B.3.25×10-3m3/s C.6.06×10-3 m3/s D.6.12×10-3m3/s
8.断面单位能量e随水深h的变化特点是( ) A.e存在极小值 B.e存在极大值
C.e随h增加而单调减少 D.e随h增加而单调增加 9.水跃是明渠水流由( ) A.缓流向缓流过渡的水力现象 C.急流向缓流过渡的水力现象 10.欧拉数的表达式为( )
?p?p?vB.缓流向急流过渡的水力现象 D.急流向急流过渡的水力现象
A.?vB.
?p2
?pC.
?v2 D.
?v22
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分) l1.均质不可压缩流体是指___________为常数的流体。
12.牛顿内摩擦定律表明,决定流体内部切应力的因素是粘度和___________。 13.静止流体内任意点上压强的大小与___________方位无关。
14.无粘性流体运动微分方程沿流线积分式(即伯努利方程)为___________。 15.圆管层流运动沿程水头损失与断面平均流速的___________次方成正比。
16.一孔口的收缩系数ε=0.64、流速系数?=0.97,与孔径相同的圆柱形外管嘴,其流速系数?n=0.82,在相同的作用水头下,管嘴的流量是此孔口流量的___________倍。 17.无压圆管均匀流中,充满度?=0.95时,___________最大。 18.弗劳德数小于l的明渠水流,其流动状态为___________。 19.达西定律的数学表达式为___________。
20.在水力模型实验中,若选用弗劳德准则设计模型,其水流受到的主要作用力应为___________。 三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
21.表面力 22.当地加速度 23.紊流 24.水跌 25.量纲和谐原理 四、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
26.绘制图中曲面ABCD的压力体图,并标出静水总压力铅垂分力的方向。
27.铸铁输水管道的直径d=120mm,壁厚?=5mm,管内流速v0=3m/s,铸铁的弹性模量E=9.8×1010Pa,
14351?KdE?水的体积模量K=2.1×109Pa,试求最大水击压强Δp.(水击波传播速度c=
)
28.有一普通完全井,其半径r0=0.4m,含水层厚度H=8m,岩土渗透系数k=0.0015m/s, 井中水深h=5m,试计算井的出水量。(影响半径R=3000s
五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)
29.如图所示,矩形断面的平底渠道。已知渠道宽度B=4m,通过的流量Q=12m3/s,渠道在某断面处设有底坎,坎高为0.80m,没上游断面水深H=2.5m,下游水面降低0.20m,忽略渠道边壁和渠底的阻力,试求水流对底坎的冲击力R.
k)
30.如图所示,水从密闭容器沿直径d=25mm、长l=10m的管道流入开口水箱。已知密闭容器上的压力表读数pM=100kPa,两液面高差H=5m,沿程摩阻系数λ=0.025,局部阻力系数:进口Sa=0.5,弯头Sb=0.4,阀门Sc=2.0,出口Sd=1.0,试求通过管道的流量。
31.一梯形断面渠道,已知通过流量Q=5m3/s,边坡系数m=1.0,粗糙系数n=0.02,底坡i=0.0002,试按水力最优条件设计此渠道断面。[提示:
?h?2(1?m2?m)]
全国2008年1月高等教育自学考试
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1.气体与液体的粘度随着温度的升高分别( ) A.减小、减小 C.减小、增大
2.MN曲面上的压力体图为( )
3.皮托管可以用作测量流体的( ) A.点流速 C.压强
B.断面平均流速 D.流量 B.增大、减小 D.增大、增大
4.已知输油管直径d=250mm,长度l=8000m,油的密度?=850kg/m3,运动粘度v=0.2cm2/s,若保持层流流态,
此时过流断面上轴线处的流速为( ) A.73.6cm/s C. 18.4cm/s
B.36.8cm/s D.9.2cm/s
5.如图所示的并联管路,已知两支路的比阻之比a1/a2 =1,管长之比l1/l2 =2,则两支管的流量之比Q1/Q2为( )
A.2 B.2 C.
22 D.
12
6.有一混凝土衬砌的矩形渠道,已知底宽b=2m,水深h=lm,粗糙系数n=0.01,底坡i=0.001,则断面平均流速v为( ) A.4.47m/s C.3.16m/s
7.若明渠水流为缓流时,则( ) A.h>hc C.Fr>1
宽流量为( ) A.2.19m3/s C.3.10m3/s
B.2.61m3/s D.4.38m3/s B.
dedhB.3.98m/s D.1.99m/s
<0
D.i 8.一自由溢流直角宽顶堰,流量系数为0.35,包括行近流速水头的堰前水头为2m,则通过宽顶堰的单 9.地下水渐变渗流,过流断面上各点的渗透速度按( ) A.线性分布 C.均匀分布 B.抛物线分布 D.对数曲线分布 10.在进行水力模型实验时,要实现有压管流的动力相似,一般应选( ) A.弗劳德准则 C.欧拉准则 B.雷诺准则 D.马赫准则 二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 11.静止流体能承受的表面力为__________。 l2.均匀流是指流线是____________的流动。 13.当流动处于紊流光滑区时,其沿程水头损失hf与流速v的_______次方成正比。 14.一管路长l=100m,水头损失hf=0.8m,管道d=200mm,发生均匀流管路的单位面积上边壁摩擦阻力为________Pa。 l5.管道内水流速度突然变化的因素(如阀门突然关闭)是引发水击的条件,水本身具有_________则是发生水击的内在原因。 16.计算孔口与管嘴出流的损失时,通常只考虑_________损失。 17.欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等,则渠道的边坡系数m应为_________。 18.当堰顶厚度与堰上水头的比值介于2.5与10之间时,这种堰称为___________。 19.达西装置中的圆筒直径为20cm,土层厚度为40cm(即两测压管间距为40cm),两测压管的水头差为20cm,土样的渗透系数k为0.0l06cm/s,则测得通过的流量Q为____________ ml/min。 20.已知明渠水流模型实验的长度比尺?l=4,若原型和模型采用同一种流体,则其流量比尺?Q为____________。 三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 21.测压管水头 22.水力坡度 23.紊流 24.长管 25.断面单位能量 四、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分) 26.一个水深1.5m、水平截面积为3m×3m的水箱,箱底接一直径d=200mm,长为2m的竖直管,在水箱进水量等于出水量情况下作恒定出流,不计水头损失。试求点3的压强。 27.如图所示的串联供水管路,各段管长lAB=350m,lBC=300m;管径dAB=300mm,dBC=200mm;流量q1=100l/s,q2=90l/s;若管路的沿程摩阻系数?AB=0.03,?BC=0.035,C点需要的自由水头Hc=25m,试求水塔的供水高度H。 28.正常水深(即明渠均匀流水深)与哪些因素有关?若其它条件不变,只增大渠壁粗糙系数时,正常水深将如何变化?