n=0.0209 7-14 n=0.0258 7-15 Q=742.7m 3 /s 7-16 甲河C=3.64m/s > U 缓流 ,乙河F r =1.309 > 1 急流 7-17 (1)h K =0.714m ,(2)h k =0.726m 7-18 h K =0.86m ,(2)i k =0.0039 7-19 i k =0.00628 7-20 C 下=12.42m/s ,C 上=-1.58m/s < 0,微幅波不能向上游传播,流 态为急流. 7-21 F r =0.241 < 1,缓流,缓坡 7-23 h k =1.0, q=3.13m 3 /s 7-24 h ”=0.867m ,l j =1.84m 7-25 γΔE j =29.89KJ/m 3 ,ΔE j /E 1=48.7% 7-26 h ”=0.802m 7-33 渠道1为缓坡,渠道2为陡坡 7-39 入口断面水深为1.834m,出口断面、水深为1.581m 6- 40(1) n=0.0271 , (2)Q=15.7m 3 /s 7-41z 1=188.45m,z 2=187.77m,z 3=187.47m, z 4=187.02m, z 5=186.65m 第八章 孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流 1、 (√) 2、 (×) 3、 (×) 4、 (√) 5、 (×) 6、 (√) 7、 (2) 8、 (1) 9、 (3) 10、 (3) 11、(3) 12、自由。 13、 (4)；(3)。14、堰的进口型式；堰高与水头之比 H a 。15、无侧收缩；有侧收缩。 16、远离(驱)式； 淹没式；临界式。17、闸孔出流受闸门影响，水面在闸门处不连续；堰流不受闸门影响，水面连续。 18、 19、当上游水位相同时，由图可知薄壁堰的计算水头 H 1 大于实用堰的计算水头 H 2 ，故前者的流量系数小于后者。 20、 s /m 18.968q 3v = ；21、m s m 141.0q 3 ?=； 22、 s m 9.5886q 3 v =； 23、1、s m 0861.0q 3 v = 2、m 328.0H 2=； 24、当δ=2 m 时， 12 2 H ==δ，5.2H 67.0?δ?，为实用堰。 当 δ=4m 时， 224H ==δ， 5.2H 67.0?δ? ，仍为实用堰，过水能力不变。当 δ=8 m 时，428H ==δ 10H 5.2?δ ? ，变为宽顶堰，过水能力减 小。 25、宽顶堰流线近似平行直线，堰顶断面压强近似静水压强分布。实用堰堰顶流线为上凸曲线，因受离心力作用，堰顶断面压强小于静水压强，过水能力也大，故流量系数比前者大。 26、设题目所给溢流坝均为高堰。 图(a)：H H =d m m =d 。 图(b)： H H ?d ，溢流水舌下缘与堰面脱离，堰面产生负压，过水能力增大， m m ?d 。 图(c)：H H ?d ，溢流水舌下坠，压紧堰面，使堰面压强增大，过水能力减小m m ?d 。 27、堰流淹没是指下游水位抬高，使堰的过流能力减小。 水跃淹没是指下游水深 t 大于临界水跃的跃后水深 h c02 而形成淹没水跃。堰流淹没系数vz vy q q = σ； 水跃淹没系数 02 c 'h t = σ 28、1、s m 38.36q 3 v = 2、 因h h c c0?， h h c 0?，从急流到缓流，发生水跃。又h h c02?0为远离式水跃，即为自由出流，原计算流量正确。 3、 因 h h i i 0??c c 、为缓坡，水面线如图： 29、1、m s m 79.8q 3 ?=； 2、因h t h c0c ??，从急流到急流，不发生水跃，为自由出流 3、因 h h i i 0??c c 、，为陡坡。水面曲线如图： 30、1、 c 2i i ?，为陡坡；c 3i i ?，为缓坡。c c0h 185.0e h ?=ε'=，闸孔出流为急流。因 1l 很短，只在渠段 1 发生 H 3 曲线。水面曲线如图： 2、m 45.3H = 31、在同一上游水位下，二者流量应相等，即 23 12 32)H 112.0H (g 2b m H g 2b m -= 可得 22 31m 195.1) 112.01(1m =-= 32、在水舌下面靠近下游堰壁安装一与外界相通的通过气孔，使水舌下面的压力与外界大气压相同。 8-1 ε=0.64,μ=0.62,φ=0.97,ζ=0.0655 8-2 (1)Q=1.22l/s,(2)Q=1.61l/s, (3)h v =1.5m 8-3 (1)h 1=1.07m, h 2=1.43m; (2)Q=4 l/s 8-5 T=393.6s=6.56min 8-6 H=0.826m 8-7 T=8.83min=530.3s 8-8 g 2lD 34T 23 μ= 8-9 T=213.35s=3.56min 8-10 d=1.2m,h v =4.5m 8-14〔C d 〕=〔L 21 T -1 〕,英制的C d =4.1 ft 21/s 国际单位制的C d =2.26m 21 /s 8-15 Q=0.76m 3 /s 8-16(1)H=1.941m, m 0=0.418 ;(2)m 0=0.4256,Q=243.9m 3 /s 8-18 B=37.5m , 5孔 8-19 B=63m , 5孔 8-20 Q=12606m 3 /s 8-21 Q 1=160.6m 3 /s , Q 2=1110.7 m 3 /s 8-22 n=5 8-23 库内洪水位=287.8m 8-24 H=0.956m 8-25 Q=24.6 m 3/s 8-26 Q=29.9 m 3/s 8-27 Q=2925 m 3/s 8-28 Q=137.2 m 3/s 8-29 Q=1016.5 m 3/s 8-30 H=1.39 m 8-31 B=202.5 m, 取18孔 8-32 Q=7.41 m 3 /s 8-33 e=0.6 m 8-34 (1)Q=3.98 m 3 /s ,(2)Q=4.98 m 3 /s 第九章 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 1、( 1 ) 2、( 1 ) 3、稍有淹没的；远离。 