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武汉大学水力学习题解答-水击

第十章

10-1 解：阀门突然开启过程中，水击波传播四个阶段示意图如下：

10-2 解：

首先判断水击类型，然后计算各相末水击压强，从中找出最大水击压强。 (1)判断水击类型

已知 L =500m ，c =1000m/s ，则相长 T L c r =

?=225001000

1s 。而阀门关闭时间

T s =2s ，有T T s r >，为间接水击。

(2) 计算首相末水击压强

初始全开，有阀门开度τ01=；

按线性启闭关系，得首相末阀门开度ττ1021250010002

05=-=-

??=L cT s

.；

由于v Q D

m ax .=

??=4125642

ππm/s ，初始水头H H H 01231024070=-=-=m ，

则管道特性系数μ=

???=cv gH m ax ..21000429870

29150

。

上述数据代入式(10-4-17) τζτζμ

1101

12+=-A

得 051122915

..+=-

?ζ

ζA A

整理 03432372302

1.().ζζA

-+=

解此二次方程，得

().ζ1118806A = 或 ()()..?H H A A

111101880670131642==?=ζm ().ζ121356A

= 或 ()()..?H H A

121201356709492==?=ζ m

0<<

t L c

t c

如果发生直接水击 ?H cv g

m ax

..==

?=1000498

40816m

而().?H A 11131642=m >?H A

m ax

，故()?H A 11不合理。则首相产生的水击压强增量为 ?H A 19492=.m(水柱高)

或水击压强为 H A 170949216492=+=..m(水柱高) (3) 计算第二相末水击压强(末相末水击压强)

将已知的τ01=，τ20=，μ=2915.，ζ11356A =.，代入式(10-4-17) τζτζμ

ζμ

112+=-

A A

得 0122915

13562915

=-?-

ζA

...

解此方程 ζ

3118A

=. 或 ?H

H A A 2

0311********==?=ζ..m(水柱高)

则第二相(末相)产生得水击压强为 H A 2702182628826=+=..m(水柱高) 如应用式(10-4-20)计算末相水击压强，由于系数 σ==

???=Lv gH T s

m ax ..050049870214577

则有 ()

(

)

ζσ

σ22

414577

145774145772866A =

++=

++=....

可得水击压强增量 ?H H A A

22028667020062==?=ζ..m(水柱高)

或水击压强为 H A 2702006227062=+=..m(水柱高)

首相和末相水击压强比较，最大水击压强发生在末相，即为 H A 228826=.m(水柱高)或为 H A 227062=.m(水柱高)。

10-3 解：

首先判断水击类型，然后分别计算两种情况下的水击压强。

(1)判断水击类型

已知 L =800m ，D =100cm ，e =20mm ，查表10-2-1，由钢管有K E =001.，可计算水击波速 c D K

eE =

?=14351143511000

200

001

117167..m/s

以及相长T L c r ==?=22800

117167

1366..s 。而阀门关闭时间T s =1s ，有T T s r <，为直接水击。由于T T s r <，阀门关闭结束时水击压强将保持到首相末，故本题所求阀门断面水头为

首相末压强水头H A

1。

(2)初始开度等τ01=，终止开度τe =05.情况下阀门断面水头H A

已知H 0100=m ，v m ax =2m/s ，由于ττ105==e .，以及管道特性系数 μ=

???=cv gH m ax (21171672298100)

11960

代入式(10-4-17) τζτζμ

12+=-

A A

得 051121196

..+=-

?ζζA

整理 0743*******.().ζζA A -+= 解此二次方程，得 ().ζ115414A = (不合理) ， ().ζ120791A = 。

可得首相末阀门断面水头 H H A A 10121179110018921=+=?=(())..ζm(水柱高)。 (3)初始开度等τ01=，终止开度τe =0情况下首相末阀门断面水头H A 1

