五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)
29.如图所示一平板闸门AB,门宽为2m,试求作用在支撑梁M上的力,假设忽略门重。
30.一拦河滚水坝,当通过流量Q为40m3/s时,坝上游水深H为10m,坝后收缩断面处水深hC为0.5m,已知坝长L为7m,求水流对坝体的水平总作用力。
31.有一梯形断面渠道,已知渠长l=500m,底宽b=2m,渠中水深h=1m,边坡系数m=2,粗糙系数n=0.02,测得流量Q=6m3/s。水的运动粘度v=1.01×10-6m2/s,试判别水流为层流还是紊流,并计算沿程水头损失。
全国2007年10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.流体静止时,不能承受( ) A.压力 C.重力
23B.剪切力 D.表面张力
2.如图所示,垂直放置的矩形平板闸门,宽度lm,水深2m,静水总压力P的大小为( ) A.C.
?g43 B.?g D.2?g
?g3.如图所示,当水箱水位恒定时,直管段中的A点和收缩管中的B点加速度大小分别为( ) A.aA=0, aB=0 B.aA=0, aB>0 C.aA>0, aB>0 D.aA>0, aB=0
4.圆管层流运动沿程水头损失hf与流速v的变化关系是( ) A.hf?v0.5 C.hf?v1.75
B.hf?v1.0 D.hf?v2.0
5.钢筋混凝土输水管直径d=400mm,长度l=500m,沿程阻力系数λ=0.033,沿程水头损失hf=1m,管中流速为( ) A.0.69m/s C.1.19m/s A.?>?n , μ>μn C.?>?n , μ<μn
B.0.97m/s D.1.38m/s B.?μn
6.薄壁小孔口的流速系数?、流量系数μ与圆柱形外管嘴的流速系数?n、流量系数μn的大小关系为( )
7.两根管径、管长和沿程阻力系数均相同的长管并联。若保持总流量不变,则单根管道过水与两根管道都过水两种情况的水头损失之比为( ) A.4.0 C.1.0
B.2.0 D.0.5
8.矩形断面渠道,宽b=4m,通过流量Q=6m3/s,其临界水深hc为(取α=1.0)( ) A.0.15m C.0.53m
9.宽顶堰溢流侧收缩系数ω与( ) A.相对堰宽B.相对堰宽C.相对堰宽D.相对堰宽
bBbBbBbBB.0.39m D.0.61m
pHpH和墩头形状有关,与相对堰高和墩头形状无关,与相对堰高和墩头形状、相对堰高和墩头形状、相对堰高
pHpH无关 有关
皆有关 皆无关
10.渗流模型与实际渗流的( ) A.流速、阻力皆相同 C.流速相同,阻力不同
B.流速、阻力皆不同 D.流速不同,阻力相同
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 11.单位质量力的国际单位是___________。
12.在简单剪切流动的条件下,流体内部的粘性切应力符合牛顿内摩擦定律,即?=________。 13.总流连续性方程是___________原理的流体力学表达式。
14.圆管均匀流过流断面上剪应力呈___________分布。 15.边界层分离只可能发生在___________的区域。
16.发生直接水击的条件是阀门关闭时间___________一个相长。
17.为了确保渠道长期稳定运行,渠道的设计流速应大于不淤允许流速和小于___________。 18.宽顶堰淹没溢流的堰上水深___________临界水深。
19.普通完全井的产水量与渗透系数有关,渗透系数越___________,则产水量越大。 20.进行水力模型实验,要实现堰流的动力相似,应选的相似准则是___________。 三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 21.相对压强 22.层流 23.粘性底层 24.临界底坡 25.量纲 四、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分) 26.试绘出图中球面的压力体,并标出总压力铅垂分力的方向。
27.如图所示,水平放置的输水管道中设有阀门。已知管道直径d=50mm,通过的流量Q=4L/s,水银压差计读数
?h=95mm,不计沿程水头损失,试求阀门的局部水头损失系数。