4、水跃；消能池深度及长度。 5、闸上游发生无离式水跃，要做消能工。 6、1、m 65.3H 0=2、m 65.18E 0= 3、 由于h h c0c ?，h h t c ?故产生水跃。 4、h h c02t ?，产生远离式水跃 ，故需做消能工。 7、1、水深逐渐增大，看到水跃位置前移。 2、再增大出波状水跃。3、当 0s H 8.0h ?时堰顶由缓流状态，成为淹没出流。 第十章 有压管道和明槽非恒定流 1、 ( 1 ) 2、 (4) 3、 (3) 4、00p p p →? ；水库阀门；恢复原状 。 5、 (1)缩短管道长度；(2) 延长阀门启动历时；(3)采用合理的阀门关闭方式。 6、 水击压强 a Kp 8.3738p =? 7、因间接水击的阀门启闭时间 c L 2T S > ，在 c L 2t =瞬时阀门尚未关闭，即 阀门处水击压强尚未达到最大值时，降压反射波已经返回阀门，并减 小了阀门处的水击压强，故小于直接水击压强。8、( ) 9、( ) 10、(4) 11、0s q t A v =??+??，t A ??为过水断面面积随时间的变化率；s q v ??为流量随流程的变化率.。 12、大于 。 13、顺行 ；逆行；涨水；落水。10-2 H 1A =70+218.26=288.26 m 10-3 (1)H 1A =189.2 m (2)H 1A =339.12 m 10-4直接水击 ,间接水击, 间接水击。第二相末的水击压强为最大，其值为42.4m 。 10-5 T s 至少应为相长的T r 的3.64倍。 第十一章 渗流 1、( ) 2、( ) 3、( ) 4、( ) 5、( ) 6、(2 ) 7、(4) 8、(2) 9、v kJ =；一。 10、完全井井底到达不透水层、否则为非完全井。12、1、day m 278.0q 2 = 2、m 21.10h 1= A 处水位抬高 p g c =-?=-ρ138413565.. 13、1、2 A m kN 5.73p = 2、s m 107.6u 6B -?= 3、m 8H 2H H H 1)2((1)=?-==m 4H 6H H 1)3(=?-= 14、m 5H H B A ==；m 2H c =；2 A m kN 2.88p =；2 B m kN 8.107p =；2 c m kN 6.68p = 15、 0v 2 02r r lg q k 733.0h z = -； 16、 0 v 0r r ln kt 2q h z π=- ； 17、s cm 0467.0k = 18、s m 1045.5q 3 4v -?=；s /cm 107.25-?=υ；11-1 q=2.63 m 2 /d(米2 /日) 11-2 q=9.434×10-3 cm 2 /s 11-3(1)q=2.64×10-3 cm 2 /s ; (2)q=4.3×10-3 cm 2 /s 11-4 h=10.98 m 11-5 Q=7.4×10-4 cm 3/s ,h=7.63m 11-6 k=3.66×10-3 cm/s 11-10 q ≈4.8×10-6 m 3 /(s m) F=508.16KN/m 11-11 q=36.7×10-6 m 3/(s m) F=3255KN/m 11-12 k=4×10-2 m/s 十二章 紊动射流和紊动扩散 1、 u m =0.22m/s ,c m =44.56ppm ,s=40.0； 2、 u m =0.92m/s ,c m =176.2ppm ,s=6.8； 3、 u m 均为1.0 m/s 4、 (1) σx 2 =2(1.24×10-5 )t , w=4σx ；(2) C max (t)=)m /g (3993 x σ；(3) C=2541exp(-049.0x 2) (g/m 3) 5、 E Y =0.048 m 2/s ； 6、 q=(q 1+q 2)=6.53×10-3g/(s cm 2 )； 7、c= ??? ? ???????? ??--???? ??+-???? ??kt 4h x erf kt 4h x erf kt 4x erf 22 c 0 8、 c(x,0,0,H)=2.16×10-6 kg/m 3 ； 9、 c =4.14ppm ； 10、 c =0.28ppm 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 ， 试卷2 一 、选择题：（每题3分，共30分） 1液体运动粘性系数的量纲为 A TL -1 B ML -1T -1 C L 2/T 2 D L 2T -1 2在恒定流中 A 流线一定相互平行 B 断面平均流速必定沿程不变 C 不同瞬时流线可能相交 D 同一点处不同时间的动水压强相等 3圆管是层流，实测管轴上流速0.4m/s ，则断面平均流速为 A 0.4m/s B0.32m/s C0.2m/s D0.1m/s 4表示惯性力和粘性力之比的无量纲数为： A 弗劳德数 B 欧拉数 C 雷诺数 斯特罗哈数 5 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 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道，A 管输水，B 管输油，其长度，管径，壁面粗糙度和雷诺数相同，则 沿程水头损失之间的关系为： A h A =h B B h A >h B C h A 扬州大学试卷（附答案） 水力学试题（B） 班级学号姓名成绩 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．