此时ττ10==e ，v v 0=max ，代入直接水击压强公式式(10-2-3)或例10-1给出的直接水击压强公式得

H H cv g

101001171672

33912=+

?=m ax

...m(水柱高)

10-4 解：

根据题目要求，先对水击类型进行判别，后进行水击压强的计算。

(1) 判别水击类型

已知 L =2000m ，D =25.m ，e =25mm ，查表10-2-1，由钢管有K E =001.，可计算水击波速 c DK

eE =

?=14351143512500

001

101470..m/s

以及相长T L c r ==?=222000

101470

394..s 。

当阀门关闭时间T s =3s ，有T T s r <，发生直接水击。当关闭时间T s =6s ，有T T s r >，

则发生间接水击。

在设置调压室后，调压室的作用类似于水库，水击波将由调压室而反射，这时管长

L =500m ，相应的相长T r =

?=2500101470

0986..s 。当阀门关闭时间T s =3s ，有T T s r >，

则发生间接水击。

(2) 管长L =2000m 时，计算水击压强增量

已知流量Q =10m 3/s ，则v v Q D

441025

204==

??=m ax ..ππm/s ，水头H 090=m ，

初始开度等τ01=，终止开度τe =0。

当阀门关闭时间T s =3s ，发生直接水击。则由直接水击压强公式式(10-2-3)，得水击压强增量

?H cv g

?=010*******

21122....m(水柱高)

当阀门关闭时间T s =6s ，发生间接水击。由于T T s r <2，将计算首相末阀门断面水击压强增量?H A

1，和第二相末(即末相)末水击压强增量?H A

2。为计算间接水击压强，可令阀门按线性规律启闭，即阀门开度τ=-

1t T s

。

在首相末，t T r ==394.s ，阀门开度τ10343=.，以及管道特性系数 μ=

???=cv gH m ax (210147*********)

11730

代入式(10-4-17) τζτζμ

1101

12+=-A

得 03431121173

..+=-

?ζζA

整理 0181509696088240121.()..ζζA A -+= 解此二次方程，得 ().ζ113496A = (不合理) ， ().ζ121846A = 。

可得首相末阀门断面压强增量 ?H H A A 112018469016614==?=()..ζm(水柱高)。在第二相末，将已知的τ01=，τ20=，μ=1173.，ζ11846A =.，代入式(10-4-17) τζτζμ

ζμ

112+=-

得 0121173184611732

ζA

解此方程 ζ20369A =-. 或 ?H H A A

2200369903321==-?=-ζ..m(水柱高)

最大水击压强增量发生在首相末。

(3) 管长L =500m 时，计算水击压强增量

相应的相长T r =0986.s ，当阀门关闭时间T s =3s ，发生间接水击。由于T T s r <4，将计算首相末、第二相末、第三相末、第四相末阀门断面水击压强增量，从中找出最大水击压强增量。

采用例10-3所给的程序进行计算，计算结果如下

tt tn hn h 0.9855 0.6715 0.4495 40.458 1.9710

0.3430

0.4714

42.427

2.9565 1.4487 0.4639 41.751

3.9421 0.0000 -

4.2282 -38.054

从计算结果可见，第二相末水击压强增量最大。

10-5 解：

已知D =30.m ，e =25mm ，K E =001.，可计算水击波速

c DK eE

?=1435114351300025

001

96748..m/s

以及相长T L c

r =

?=229509674

1964..s 。

由于最大水击压强值产生在第一相末，又考虑阀门按线性关闭，则此时阀门开度为

τ11=-t T r s 。根据题意，可令T KT s r =，其中K 为待求系数。由此第一相末的阀门开度为

τ1111=-

=-K

K K

。

又根据题给条件，v v max ==04m/s ，H 0300=m ，初始开度τ01=，可求管道特性系数

μ=

???=cv gH m ax (2967484298300)

065820

并代入式(10-4-17) τζτζμ

1101

12+=-A

得

K K

A A

-++

?=11206582

ζ.

