《水力学》练习题16.docx
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《水力学》练习题16
水力学习题1
、单项选择题
1.某流体的运动粘度V=3X10-6m2/s,密度P=800kg/m3,其动力粘度□为(
-9-3
A.3.75x10Pa•sB.2.4x10Pa•s
59
C.2.4X10Pa-sD.2.4x10Pa•s
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
B.2-2断面和
C.1-1断面和
D.3-3断面和
3.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>Qb
B.Qa=Qb
C.Qa D. 不能确定 10.速度v、长度 1、运动粘度 V的无量纲组合是( ) .2 2. 22 vl VI Vl Vl A.- B. C. D.— V V V V 二、填空题(不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。 错填或不填均分无。 ) 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he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 21.粘性 22.断面平均流速 23.粘性底层 24.短管 25.临界底坡 四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。 27.如图所示,一倒置U形管,上部为油,其密度poii=800kg/m3,用来测定水管中的A点流 速ua,若读数厶h=200mm,求该点流速卩a。 28.如何判别圆管和非圆管有压流中的流态? 29.试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析M2型水面曲 线的变化趋势。 五、计算题 30.如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角a=30°, 其自重G=19.6kN,并铰接于A点。 水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T。 31.如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径 32. d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度pm=13.6x103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。 32.有一浆砌块石的矩形断面渠道。 已知渠道长 糙系数n=0.025,通过的流量Q=6m3/s, 少宽 l=500m,底 试求沿程水头损失。 33.水塔经图示管道系统供水。 已知供水流量 各段管长h=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直径d1=d4=200mm(比阻 26 a1=a4=9.029s/m),d2=d3=150mm(比阻 26 a2=a3=41.85s/m),试求: (1)各并联管段的流量Q2,Q; (2)水塔水面高度H° 3 Q=0.1m/s, 水力学习题2 一、单项选择题 1•一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下为98KPa,则容器内液面的绝对压强为( A.2m B.1m C.8m D.-2m 2•理想流体是一种( )的假想流体。 A.动力粘度□为0 C.速度u为一常数 3•断面平均流速 A.v=u 6m,粗 H -AA 趣33示: 言图 4.2米处的测压管高度为2.2m,设当地压强 )水柱。 du亠 为0 dy D.流体没有剪切变形 B.速度梯度 v与断面上每一点的实际流速u的关系是( B.v )° 4•在并联管路问题中,有( A.流经每一管路的水头损失相加得总水头损失 B.流经所有管路的流量相同 C.并联的任一管路的水头损失相同 D.当总流量已知时,可直接解得各管的流量 5•水力最优的矩形断面渠道,底宽 b和水深h之比3h=-为( h A.0.5B.1C.2 6.明渠渠首断面的过水断面面积为 的流速为()° A.0.5m/sB.1m/sC.2m/s 7.在渐变流过流断面上,动压强分布满足 pp A.z+>0B.z+<0 JJ 2 10m, D.2.5 2 渠尾面积为15m。 若渠首的流速为3m/s,则渠尾 D.2.5m/s)规律。 C宀 D.以上都不是 8•边界层分离只可能发生在有压强梯度的区域, dpdp A.<0B.>0 dxdx 9.明渠水流由缓流过渡到急流时发生 A.水跃B.水跌 10.进行石油输送管路的水力模型试验, 即( dp C.=0 dx )的水力现象。 )的区域。 D.以上都不是 ( C.连续过渡D.都可能 要实现动力相似,应选的相似准则是 A.雷诺准则 、填空题 B.弗劳德准则 C.欧拉准则 D.以上都不是 1•流体质点加速度由—和 两部分组成,恒定流动—加速度为零,均匀流动加速度为零。 2.如图,相同条件(d1=d2,h1=h2)的孔口与管嘴出流,问: (1)V1V2(用等号或不等号表示); (2)Q! Q2(用等号或不等号表示); 3•在常温常压范围内,每增加一个标准大气压,水体积的相对缩小量约为百万分之四十九, 试计算在此范围内水的平均体积压缩系数K=。 