液体动力粘滞系数μ的单位是（） A.m2/s B.（N. s）/m2 C.N/m2 D.Pa/s 2．流线与等势线的关系为（） A.平行 B.斜交 C.正交 D.不确定 3．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 4．两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1×h1 = 4m×1m，渠道二b2×h2 = 2m×2m，比较渠道中通过的流量相对大小为（） A.Q1 > Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 < Q2 D.无法确定 5．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 6．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 7．串联管道，无支流分出，则各管段的（） A.流量相等 B.切应力相等 C.沿程水头损失相等 D.水力坡度相等 8．粘性底层厚度δ随雷诺数Re的增大而（） A.增大 B.不变 C.减小 D.不定 9．圆管水流中的下临界雷诺数等于（） A.2000 B.1500 C.3000 D.5000 10．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.1/2 B.2 C.4/3 D.3/2 二、填空题（在空格中填写正确答案） （本大题共10小题，每小题2分，共20分） 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__________________。 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/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、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 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。 水力学模拟试题库 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+2x u 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?=0.903，试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E0=h c+q2/2g?2h 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-h1+2.3h0lg[(h2-h0)/( h1-h0)] 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） 水力学自测练习题之试题3 水力学自测练习题之试题(三) 一、是非题（正确的划“√”，错误的划“×”） （本大题分17小题，每小题1分，共17分） 1、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。（） 2、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（） 3、谢才系数C的单位是m。（） 4、均匀流中只考虑沿程水头损失；渐变流中只考虑局部水头损失。（） 5、公式既适用于层流，也适用于紊流。（） 6、当H=2m，δ=30m，如图所示的建筑物为宽顶堰。（） 7、对于实用堰与宽顶堰，只要下游水位不超过堰顶时，就一定是自由出流。（） 8、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。（） 9、渗流压强与基准面的选择有关。（） 10、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。（） 11、在管道水力计算中，所谓“长管”就是说管很长，所谓“短管”就是管道很短。（） 12、并联长管道各管段的流量一定不相等。（） 13、当管道长度L大于10倍作用水头H时，称为“长管”。（） 14、长直棱柱形正坡（i＞0）明渠中，作恒定流的水流，一定是均匀流。 （） 15、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。（） 16、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。（） 17、沿任意封闭曲线的速度环量为零的流速场为无涡流（无旋流）。（） 二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题分8小题，每小题2分，共16分） 1、盛水容器a和b的测压管水面位置如图（a）、（b）所示，其底部压强分别为pa和pb。