由于H H A

1101=+()ζ，和题给H A

1≤1250.H ，则有ζ1A

≤025.，代入上式得

K K

-++

?11025025206582

...≥1

解此不等式，得K ≥3.64，即阀门关闭时间T s 至少应为相长T r 的3.64倍。

10-6 解：

本题可使用特征线法进行计算，可采用例10-3所给的程序进行计算，计算结果如下 (1) 关闭指数y =1 t 0L 0.2L 0.4L 0.6L 0.8L L 开度 .0000 90.0 89.5557 89.1114 88.6671 88.2228 87.7785 1.00000 .2592 90.0 89.5557 89.1114 88.6671 88.2228 91.6467 .956800 .5184 90.0 89.5557 89.1114 88.6671 92.0759 94.7822 .913600 .7776 90.0 89.5557 89.1114 92.5052 95.1996 98.0647 .870400 1.0368 90.0 89.5557 92.9345 95.6171 98.4702 101.4760 .827200 1.2960 90.0 93.3640 96.0348 98.8758 101.8695 105.0463 .784000 1.5552 90.0 96.4525 99.2815 102.2631 105.4277 108.7569 .740800 1.8144 90.0 95.9082 102.6569 105.8092 109.1261 112.6391 .697600 2.0736 90.0 96.2053 102.4251 109.4955 112.9961 116.6735 .654400 2.3328 90.0 96.5149 103.0426 109.6000 117.0184 120.8927 .611200 2.5920 90.0 96.8355 103.6860 110.5624 117.4837 125.2766 .568000 2.8512 90.0 97.1693 104.3516 111.5643 118.8157 124.0071 .524800 3.1104 90.0 97.5144 105.0442 112.6000 118.0863 123.7999 .481600 3.3696 90.0 97.8733 105.7597 111.5662 117.5868 123.3786 .438400 3.6288 90.0 98.2438 104.3966 110.7502 116.8610 122.7122 .395200 3.8880 90.0 96.5256 103.2387 109.6947 115.8786 121.7814 .352000 4.1472 90.0 94.9996 101.8275 108.3707 114.6187 120.5528 .308800 4.4064 90.0 95.3035 100.1355 106.7554 113.0488 118.9996 .265600 4.6656 90.0 95.1358 100.2330 104.8174 111.1403 117.0849 .222400 4.9248 90.0 94.9299 99.8180 104.6198 108.8574 114.7726 .179200 5.1840 90.0 94.6825 99.3173 103.8587 108.2543 112.0208 .136000 5.4432 90.0 94.3877 98.7237 102.9527 107.0231 112.7560 .092800 5.7024 90.0 94.0415 98.0236 101.8889 107.4548 112.8002 .049600 5.9616 90.0 93.6360 97.2070 102.5257 107.6659 112.9935 .006400 6.2208 90.0 93.1656 98.1381 102.9839 108.0645 108.7584 .000000 6.4800 90.0 94.5020 98.9424 103.6768 104.0767 103.9403 .000000 6.7392 90.0 95.7762 100.0402 100.0358 99.5539 99.3957 .000000 6.9984 90.0 95.5377 96.8703 95.9196 95.3561 95.1682 .000000 7.2576 90.0 91.0965 91.4208 92.1928 91.5349 91.3171 .000000 7.5168 90.0 85.8891 86.4236 87.0388 88.1548 87.9022 .000000 7.7760 90.0 85.3304 81.5116 82.3883 83.4072 84.9928 .000000 8.0352 90.0 85.6226 81.2971 77.8829 79.2277 78.9129 .000000 8.2944 90.0 85.9666 81.9938 78.1378 73.3904 73.4639 .000000 8.5536 90.0 86.3710 82.8068 77.5014 72.3747 67.8690 .000000 8.8128 90.0 86.8402 81.8786 77.0439 71.9800 71.2856 .000000 9.0720 90.0 85.5076 81.0774 76.3574 75.9545 76.0904 .000000 9.3312