28.试用?定理分析文丘里管喉管流速的表达式。已知喉管流速v与进口管直径D、喉管直径d、流体密度?、动力粘度?和压差?p有关。(选v,d,?为三个基本量)
五、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)
29.盛有同一种液体的两容器,用上、下两根U形压差计连接。上部压差计内盛有密度为?A的液体,液面高差为A;下部压差计内盛有密度为?B的液体,液面高差为B.试求两容器内液体的密度?(用?A、?B及A、B表示)。
30.如图所示,水由一水平收缩喷嘴射出。已知主管直径d1=50mm,喷口直径d2=20mm,流量Q=10L/s,忽略水头损失,试求水流对喷嘴的作用力。
31.输水系统如图所示。已知A、B两池水位差?z=20m,1、2、3三个管段的比阻分别为a1=319s2/m6,a2=36.7s2/m6,a3=7.92s2/m6,管长l1=l2=l3=l000m,试求水由A池流入B池的流量。
全国2007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.无粘性流体是( ) A.符合
p?=RT的流体 B.ρ=0的流体
D.实际工程中常见的流体
C.μ=0的流体
2.水流由水箱流经管径d1=200mm,d2=100mm的管路后流入大气中,已知出口处v2=lm/s,则d1管段的断面平均流速v1为( ) A. 0.25m/s C. 1m/s
B. 0.5m/s D. 2m/s
3.某变径管的雷诺数之比Re1∶Re2=1∶4,则其管径之比d1∶d2,为( ) A.1∶4 C.2∶1
B.1∶2 D.4∶1
4.如图所示密闭水箱,压力表读数为9800N/m2,表中心至水箱底的高度h=0.5m,液面距箱底H=2m,则液面相对压强为( ) A.-9800N/m2
B.-4900N/m2
C.4900N/m2 D.9800N/m2
5.对于水箱水位恒定为4.9m的薄壁小孔口(孔径为10mm)自由出流,流经孔口的 流量为( ) A.0.48L/s C.1.05L/s
B.0.63L/s D.1.40L/s
6.压力表测得城市给水干管(长管,比阻a=1.07s2/m6)某处的水压P=9.8N/cm2,从此处引出一根水平输出管,如要保证通过的流量Q=l00L/s,该水压能将水流输送至( ) A.9.8m C.915.9m
?HB.93.5m D.934.6m
?H7.实用堰溢流堰顶厚度δ与堰上水头H符合的条件是( ) A.
<0.67
?HB.0.67 ?H<2.5 C.2.5<<10 >10 8.若明渠水流为急流时,则( ) A.Fr B. dedh>0 D.i 9.在流量一定,渠道断面的形状、尺寸一定时,随底坡的减小,临界水深将( ) A.增大 C.不变 B.减小 D.以上都有可能 10.进行水力模型实验,要实现堰流的动力相似,应选的相似准则是( ) A.雷诺准则 C.欧拉准则 B.弗劳德准则 D.其它准则 二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 11.任何微小的剪切力作用都使流体流动,只要剪切力存在,流动就持续进行,流体的这种力学特性就是 ____________。 12.绝对压强是以没有气体分子存在的____________为基准起算的压强。 13.流线上各质点的____________都与该流线相切。 14.均匀流动方程式给出了圆管均匀流沿程水头损失与剪应力成____________关系。 15.沿程直径不变,流量也不变的管道称为____________。 16.孔口自由出流和淹没出流基本公式的形式相同,各项系数相同,但____________不同。 17.量纲和谐原理:凡正确反映客观规律的物理方程,其各项的量纲一定是____________。 18.若矩形渠道中临界水深为2m,则断面单位能量有极小值emin=____________m。 19.当宽顶堰的堰上水深大于临界水深时,则整个堰顶的水流状态为____________。 20.渗流量Q与过流断面面积、____________成正比,并与土的透水性能有关。 三、名词解释(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 21.阿基米德原理22.紊流23.水跃现象24.渗透系数25.动力相似 四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)