26.有一灌溉渠道,断面为梯形,底宽b=2.5m,边坡系数m=1.5,均匀流水深h=2.0m,流量Q=10m3/s,渠道底
坡i=0.0003,求渠道的粗糙系数n。(小数点后保留四位有效数字)
27.元流伯努利方程为z+
p?u2?g2g?C,请说明该方程各项的物理意义。
28.总流动量方程的应用条件是什么?
29.流体在管道内流动产生的阻力可分为两类,是哪两类?它们分别由什么原因产生? 五、计算题(本大题共4小题,每小题10分,共40分)
30.如图所示的混凝土海堤,靠海一侧为抛物线曲面z=0.2x2。水深h=5m,海水密度
ρ=1025kg/m3。试求作用在单位长度海堤上的静水总压力。
31.如图所示,水在变径竖管中从下往上流动,已知z=0处的直径d(0)=0.5m,通过的流量Q=0.9m3/s,不计粘性
作用,为使管中各断面的压力都相同,即p(z)=p(0),试求竖管的直径d(z)与z的关系式。
32.有一圆管,在管内通过运动粘度v=1.118×10-6m2/s的水,测得通过的流量Q=3.8×10-5m3/s,在
管长l=30m的管段上测得水头损失为0.03m,试求该圆管的直径d。
33.如图所示,水箱通过内径d=0.1m,l=120m水平管道向大气中排水,已知入口处局部损失系数ξ=0.5,管道
沿程阻力系数为λ=0.013,试求通过管内的流量Q=0.04m3/s时水箱中应维持的水面高度h。(小数点保留四位有效数字)
全国2006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.水的密度为1000kg/m3,运动粘度为1×10-6m2/s,其动力粘度为( ) A.1×10-9Pa·s C.1×10-3Pa·s
B.1×10-6Pa·s D.1×10-1Pa·s
2.如图所示一静止容器内盛两种不相混合液体(密度分别为ρ1,ρ2,并且ρ1<ρ2),容器两侧安装有两个测压管,容器和测压管液面高度分别为▽1、▽2、▽3,三个高度的关系为( ) A.▽1=▽2=▽3 B.▽1>▽2>▽3 C.▽1=▽2>▽3 D.▽1=▽2<▽3
3下列各组压强值中,完全等值的是( ) A.5mH2O,0.5atm,49kPa C.5mH2O,0.5at,50kPa
B.5mH2O,0.5at,49kPa D.5mH2O,0.5atm,50kPa
4.不可压缩流体恒定总流的连续性方程是( ) A.u1dA1=u2dA2 C.ρ1u1dA1=ρ2u2dA2
B.v1A1=v2A2
D.ρ1 v1A1=ρ1v2A2
5.管道断面突然扩大的局部水头损失等于( ) A.
(v1?v2)2g(v1?v2)2g22 B.
v1?v22g22
C.
D.
v1?v22g22
6.在相同作用水头下,圆柱形外管嘴的过流能力是相同直径孔口过流能力的( ) A.0.81倍 C.1.00倍
B.0.95倍 D.1.32倍
7.某输水管道,流速v=1.2m/s,阀门突然关闭引起直接水击,若水击波速c=1100m/s,其直接水击压强为( ) A.1.00×106Pa C. 1.32×106P a
B.1.22×106Pa D.1.42×106Pa
8.微幅干扰水面波在急流和缓流中( ) A.均能向上游传播 B.均不能向上游传播
C.缓流中能向上游传播,急流中能向下游传播 D.急流中能向上游传播,缓流中能向下游传播
9.在宽顶堰非淹没溢流时,水流进入堰口水面降落,在距堰口不远处的水深( ) A.小于临界水深 C.大于临界水深
B.等于临界水深 D.等于正常水深
10.角速度?,长度l,重力加速度g的无量纲组合是( ) A.
l?g B.
?gll?g
C.
?22gl D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 11.越易于压缩的流体,它的压缩系数值越___________。
12.作用在曲面上的静水总压力铅垂分力的大小等于___________中的液体重量。 13.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为___________。 14.渐变流流线的特征为___________。
15.渠道中的水深h与临界水深hc相比较,可以判别明渠水流的流动状态,当h 18.圆柱形外管嘴正常工作条件是(1)作用水头H0≤9m,(2)管嘴长度l=___________。 19.渗透系数越大,井的产水量越___________。 20.裘皮依公式适用于___________渗流。 三、名词解释题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 21.质量力22.真空度23.明渠均匀流24.完全井25,二元流动 四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 26.公式z?p?C在静止液体中与在渐变流中使用的条件有何不同? ?g 27.如图所示两条管道连接在两个水箱之间,管1与管2长度相同,沿程阻力系数相同,直径d2=2d1,不计局部损失,求其流量比Q2/Q1 . 28.某梯形断面渠道,已知底宽b=2.2m,边坡系数m=1.5,渠道的粗糙系数n=0.0225,底坡i=0.002,实测均匀流水深h=2m,求渠道通过的流量Q. 29.如图所示,用达西实验装置测定某种土壤的渗透系数,将土样装在直径D=30cm的圆筒中,在H1-H2=80cm的水头差作用下,6小时的渗透水量为85L,两测压管的距离l=40cm,求该土壤的渗透系数k. 五、计算题(本大题共4小题,每小题10分,共40分) 30.如图所示,在盛有密度为?的液体箱底部有一圆孔,被圆形平板阀盖住,阀的直径为d,阀用绳子与漂浮在液面上的浮子相连,浮子上部为圆柱形,下部为半球形,直径为D,浮子与阀之间的绳长为Z,浮子、绳索和阀 3共重为G. 问H多大时可开启阀门(球体积为?D)。 16 31.如图所示,一平板垂直置于自由射流的水中,该平板将水流分成两股,一股斜向流动,与水平面的夹角α=30o,另一股沿平板流动,不计摩擦力及重力的影响,设流速v=v1=v2=30m/s,流量Q=36L/s,求: (1)水流对平板的作用力; (2)水流冲击平板后的流量Q1和Q2. 32.如图所示,水流自上而下通过一垂直放置的变径管。已知流量Q=0.01m3/s,上压力表读数p1=69kPa,下压力表读数p2=85kPa,两块压力表高差H=1.5m,管径d1=75mm,d2=150mm,试由能量方程求该变径管的阻力系数?的值。 33.如图所示输水系统中,管路直径D=0.5m,长l=100m,作用水头H=8m, 出口端装一喷嘴,直径d=0.3m,管路进口局部阻力系数?e?0.5,沿程阻力系数λ=0.02,喷嘴的局部阻力系数??0.025(相对于出口流速),求喷嘴出口流速及流量。