90.0

84.2378

79.9869

79.9874

80.4665

80.6227

.000000

9.5904 90.0 84.4797 83.1471 84.0938 84.6543 84.8419 .000000

9.8496 90.0 88.9070 88.5829 87.8117 88.4681 88.6853 .000000

10.1088 90.0 94.0973 93.5670 92.9546 91.8418 92.0938 .000000 10.3680 90.0 94.6568 98.4645 97.5943 96.5791 94.9980 .000000 10.6272 90.0 94.3671 98.6821 102.0861 100.7491 101.0638 .000000

10.8864 90.0 94.0254 97.9888 101.8357 106.5690 106.4991 .000000

11.1456 90.0 93.6219 97.1794 102.4717 107.5848 112.0731 .000000 11.4048 90.0 93.1540 98.1047 102.9285 107.9757 108.6705 .000000 11.6640 90.0 94.4827 98.9029 103.6086 104.0144 103.8790 .000000

11.9232 90.0 95.7483 99.9862 99.9894 99.5132 99.3590 .000000

12.1824 90.0 95.5030 96.8356 95.8929 95.3354 95.1480 .000000 12.4416 90.0 91.0896 91.4135 92.1837 91.5289 91.3124 .000000 12.7008 90.0 85.9163 86.4423 87.0520 88.1616 87.9102 .000000

12.9600 90.0 85.3559 81.5593 82.4229 83.4345 85.0112 .000000

13.2192 90.0 85.6432 81.3386 77.9448 79.2739 78.9594 .000000 13.4784 90.0 85.9825 82.0284 78.1908 73.4714 73.5378 .000000 13.7376 90.0 86.3851 82.8344 77.5552 72.4555 67.9846 .000000

13.9968 90.0 86.8518 81.9119 77.0991 72.0683 71.3731 .000000

14.2560 90.0 85.5268 81.1167 76.4252 76.0166 76.1515 .000000 14.5152 90.0 84.2655 80.0406 80.0335 80.5071 80.6592 .000000

14.7744 90.0 84.5142 83.1816 84.1203 84.6749 84.8620 .000000

15.0336 90.0 88.9138 88.5902 87.8208 88.4741 88.6900 .000000 15.2928 90.0 94.0702 93.5485 92.9415 91.8350 92.0858 .000000 15.5520 90.0 94.6315 98.4170 97.5599 96.5520 94.9796 .000000

15.8112 90.0 94.3466 98.6408 102.0246 100.7031 101.0175 .000000

16.0704 90.0 94.0096 97.9544 101.7829 106.4883 106.4255 .000000

(2) 关闭指数y 2

t 0L0.2L0.4L0.6L0.8L L开度.0000 90.0 89.5557 89.1114 88.6671 88.2228 87.7785 1.00000 .2592 90.0 89.5557 89.1114 88.6671 88.2228 94.6442 .915466 .5184 90.0 89.5557 89.1114 88.6671 95.0621 100.8436 .834665 .7776 90.0 89.5557 89.1114 95.4801 101.2392 107.2383 .757596 1.0368 90.0 89.5557 95.8983 101.6349 107.6123 113.7543 .684260 1.2960 90.0 96.3165 102.0308 107.9865 114.1077 120.3959 .614656 1.5552 90.0 102.4269 108.3610 114.4614 120.7300 127.0777 .548785

1.8144 90.0 10

2.0251 114.8154 121.0644 127.3939 13

3.7995 .486646

2.0736 90.0 102.3886 114.7098 127.7104 134.0992 140.4664 .428239 2.3328 90.0 102.6830 115.2824 127.7281 140.7514 147.0756 .373565 2.5920 90.0 102.8927 115.6992 128.3221 140.6913 15

