水力學(xué)綜合測試題5答案

1、綜合測試題五一、 名詞解釋（12分，每題3分）1. 臨界水深：處于臨界流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即Fr=1時(shí)的水面淹沒深度。2. 過流斷面：在流束上作出的與流線正交的橫斷面是過流斷面。3. 量綱和諧原理：凡正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項(xiàng)的量綱必須是一致的，即只有方程兩邊的量綱相同，方程才能成立。4有壓長管：局部損失、速度水頭均可忽略（或按沿程損失的一定比例計(jì)入）的有壓管流。二、 填空題（20分，每空2分）1.35000pa ；2. 6m/s ；3. 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素是否隨時(shí)間變化 ， 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素是否沿程變化 ；4. 紊流光滑區(qū) ， 紊流過渡區(qū) ， 紊流粗糙區(qū) ； 5.作用水頭H09m，管嘴長度l=（3

2、4）d；6. d/4 ；三、 選擇題（10分，每題1分）1.B 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.A 9.A 10.B四、 作圖題（8分，每題4分）1.定性繪出如圖4-1中ABC面的壓力體圖。2.定性繪出如圖4-2中的管道abcd段上以管道軸線為基準(zhǔn)面的總水頭線和測壓管水頭線。 圖4-1 圖4-2五、 計(jì)算題（50分，其中第1、4題每題10分，第2、3題每題15分）1. 如圖5-1所示，一鉛直矩形閘門，已知h1=1m，h2=2m，寬b=1.5m，求作用于AB閘門上的總壓力及其作用點(diǎn)。 圖5-1 解： （5分） （5分）2. 如圖5-2所示流速由v1變?yōu)関2的突然擴(kuò)大管中，如果

3、中間加一中等粗細(xì)管段使形成兩次突然擴(kuò)大，略去局部阻力的相互干擾，即用疊加方法。試求：（1）中間管中流速為何值時(shí)，總的局部水頭損失最小；（2）計(jì)算總的局部水頭損失，并與一次擴(kuò)大時(shí)相比較。 圖5-2解（1）兩次突然擴(kuò)大時(shí)的局部水頭損失為 （3分）中間管中流速為v，使其總的局部水頭損失最小時(shí) （3分）即得 （3分）（2）總的局部損失為 （3分）因?yàn)橐淮瓮蝗粩U(kuò)大時(shí)的局部水頭失，所以兩次突然擴(kuò)大時(shí)總的局部水頭損失為一次突然擴(kuò)大時(shí)的二分之一。 （3分）3. 如圖5-3所示有一高度為50mm，速度v為18m/s的單寬射流水股，沖擊在邊長為1.2m的光滑平板上，射流沿平板表面分成兩股。已知板與水流方向的夾角為

4、30度,平板末端為鉸點(diǎn).若忽略水流、空氣和平板的摩阻，且流動(dòng)在同一水平面上，求： （1）流量分配Q1和Q2； （2）設(shè)射流沖擊點(diǎn)位于平板形心，若平板自重可忽略，A端應(yīng)施加多大的垂直力P，才能保持平板的平衡，圖5-4。圖5-3解： 1.選0-0,1-1,2-2斷面間水體為控制體，如圖所示取x,y直角坐標(biāo)。設(shè)平板作用在水股上的力為R（在y方向，無平板反力，忽略摩阻），沿y軸方向?qū)憚?dòng)量方程為 （1） （3分） 寫0-0,1-1斷面的伯努利方程（沿流線）： （2分）同理：又1=2=1，則（1）式為： Qcos30=Q1Q2 (2) 圖5-4 由連續(xù)性方程：Q=Q1+Q2 (3) （2分） 聯(lián)立（2）、（3）兩式 Q2=QQ1=0.067Q （2分） 2.沿x軸方向?qū)憚?dòng)量方程式，如圖a：圖a （2分） （1分） 水對平板在x方向的沖擊力F為8100N，方向與R的 方向相反?，F(xiàn)對B點(diǎn)取矩：MB=0 即： （2分） P=4050N （1分）4.有一新的給水管道，管徑d=400mm，管長l=100m，糙率n=0.011，沿程水頭損失hf=0.4m，水流