水力學模擬試題及答案-資料下載頁
2025-06-19 23:56本頁面
【正文】 ，如圖所示。已知閘前水深，閘門開啟高度，渠道底寬，閘孔垂直收縮系數(shù)，閘門局部水頭損失系數(shù)，兩段渠道的底坡分別為：，渠道糙率，不計閘前行進流速，試判別第二段渠道中的水流為緩流或急流？并定性繪出兩段渠道中的水面曲線（兩段渠道均充分長）。（提示：能量方程求出流量，在求出臨界水深以及臨界底坡）（15分） 解：由能量方程得則 臨界水深時所對應的個水力要素為：由于，故第二段渠道為陡坡，且綜合分析其水面線為型降水曲線，,水流為急流?！ ?某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬，流量，壩下收縮斷面處水深，當壩下游水深時，試（1）判別收縮斷面處和壩下游的流態(tài)？（2）下游是否需要修建消能工？（15分）解：（1），收縮斷面處為急流，下游水流為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。（2），下游發(fā)生遠離式水躍。如圖所示為一平面閘門，寬，閘門在水深下工作。求閘門所受靜水總壓力的大小和作用點。（10分）解：圖示一跨河倒虹吸管，管道直徑，管道總長，折角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=，ζ2=，ζ3=，沿程水頭損失系數(shù)λ=，上下游水位差，求通過的流量? 繪制管道的總水頭線和測壓管水頭線（15分） 解：按短管計算水力學答案一、選擇題（每小題1分，共5分） 二、填空題（每空2分，共12分） 2 ； 水深降低；m2/s 減小 水深和斷面平均速度 減小 ； 不變 流量 和 水頭 ； 流量 三、簡答題（每小題5分，共18分）１、答：（1）雷諾數(shù)Re的物理意義：它表征液流慣性力與粘滯力的對比關系，即。在水力學中主要用它來判別液流的型態(tài)是層流還是紊流。佛汝德數(shù)Fr的物理意義：它表征液流慣性力與重力兩種作用力的對比關系。其能量意義是表示過水斷面單位重量液體平均動能與平均勢能之比的二倍開平方，即。在水力學中主要用它判別水流的流態(tài)是緩流、臨界流或急流。答：壓力管道中，由于管中流速突然變化，引起管中壓強急劇增高（或降低），從而使管道斷面上發(fā)生壓強交替升降的現(xiàn)象，稱為水擊。工程上常常采取以下措施來減小水擊壓強：（一）延長閥門（或導葉）的啟閉時間T（二）縮短壓力水管的長度（三）修建調壓室（四）減小壓力管道中的水流流速v0答：（1）沿程水頭損失實測裝置①設備 從水位恒定的水塔引出管道，與需要測量水頭損失的新鋼管相聯(lián)，為了便于操作和計算，該管水平放置，兩端各開一個測壓孔，測壓孔直徑左右的測壓管，用橡皮管與壓差計相連接。測壓孔間距L視采用壓差計類型和測量精度而定，做到讀數(shù)準確，誤差在5％以內。 在測壓孔兩端設A、B兩個閘閥，控制流量與排氣。閘閥距測壓孔距離應大于（6～10）d，（d為新鋼管直徑），避免閘閥后旋渦水流對測壓管測流的影響。 在管道出口采用重量法或體積法測量流量。也可在管路上裝流量計測量流量。②工作原理水塔水位恒定，當閘門開度一定時，管中通過的流量一定，測出流量。管道直徑保持不變，經(jīng)過管道的水流為有壓均勻流，水力坡度與測壓管坡度相等，由壓差計測出壓差經(jīng)簡單換算即得長度為L的管道的沿程水頭損失，即（2）沿程阻力系數(shù)在紊流光滑區(qū)的變化規(guī)律大量實驗證明，在紊流光滑區(qū)，沿程阻力系數(shù)只與雷諾數(shù)Re有關，與絕對粗糙度無關。五、計算題（共65分）1.（10分）解：過水斷面面積濕周水力半徑（10分） 解：由能量方程得則 臨界水深時所對應的個水力要素為：由于，故第二段渠道為陡坡，且綜合分析其水面線為型降水曲線，,水流為急流。 （15分）解：（1），收縮斷面處為急流，下游水流為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。（2），下游發(fā)生遠離式水躍。（10分）解：（15分）解：按短管計算12
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