3.5259 .322624

2.8512 90.0 10

3.0156 115.9313 128.6608 141.0961 148.0676 .275415

3.1104 90.0 103.0384 115.9769 128.7048 136.0432 143.0135 .231939 3.3696 90.0 102.9613 115.8120 123.3640 130.6324 136.9661 .192195 3.6288 90.0 102.7737 110.3508 117.7454 12

4.2954 129.9431 .156183 3.8880 90.0 97.3898 104.7083 111.2856 117.0629 122.0056 .123904

4.1472 90.0 91.9388 98.3268 104.0275 109.0004 113.2181 .095357 4.4064 90.0 90.9405 91.2636 96.0444 100.1856 103.6744 .070543 4.6656 90.0 89.3265 88.6631 87.4272 90.7213 93.4900 .049462

4.9248 90.0 87.7247 8

5.4935 83.3449 80.7355 82.8038 .032113

5.1840 90.0 8

6.1689 82.4098 78.8053 75.4301 71.7832 .018496 5.4432 90.0 84.6866 79.4833 74.4976 69.8545 70.6554 .008612 5.7024 90.0 83.3153 76.7759 70.5337 69.7234 69.5359 .002460

5.9616 90.0 82.0897 74.3661 72.0018 70.2151 69.6431 .000041

6.2208 90.0 81.0511 7

7.3155 74.0472 71.9215 71.1368 .000000 6.4800 90.0 85.2248 80.7303 77.2343 74.9685 74.2038 .000000 6.7392 90.0 89.6745 85.1404 81.6496 79.5155 7

8.7997 .000000

6.9984 90.0 89.9126 90.5884 8

7.4179 85.4788 84.8263 .000000

7.2576 90.0 90.9130 92.1859 94.4117 92.7256 92.1564 .000000 7.5168 90.0 92.2717 94.7338 97.4890 101.0850 100.6227 .000000

7.7760 90.0 93.8189 97.5719 101.4040 105.3833 110.0107 .000000

8.0352 90.0 95.2987 100.4867 105.4637 110.3282 110.1431 .000000 8.2944 90.0 96.6668 103.1889 109.4097 110.2231 110.6457 .000000 8.5536 90.0 97.8899 105.5894 107.9482 109.7272 110.3030 .000000

8.8128 90.0 98.9224 102.6492 105.9072 108.0283 108.8087 .000000

9.0720 90.0 94.7603 99.2420 102.7302 104.9892 105.7537 .000000 9.3312 90.0 90.3244 94.8444 98.3259 100.4566 101.1701 .000000 9.5904 90.0 90.0871 89.4137 92.5746 94.5088 95.1606 .000000

9.8496 90.0 89.0902 87.8213 85.6024 87.2816 87.8491 .000000

10.1088 90.0 87.7359 85.2815 82.5329 78.9470 79.4048 .000000 10.3680 90.0 86.1931 82.4504 78.6291 74.6590 70.0477 .000000 10.6272 90.0 84.7160 79.5432 74.5788 69.7313 69.9139 .000000

10.8864 90.0 83.3511 76.8460 70.6466 69.8342 69.4149 .000000

11.1456 90.0 82.1303 74.4548 72.1015 70.3302 69.7545 .000000 11.4048 90.0 81.1040 77.3858 74.1381 72.0217 71.2454 .000000 11.6640 90.0 85.2544 80.7855 77.3051 75.0529 74.2887 .000000

11.9232 90.0 89.6768 85.1706 81.6983 79.5711 78.8599 .000000

12.1824 90.0 89.9132 90.5843 87.4329 85.5034 84.8525 .000000 12.4416 90.0 90.9066 92.1714 94.3835 92.7113 92.1453 .000000 12.7008 90.0 92.2566 94.7033 97.4452 101.0212 100.5678 .000000

12.9600 90.0 93.7949 97.5275 101.3380 105.2990 109.8943 .000000

13.2192 90.0 95.2694 100.4271 105.3788 110.2095 110.0294 .000000 13.4784 90.0 96.6312 103.1192 109.2975 110.1088 110.5248 .000000 13.7376 90.0 97.8495 105.5013 107.8491 109.6128 110.1883 .000000

