水力學(xué)作業(yè)答案word版(存儲版)
【正文】 水深 H 之比 ?He 時，閘孔出流轉(zhuǎn)化為堰流。 四．計算題 1． 一圓角進口無側(cè)收縮寬頂堰，堰高 P1=， P2=，堰上水頭為 ，通過的流量為 4m3/s，求寬頂堰的寬度。Kh ，判別是自由出流，還是淹沒出流。（ ） 2． 滲流模型中滲流流速與實際空隙中的平均流速是相等的。 四、計算題 1． 一渠道位于河道的上方（參考圖 96），渠道和河道之間有透水層，相距 =200m，渠道右岸水深 ，河道左岸水深為 ，土層滲透系數(shù) = /s，不透水層底坡=，按平面滲流處理，求單寬渠長的滲流量并繪制浸潤線。（ ） 2. 力學(xué)相似的必要條件是幾何相似，運動相似，動力相似。 答案：流量 smQm / 3? 流速 smvm /? 。 A. B. 2 C. D. 1 3. 重力相似模型中 , 時間比尺等于幾何比尺的 ( )次方 。 答 : 滲流達西定律表示為 : kJv? ,而 裘皮幼公式可表示為 : kJvu ?? ,裘皮幼 公式表明 漸變滲流中平均流速與點流速是相等的，即滲流的過流斷面流速分布為矩形。 A. 井深直達不透水層的潛水井； ； C. 井深直達不透水層的承壓井 ； 。Kh ，判別是自由出流，還是淹沒出流。 側(cè)收縮系數(shù)與堰寬與渠寬的比值（ Bb/ ）有關(guān)。 （ a）薄壁堰流 （ b）寬頂堰流 （ c）實用斷面堰流 （ d）閘孔出流 3. 寬頂堰形成淹沒出流的充分條件是 ( ) (a) 0?sh (b) 0?sh (c) Hhs ? (d) Hhs ? 4．下述 堰的分類哪個正確（ ） (a)? /H 薄壁堰 (b) δ /H 寬頂堰 (c) δ /H 實用斷面堰 (d) ? /H 薄壁堰 二．判斷題 (略 ) 1． 只要寬頂堰下游水深超過堰頂，就為淹沒出流。代入流量基本公式解出水深。 4. 4. 為什么要引入斷面單位能量的概念？ 答 : 引入斷面單位能量，目的是分析水面曲線的變化規(guī)律和建立臨界流方程。 明渠均勻流形成條件： ① 流量恒定。 3. 跌 水的形成條件是（ ） 4．水躍的形成條件是（ ） 過渡到緩流 5． 兩段長直的棱柱形渠道，通過的流量相同 ,（ ） （ 1n 2n ），其他參數(shù)相同（ ), Qmbn ，則 0201 hh ? （ 21 ii ? ），其他參數(shù)相同（ ), Qmbi ，則 0201 hh ? （ 21 bb? ），其他參數(shù)相同（ ), Qmni ，則 0201 hh ? （ 21 mm? ），其他參數(shù)相同（ ), Qbni ，則 0201 hh ? 6. 一梯形斷面渠道，底寬 b=2m，邊坡系數(shù) m=，明渠中的水深 h=, 則濕周 ? 、水力半徑 R 分別為（ ） A. , B. , C. , D. , 二 ． 判斷題 (略 ) 1． 1． 緩流一定是均勻流，急流一定不是均勻流。 ① 長管公式要記住，應(yīng)注意修正。 解： 此題屬短管的水力計算，可以用能量方程求解，也可直接用公式。（ ） 3．孔口淹沒出流時，孔口淹沒越深，其出流的流速和流量就越大。 （ 2）用經(jīng)驗公式計算沿程阻力系數(shù) ? （ 3）兩管聯(lián)接處為突然放大的局部阻力系數(shù)，進口局部阻力系數(shù) ?? （ 4）沿程阻力系數(shù) ? 選取公式有別，結(jié)果可不同。 解：（ 1） 設(shè)管中水流為層流，推導(dǎo)出沿程阻力系數(shù)λ表達式并代入數(shù)據(jù)； （ 2）將上式再代入達西公式 gvdlhf 22??并化簡，代入數(shù)據(jù)求管徑。 四、計算題 （解體思路與答案） 1. 有已輸油管，管長 ml 100? ,管徑 cmd 5? ，已知油的密度 3930 mkg?? ，動力粘滯系數(shù) msN ??? 。水力光滑區(qū) : (Re)f?? 。液體粘滯系數(shù)為 ，則此管中液體流態(tài)為（ ）。 （ 5）列動量方程求解作用力。 s 點處的壓強進考慮位能、動能壓能之間的轉(zhuǎn)化。判斷管中水流方向。 gp?2 = mH2o (2 流向 1) 2. 如圖所示，從水面保持恒定不變的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大氣，管路由三段直徑不等的管道組成，其過水面積分別是 A1=， A2=， A3=，若水池容積很大，行近流速可以忽略（ v0≈ 0），當(dāng)不計管路的水頭損失時，試求：（ 1）出口流速v3 及流量 Q；（ 2）繪出管路的測壓管水頭線及總水頭線。（不能單從位能或壓能一個角度比較） 6 總流的動量方程為 )vv(QF 1122 ??? ??? ??? ，試問： （ 1） F?? 中包括哪些力？（ 2）如果由 動量方程求得的力為負值說明什么問題？ 答：（ 1） 一般為表面力、重力，（慣性力、摩擦力、彈性力含在待求的力中了） （ 2）求得的力為負值說明原假設(shè)的力的方向不對，反向即可。 （ 2）是非均勻流 （ 3）用無旋流數(shù)學(xué)表達式 )(21 xuyu yxz ???????求解，是無旋流 第 4 章 一、選擇題（略） 二、判斷題 （略） 三、簡答題 1．說明總流能量方程中各項的物理意義。求（ 1）輸水流量 Q；（ 2）斷面 22 處的平均流速 v2；（ 3）若此管水平放置，輸水流量 Q 及斷面 22 處的速度 v2 是否發(fā)生變化？（ 4）圖 a 中若水自下而上流動， Q 及 v2 是否會發(fā)生變化？ 解： 應(yīng)用連續(xù)性方程 （ 1） ?Q sl/ （ 2） smv /42 ? （ 3）不變。 yuuxuutua yyyxyy ?????????代入數(shù)值求解。 5．如圖所示，水流通過由兩段等截面及一段變截面組成的管道，試問： (1)當(dāng)閥門開度一定，上游水位保持不變，各段管中，是恒定流還是非恒定流？是均勻流還是非均勻 流？ (2)當(dāng)閥門開度一定，上游水位隨時間下降，這時管中是恒定流還是非恒定流？ (3)恒定流情況下，當(dāng)判別第 II 段管中是漸變流還是急變流時，與該段管長有無關(guān)系？ 答 ：（ 1）是恒定流。） 答 ： 流函數(shù)具有的性質(zhì) ① 流函數(shù)相等的點組成的線即流線，或曰，同一流線上個點的流函數(shù)為常數(shù)。 （改為：寫出恒定平面勢流中流函數(shù)具有的性質(zhì)，流函數(shù)與流速勢的關(guān)系。 引入斷面平均流速的概念是為了在工程應(yīng)用中簡化計算。 解： （ 1）流線方程為： yx udyudx? 代入數(shù)值推導(dǎo) （ 2）（略） （ 3）由： yuuxuutua xyxxxx ????????? 代入數(shù)值求解。
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