武大水力学习题第3章 水动力学基础.docx
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武大水力学习题第3章水动力学基础
第三章水动力学基础
1、渐变流与急变流均属非均匀流。
()
2、急变流不可能是恒定流。
()
3、总水头线沿流向可以上升,也可以下降。
()
4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。
()
5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。
()
6、恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。
()
7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。
()
8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。
()
9、总流连续方程v1A1=v2A2对恒定流和非恒定流均适用。
()
10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。
()
11、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。
()
12、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+hw1-2,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()
(1)增大
(2)减小(3)不变(4)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()
(1)h1>h2
(2)h1<h2(3)h1=h2(4)无法确定
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
(2)测压管水头线总是与总水头线相平行
(3)测压管水头线沿程永远不会上升(4)测压管水头线不可能低于管轴线
22、图示水流通过渐缩管流出,若容器水位保持不变,则管内水流属()
(1)恒定均匀流
(2)非恒定均匀流(3)恒定非均匀流(4)非恒定非均匀流
23、管轴线水平,管径逐渐增大的管道有压流,通过的流量不变,其总水头线沿流向应()
(1)逐渐升高
(2)逐渐降低(3)与管轴线平行(4)无法确定
24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是()
(1)互相平行的直线;
(2)互相平行的曲线;(3)互不平行的直线;(4)互不平行的曲线。
25、液体运动总是从()
(1)高处向低处流动;
(2)单位总机械能大处向单位机械能小处流动;
(2)压力大处向压力小处流动;(3)流速大处向流速小处流动。
26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流,管路装有U形管水银差计,判定压差计中水银液面为()
(1)A高于B;
(2)A低于B;(3)A、B齐平;(4)不能确定高低。
27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为
__________________________________________________________________________________________________。
28、恒定总流能量方程中,hw的能量意义是__________________________________________________。
它的量纲是______________________________。
29、在有压管流的管壁上开一个小孔,如果没有液体从小孔流出,且向孔内吸气,这说明小孔内液体的相对压强_________零。
(填写大于、等于或小于)如在小孔处装一测压管,则管中液面将________。
(填写高于、或低于)小孔的位置。
30、恒定总流能量方程中,v2/2g的能量意义为______________________________________________,它的量纲是_____________。
31、水平放置的管道,当管中水流为恒定均匀流时,断面平均流速沿程______________,动水压强沿程______________。
32、图示分叉管道中,可以写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________,不能写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。
33、某过水断面面积A=2m2,通过流量qv=1m3/s,动能修正系数α=1.1,则该过水断面的平均单位动能为
___________________________________。
34、图示为一平底等直径隧洞,出口设置一控制闸门。
当闸门关闭时,A、B两点压强pA与pB的关系为_____;
当闸门全开时,A、B两位于均匀流段,其关系为___________________。
35、应用恒定总流能量方程时,所选的二个断面必须是_________断面,但二断面之间可以存在_______流。
36、有一等直径长直管道中产生均匀管流,其管长100m,若水头损失为0.8m,则水力坡度为___________。
37、图示为一大容器接一铅直管道,容器内的水通过管道流入大气。
已知h1=1m,h2=3m。
若不计水头损失,
则管道出口流速为________________。
38、图示为1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。
管1中为理想液体,管2中为实际液体。
当两管流量
qv1=qv2时,则两根测压管的液面高差h1与h2的比较是__________________。
39、图示为一等直径水平管道,水头为H。
若整个水头损失为hw,α=1,则管道A、B、C三个断面的流速分别为vA=_________________,vB=_________________,vC=_____________________。
40、用能量方程或动量求解水力学问题时,两过水断面取在渐变流断面上,目的是利用____________________________的特征,计算______________________________________。
41、将一平板放置在自由射流中,并重直于射流的轴线,该平板截去射流流量的一部分q1,并将射流流量的剩余部分q2以偏转角θ=15°射出,如图所示。
已知流速v=30m/s,总流量q=0.036m3/s,q1=0.012m3/s。
若不计液体重量的影响,且在射流流动在同一水平面上,流速只改变方向,不改变大小。
试求射流对平板的作用力。
动量校正系数β=1。
(384.5N)
42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝,坝高a=30m,坝上水头H=2m,坝下游收缩断面处水深hc=0.8m,溢流坝水头损失为hw=2.5(),为收缩断面流速。
不计行近流速。
(取动能及动量校正系数均为1)求水流对
单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。
(4874.6KN)
43、从水箱中引出一喷管,喷管喷出的射流冲击着置于斜面上的重物G。
如果要使重物保持静止,问水箱中水面相对于喷管出口的高度H是多少?