13.9968 90.0 98.8698 102.5794 105.8168 107.9286 108.7008 .000000

14.2560 90.0 94.7309 99.1871 102.6598 104.9053 105.6692 .000000 14.5152 90.0 90.3221 94.8145 98.2775 100.4014 101.1102 .000000

14.7744 90.0 90.0865 89.4178 92.5597 94.4844 95.1345 .000000

15.0336 90.0 89.0966 87.8358 85.6304 87.2959 87.8601 .000000 15.2928 90.0 87.7509 85.3118 82.5765 79.0104 79.4594 .000000

15.5520 90.0 86.2170 82.4945 78.6948 74.7428 70.1634 .000000 15.8112 90.0 84.7451 79.6024 74.6632 69.8493 70.0270 .000000 16.0704 90.0

83.3864

76.9153

70.7581

69.9478

69.5351

.000000

10-7 解：

在同一水位情况下，有流量公式，其中恒定流流量 Q AC RJ 00=

非恒定流流量 Q AC RJ AC R J h s ==-?

? ??

?0??

由于

Q Q J J h s J J J 0

11=

-=+

()

???

此处，?J h x =-??为附加水面坡度。对于恒定流有?J =0，Q Q =0；对于非恒定流，

涨水时一般总是上游先涨水，则有??h s <0，?J >0，Q Q >0；落水时一般总是上游先退水，则有??h s >0，?J <0，Q Q <0。这样由于附加水面坡度的影响，对于同一水位，有Q Q 涨落>。整个洪水期的水位～流量关系曲线将呈现绳套形曲线。可参见教材图10-5-2(a)。

10-8 解：

由明槽非恒定流运动方程式(10-6-11)，有

v t

v s

Q K

??????+

++=22

将v Q A =代入上式，得

??????z

s g t Q A Q gA s Q A Q K

+?? ???+?? ???+=102

2 在上式中，有

??z s

J p =-

Q K

J 22

112

g t Q A gA Q t Q

gA A

???????? ???=- Q gA s Q A Q gA Q s Q gA A

???????? ???=-22

其中由连续性方程(无旁侧入流q =0)可得

????Q s

A t

，又由棱柱体渠道

??????A s

h s

z z B i J p ==-=-()()0

则

Q gA s Q A Q gA A t

F i J r p ?????? ???=---2

() 将上述各项代入运动方程，得

J J F i J Q gA

A t

gA Q t

p r p =+-+

21()????

由此得证。

10-9 解：

由于 A A z s t s A h s t s ==((,),)((,),)

将上式对s 求偏导，有

????????????A z z s

A s

A h h s

A s

又对水深与水位的关系式h z z =

-0cos θ

或z z h =+0cos θ求偏导，并考虑θ<6°，

c o s θ≈1，可得

??θ??????h s

z s z s z s i =

-?? ?

??=

0cos 式中??z s

i 0=-为底坡。另外，对于同一断面有dz dh =，以及

????A z

A h

B ==，则得

????A s

A s

B i z

证毕。

10-10解：

首先从数学上说明最大值出现的性质，再讨论各种水力要素最大值的出现顺序。

1．从数学上说明某函数A 出现最大值的性质

(1) 从时间方面分析。对某断面，设t 时刻某函数值为A 1，t t +?时刻某函数值为A 2，则有函数A 对时间的偏导数为

??A t

A A t

≈

-21

?。

还未出现最大值时，最高点未到，函数随时间增加，有A A 12<，故??A t >0；当已出现最大值时，最高点已过，函数随时间减少，有A A 12>，故??A t

<0；

正处在最大值时，函数随时间不变化，有A A 12=，故

??A t

=0 。

(2) 从位置方面分析。某函数A 最大值的出现是从上游到下游依次出现的。假定最大值发生在断面s 0处，在以某断面s 0为中心的ε领域内，即在s s s 00-<<-εε范围内，必有

????s A t ?? ??