若两容器内水深相等，则pa和pb的关系为（） （1）pa ＞pb （2）pa ＜pb （3）pa = pb （4）无法确定 2、静水压力的方向（） （1）与受力面平行（2）与受力面斜交 （3）与受力面外法线方向一致（4）与受力面内法线方向一致 3、层流断面流速分布规律符合（） （1）对数分布（2）直线分布 （3）抛物线分布（4）椭圆分布 4、平底棱柱形明渠的水跃函数θ（h′）与θ（h″）的关系是（） （1）θ（h′）=θ（h″）（2）θ（h′）＞θ（h″） （3）θ（h′）＜θ（h″）（4）无法确定 5、缓坡上发生均匀流必定是（） （1）缓流（2）缓变流 （3）急流（4）临界流 6、有一薄壁圆形孔口。已知孔口直径d=10cm，则属于小孔口出流的相应水 头为（） （1）0.5m （2）0.7m （3）0.9m （4）1.2m 7、宽顶堰流量系数m的最大值为（） （1）0.30 （2）0.385 （3）0.502 （4）0.75 8、流函数（） （1）在等势面上为常量（2）只有无旋流动中才存在 （3）沿流线为常量（4）表达了速度与压强的关系 三、填空题（在空格中填写正确答案）（本大题分4小题，每空1分，共8分） 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() 1临界xx： 以全渠的临界水深作均匀流动时相应的底坡称为临界底坡。 2造床流量： 为了便于对河床演变进行研究，用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量。 3、桥孔净长： 桥孔长度扣除全部桥墩宽度后的长度成为桥孔净长。 4、抽样误差： 用样本代表总体确定参数时必定存在一定误差，这个误差称为抽样误差。 5、重现期： 洪水频率的倒数，即某一变量在若干年后再次出现的时距。 1、易流动性： 静止时，液体不能承受切力、抵抗剪切变形的特性。 2、局部阻力： 局部边界条件急剧改变引起流速沿程突变所产生的惯性阻力。 3、弯曲系数： 河道全长与河源到xx的直线xxxx。 4、河槽集流： 坡面汇流由溪而涧进入河槽，最后到达流域出口断面的过程。 5、设计流量： 符合规定频率标准的流量。 1、xx均匀流： 水流的水深、断面平均流速沿程都不变的均匀流动。 2、流域： 一条河流两侧汇集水流的区域称为该河流的流域。 3、河相关系： 河流在水流、泥沙及河床的长期相互作用下，能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡状态，这种均衡状态与河流的有关部门要素常存在某种函数关系，这种函数关系称为河流的河相关系。 4、冲止流速： 桥下一般冲刷停止时垂线平均流速。 5、xx频率： P=m/n*100%，n年中等于或大于洪水流量的年数与具有最大流量值的总年数的比值。 1、临界水深： 在断面形式与流量给定的条件下，相对应于断面比能为最小时的水深。 2、径流总量： 一段时间内通过河流过水断面的总水量。 3、造床流量： 为了便于对河床演变进行研究，用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量，称为造床流量。 4、桥孔xx： 设计水位上两桥台前缘之间的水面宽度。 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 （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/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、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 单选题（共10题，共40分） 1. _______是研究作用在液体上的力与运动要素之间的关系，以及液体运动的基本规律。（） A 水静力学 B 水动力学 C 土动力学 D 土静力学 参考答案：B；考生答案：B；试题分数：4；考生得分：4 2. 静止液体中同一点各方向的压强 A 大小相等 B 大小不等 C 仅水平方向数值相等 D 铅直方向数值最大 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 3. 在均质、连通的液体中，水平面是等压面，这就是___原理。 A 连通器原理 B 动量原理 C 帕斯卡原理 D 阿基米德原理 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 4. 作用于淹没物体上的静水总压力只有一个铅垂向上的浮力，其大小等于该物体所排开的同体积的水重，这是著名的_____原理。 A 连通器原理 B 动量原理 C 帕斯卡原理 D 阿基米德原理 参考答案：D；考生答案：D；试题分数：4；考生得分：4 5. 理想液体的总水头线是一条 A 抛物线 B 水平线 C 曲线 D 斜直线 参考答案：B；考生答案：B；试题分数：4；考生得分：4 6. 总流的动量方程为，如果由动量方程求得的力为负值说明______（） A 说明原假设的力的方向不对，反向即可。 B 说明方程中流速的取值出现错误。 C 说明方程中流量的取值出现错误。 D 说明方程中流速和流量的取值均出现错误。 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 7. 雷诺数Re是用来判别下列何种流动的重要无量纲系数 A 均匀流与非均匀流 B 层流与紊流 C 急流与缓流 D 明流与管流 参考答案：B；考生答案：B；试题分数：4；考生得分：4 8. 