(已知值如图所示)。
(水箱中水面保持不变,不计喷嘴进口局部水头损失,重物在斜面上按无摩擦计,动能动量校正系数均取1,喷管沿程水头损失系数为。
)()
44、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A、B两点的流速(如图)。
已知油的重度ρg=8000N/m3。
求uA及uB。
(取毕托管流速系数μ=1)()
45、一圆管的直径d1=10cm,出口流速v=7m/s,水流以α=60°的倾角向上射出(如图)。
不计水头损失。
求水流喷射最大高度H及该处水股直径d2。
(动能校正系数为1)(;=14.14cm)
46、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接一直径为d,长度为L的管道(如图)。
贮液容器的面积甚大,液面距离管道进口的高度为h保持恒定。
已知液体容重为ρg,沿程水头损失系数为不计铅直管道进口的水头损失。
求每只螺钉所受的拉力(管重不计,不计阻力,动能动量校正系数均为1)。
(T)
47、自水箱引出一水平管段,长度L=15m,直径D=0.06m,末端接一喷嘴,喷口的直径d=0.02m,如图所示。
已知射流作用于铅直入置的放置的平板A上的水平力F=31.4N。
求水箱水头H。
(设管段沿程水头损失系数=0.04喷嘴局部水头损失系数ξ=0.2,管道进口局部水头损失系数ξ=0.1,各系数均对应于管中流速水头v2/2g,动能动量校正系数均为1)()
48、某输油管道的直径由d1=15cm,过渡到d2=10cm。
(如图)已知石油重率ρg=8500N/m3,渐变段两端水银压差读数Δh=15mm,渐变段末端压力表读数p=2.45N/cm2。
不计渐变段水头损失。
取动能动量校正系数均为1。
求:
(1)管中的石油流量qv;
(2)渐变管段所受的轴向力。
(0.0182m3/s;253.1N)
49、一圆柱形管嘴接在一个水位保持恒定的大水箱上,如图所示。
在管嘴收缩断面C─C处产生真空,在真空断面上接一玻璃管,并插在颜色液体中。
已知收缩断面处的断面积Ac与出口断面积之比Ac/A=0.64。
水流自水箱至收缩断面的水头损失为0.06(vc2/2g),vc为收缩断面流速。
水流自水箱流至出口断面的水头损失为0.48(vc2/2g),v为出口断面流速。
管嘴中心处的水头H=40cm。
水箱中的流速水头忽略不计。
求颜色液体在玻璃管中上升的高度h。
(取动能校正系数为1)(0.297m)
50、图示为用虹吸管越堤引水。
已知管径d=0.2m,h1=2m,h2=4m。
不计水头损失。
取动能校正系数为1。
问:
(1)虹吸管的流量qv为多?
(2)设允许最大真空值为0.7m,B点的真空压强是否超过最大允许值?
(0.197m3/s;mH2O)
51、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。
已知管径D=250mm,d=200mm,弯角θ=60°。
若弯管进口压力表读数p1=2.5N/cm2,p2=2.0N/cm2。
不计弯管的水头损失,求:
水流对弯管的水平作用力的大小及方向。
(取动量校正系数均为1)(1503.07N;51.070)
52、有一水平放置的管道(如图)。
管径d1=10cm,d2=5cm。
管中流量qv=10L/s。
断面1处测管高度h=2m。
不
计管道收缩段的水头损失。
取动能校正系数均为1。
求不流作用于收缩段管壁上的力。
(101.31N)
53、有一倾斜放置的管道,管径由d1=10cm,突然扩大至d2=20cm。
试验时测得测压管1和2中的水位分别为0.5m和0.8m,如图所示。
求管道流量qv。
(取动能校正系数为1,突然扩大局部水头损失系数ξ=(A2/A1-1)2,A1、A2分别为小管和大管的断面面积,ξ对应于大管的流速。
)(0.0311m3/s)
54、从水箱下部引一管道,管道水平段上有一收缩段。
从收缩段引出的玻璃管插入容器A的水中(如图)。
已知管径d1=4cm,收缩段直径d2=3cm。
水箱至收缩段的水头损失hw1=3v2/2g,收缩段至管道出口的水头损失hw2=v2/2g(v为管道流速)。
当水流通过管道流出时,玻璃管中水柱高h=0.35m,求管道水头H,(取动校正系数为1)。
(1.51m)
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