?>0 。下面分两种情况进行说明。在说明之前对此偏微分作下列变形 ()()????????????s A t t A s A s A s t

?? ???=?? ?

??≈-21? 还未出现函数最大值的地方，在此最大值处的下游，函数曲线的斜率小于零，并且随时间的增加，函数的最大值点处将向下游移动，还未出现最大值处的函数值将逼近最大值点，函数曲线的斜率的绝对值将趋近于零，即有()()????A s A s 1

>，可得

????s A t ?? ?

?>0 ；已出现过函数最大值的地方，在此最大值处的上游，函数曲线的斜率大于零，并且随时间的增加，函数的最大值点处将向下游移动，出现过最大值处的函数值将远离最大值点，函数曲线的斜率将由趋近于零逐渐增加，即有()()????A s A s 12

<，可得????s A t ??

?>0 。 2．分析各种水力要素最大值的出现顺序。

关于J p m a x 与z m ax 。由于J z

p =-??，而??????????J t t z s s z t p =-?? ???=-?? ???。如果水位最

大值未出现，按照前述数学推论，有

??z t

>0，这时

??????J t

s z t p =-

?? ?

?<0，说明J p 的最大值已出现过。也就是说，J p m ax 出现在z m ax 之前。

关于v m ax 与z m ax 、J p m ax 。由z 、v 表示的运动方程-

+?? ?

???????z s

C R

g v t v v s 2

1，令????v t v

v s

+≈0，即忽略惯性力影响，可得v

C RJ C hJ p p 2

== ，并微分得 22

v t

C h

J t

C J h t

p p

??????=+

当

??h t

=0时，同时有

??z t

=0，也就是水位值正出现最大值时，由前知水面坡度J p m ax 已出

现，即

??J t

p <0，

由上式可得??v t

<0，

也就是说v m ax 出现在z m ax 之前。另外，当??v t

=0时，

即正在出现v m a x 时，z m a x 还未出现，h m a x 也未出现，即有??h t

>0，由上式可知，应有

??J t

p <0，也就是说J p m ax 在说v m ax 之前出现。

关于Q max 与z m ax 、v m ax 。由于Q Av =，对其求偏导，有??????Q t

v t

A t

=+。当已知

水位z m ax 正出现时，面积A 也应处于最大值，即??A t

=0 。此时如果流速v m ax 已出现，亦

即

??v t

<0，则可得

??Q t

<0，也就是说Q max 出现在z m ax 之前。另外，当??v t

=0时，即正在

出现v m ax 时，如果有??A t

>0，也就是z m ax 还未出现，可有

??Q t

>0，也就是Q m ax 还未出现，

即v m ax 在说Q max 之前出现。

由上述讨论可知，所讨论的这些水力要素最大值出现的先后顺序是：J p m a x 、v m ax 、

Q max 、z m ax 。

10-11 解：

可使用例10-5所给出的计算程序进行计算，计算时需将水深h 折算成水位z 进行计算，上下游边界条件需改写。下表给出了用特征线法计算的部分成果

t h 1 Q 1 h 2 Q 2 h 3 Q 3 h 4 Q 4 0 1.260 15.0000 1.260 15.0000 1.260 15.0000 1.260 15.0000 30 1.340 16.7877 1.331 16.5799 1.322 16.3775 1.313 16.1823 60 1.420 18.5872 1.411 18.3694 1.401 18.1525 1.392 17.9369 90

1.530 21.2800

1.518 20.9743 1.505 20.6713 1.493 20.3725 120 1.640 24.0518 1.628 23.7376 1.616 23.4254 1.605 23.1168 150 1.735 26.5161 1.725 26.2405 1.715 25.9673 1.706 25.6988 180 1.830 29.1464 1.821 28.8692 1.812 28.5968 1.804 28.3332 210 1.915 31.5602 1.907 31.3116 1.900 31.0694 1.894 30.8384 240