当水流的沿程水头损失系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于 A 紊流粗糙区 B 紊流光滑区 C 紊流过渡区 D 层流区 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 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。 水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（√） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。(√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（×） 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（×） 6、达西定律适用于所有的渗流。（×） 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（√） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×） 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。(√) 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们 的正常水深不等。(√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（√） 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√） 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。(√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√) 26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（×） 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。(×) 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 试卷1 一 、选择题：（每题3分，共30分） A 非牛顿液体 B 理想液体 C 牛顿液体 D 宾汉液体 2两层静止液体，上层为油(密度为1ρ)，下层为水(密度为2ρ)，两层液体深相同，皆为h ，水、油分界面的相对压强 与水底面相对压强的比值为： A 211ρρρ+ B 121ρρρ+ C 21ρρ D 12 ρρ 3圆管是层流，实测管轴上流速0.4m/s ，则断面平均流速为 A 0.4m/s B 0.32m/s C 0.2m/s D 0.1m/s 4雷诺数的物理意义是 A 重力和惯性力之比 B 重力与粘性力之比 C 粘性力与惯性力之比 D 惯性力与粘性力之比 5 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 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道，A 管输水，B 管输油，其长度，管径，壁面粗糙度和雷诺数相同，则沿程水头损失之间的关系为： A h A =h B B h A >h B C h A 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。 四川大学期考试试题 （200 ——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名： 三、思考题（4×8=32分） 1．图（a ）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线： 2 2 ()2s Q E h f h gA α=+ = 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45° 角直线为渐近线h →∞，Es →∞； 2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ； 3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态： （1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h 3．试验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门（尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向前或是向后移动？为什么？ 答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。 四、作图题（2×6=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。 N 3 N 2 N 1N 1K b 1 c 1 a 2 c 2 N 2 b 2 =0 V 0 =0 V 4 ≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线武汉大学水力学课本习题解答7章
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