4•真实渗流的流速渗流模型的流速,因为。 5.井群的浸润面高度z可根据理导出,即等于各单井浸润面高度的叠加。 井群的总产水量(等于、不等于)单井计算出水量的总和。 6.有一直径d=25mm的水管,流速v=1.0m/s,水温为10C时的运动粘度v=1.31x10-6m2/s, 则管中流体的流态为_____(填层流或紊流)。 7.堰是主要用作测量流量的设备;堰则适用于水利工程中的大、中 型溢流坝中;而小桥孔过流可利用堰流来计算。 8.明渠水流模型试验,应采用相似准则。 若其长度比尺为9,则模型流量应为 原型流量的__。 三、简述题 1.如图所示两种液体盛在同一容器中,其中p1 试分析下面两个水静力学方程式 P作用下平衡(如h。 h=1m,压力表读数 四、作图 绘出(a),(b)两种情况下,管道进口前、后一段距离内的总水头线和测压管水头线示意图。 (a)v0=0(b)v0工0 五、计算题 1. (1)如图(a)中的直径D=150mm,重量G=10N的活塞浸入水中,并在压力图示)。 若P=6N,试求与活塞底等高之点M处的压强Pm及测压管高度 (b) (2)如图(b)中的敞口水箱侧壁装有压力表,表的中心至水箱底的高度 为39.2kPa,求水箱中的水深H。 2•设水流由水箱经水平串联管路流入大气,如图所示。 已知AB管段直径di=0.25m,沿程损 222 失hfAB=0.4V^,BC管段直径d2=0.15m,已知损失htBc=0.5,进口局部损失hji=0.5V^- 2g2g2g 2 突然收缩局部损失hj2=0.32仝,试求管内流量Q。 2g 3 3.有一浆砌块石矩形断面渠道,已知: 流量Q=10m/s,底宽 坡i=0.003。 当渠中水流为均匀流时,试分别用干扰微波流速法、弗劳德数、临界水深判别渠中的水流流态。 4.设在现场用注水法测定潜水含水层土壤的渗透系数透水层,如图所示,注入流量 H=3.5m,影响半径R=150m, k值,已知钻孔直径d=30cm,直达不 3 Q=400cm/s,井中水深h0=5m,未注水前天然含水层厚度 求渗透系数k值。 T_.- A.与雷诺数Re有关B.与管壁相对粗糙ks/d有关 C与Re和kSd有关D.与Re和管长I有关 6•均匀流动方程式to=pgRJ() A.仅适用于层流B.仅适用于紊流 C.层流和紊流都不适用D.层流和紊流都适用 7•在正常工作条件下,在孔口处外接一个相同管轻的管嘴,作用水头相同时,管嘴出流量与 孔口出流相比() 12.潜体所受浮力大小与潜体在水平的深度。 13.在恒定流中,流线与迹线。 14.某水管的直径d=100mm,断面平均流速v=0.5m/s,水的运动粘度v=1.01x10'6m2/s,其管 中流态为。 15.圆管层流运动的沿程阻力系数入= 16.根据尼古拉兹实验,在紊流粗糙区沿程水头损失与断面平均流速的成正比。 17.在并联管道中,各并联管段的相等。 18.弗劳德数大于1的明渠水流的流动状态为。 19.裘皮依公式表示了渗流某一过流断面平均流速与水力坡度的关系。 20.雷诺数表征惯性力与之比。 三、名词解释 21.真空度 22.渐变流 23.当量直径 24.水击 25.断面单元能量 四、简答题 26. 水在倾斜管中流动,用U形水银测压计测定A点压强。 测压计所指 示的读数如图,求A点压强。 又问图中E、D点压强是否与A点压强相同? (水银的密度pHg为13600kg/m3) 27.试分析局部水头损失产生的主要原因。 28.为什么要将圆柱形外管嘴的管嘴长度I和直径d比之限定为丄=3~4? d 29.溢流坝采用长度尺比入1=50的模型进行试验。 如测得模型中坝脚处收缩断面流速 vm=2.2m/s,试求原型相应的流速vp。 (提示: 溢流坝泄流可考虑以重力作用为主选择相 似准则) 五、计算题 30.管道系统如图所示。 已知管长l=10m,直径d=100mm,沿程阻力系数入=0.025,管道进 口的局部阻力系数Z1=0.5,管道淹没出流的局部阻力系数Z2=1.0,如下游水箱水面至管 道出口中心的高度h=2m,试求: (1)管道系统所通过的流量Q; ⑵上游水箱水面至管道出口中心的高度H。 A.壅水、壅水B.壅水、降水C.降水、壅水D.降水、降水 9•圆管中的紊流运动,过水断面上的流速分布符合()。 A.均匀分布B.直线变化规律C.抛物线规律D.对数曲线规律 10.在()中,流线与迹线线重合。 A.层流B.非均匀流C.恒定流D.缓流 二、填空题 1•由分子之间的粘滞性所引起的损失称为;而由流动流体局部受阻如弯头等所 引起的损失称为__。 2•根据粘性底层厚度及管壁粗糙突起的厚度ks,紊流可分为光滑区、过渡区和粗糙区。 光滑 区的入仅与—有关,粗糙区的入与有关,而过渡区的入则与 有关。 3•孔口和管嘴出流的流速公式均为u二[2gH°。 对孔口 而言,u是断面的流速;对管嘴而言,u 是__断面的流速。 2 4. (1)大气出流⑵淹没出流Z出=1,二^=0 2g 上图所示的两种虹吸管流动,上下游水位差H,管径d, 管长I,管道布置及管材、管道进口条件均相同,仅出口条件不同。 则管道泄流量有: Q1Q2(填空用=、>、<表示)。 5•长管并联管段1,2,两管段直径d相等,长度12=311,沿程阻力系数相等,两管段流量比 Q1 Q2 6•在明渠均匀
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