2.000 34.1065 1.993 3

3.8582 1.987 33.6191 1.982 33.3952 270 2.075 36.3858 2.069 36.1693 2.065 35.9640 2.062 35.7768 300 2.150 38.7814

2.145 38.5672

2.141 38.3674

2.140 38.1900

330 2.185 39.7164 2.184 39.6326 2.185 39.5637 2.188 39.5181 360 2.220 40.8578 2.220 40.7802 2.221 40.7216 2.225 40.6916 390 2.215 40.4731 2.219 40.5263 2.224 40.5977 2.232 40.6973 420 2.210 40.2939 2.214 40.3509 2.220 40.4286 2.229 40.5380 450 2.165 38.6124 2.173 38.7943 2.182 38.9949 2.194 39.2244 480 2.120 37.1644 2.128 37.3449 2.137 37.5453 2.149 37.7755 510 2.085 36.1153 2.092 36.2608 2.100 36.4255 2.110 36.6187 540 2.050 35.0352 2.056 35.1763 2.064 35.3342 2.074 35.5183 570 1.975 32.5827 1.985 32.8387 1.996 33.1081 2.009 33.3985 600 1.900 30.3876 1.910 30.6385 1.921 30.9028 1.934 31.1875 630 1.835 28.5936 1.844 28.8083 1.854 29.0350 1.865 29.2800 660 1.770 26.8137 1.778 27.0210 1.788 27.2381 1.798 27.4699 690 1.685 24.4916 1.695 24.7480 1.706 25.0109 1.718 25.2842 720 1.600 22.3378 1.611 22.5876 1.621 22.8432 1.633 23.1079 750 1.575 21.9230 1.579 22.0055 1.583 22.0960 1.589 22.1985 780 1.550 21.3217 1.553 21.3980 1.557 21.4784 1.562 21.5652 810 1.510 20.3150 1.515 20.4295 1.520 20.5461 1.526 20.6665 840 1.470 19.3743 1.475 19.4878 1.480 19.6037 1.486 19.7235 870 1.385 17.3220 1.395 17.5491 1.405 17.7751 1.416 18.0001 900 1.300 15.4946 1.311 15.7188 1.321 15.9435 1.332 16.1690

t h5Q5h6Q6h7Q7h8Q8

0 1.260 15.0000 1.260 15.0000 1.260 15.0000 1.260 15.0000 30 1.305 15.9960 1.297 15.8205 1.290 15.6567 1.283 15.5053 60 1.382 17.7237 1.373 17.5142 1.365 17.3109 1.358 17.1183 90 1.482 20.0800 1.471 19.7975 1.462 19.5308 1.455 19.2898 120 1.594 22.8150 1.584 22.5252 1.577 22.2565 1.573 22.0246 150 1.698 25.4392 1.692 25.1958 1.688 24.9813 1.690 24.8165 180 1.797 28.0840 1.793 27.8595 1.793 27.6758 1.800 27.5578 210 1.890 30.6261 1.889 30.4446 1.893 30.3134 1.906 30.2608 240 1.979 33.1960 1.981 33.0359 1.988 32.9372 2.005 32.9310 270 2.062 35.6189 2.067 35.5063 2.078 35.4641 2.100 35.5251 300 2.141 38.0477 2.148 37.9594 2.163 37.9511 2.190 38.0586 330 2.195 39.5094 2.207 39.5569 2.228 39.6888 2.261 39.9390 360 2.234 40.7052 2.248 40.7831 2.271 40.9540 2.308 41.2529 390 2.245 40.8401 2.263 41.0466 2.291 41.3456 2.332 41.7711 420 2.242 40.6941 2.261 40.9183 2.289 41.2386 2.331 41.6895 450 2.211 39.4970 2.233 39.8331 2.264 40.2603 2.307 40.8115 480 2.165 38.0493 2.187 38.3867 2.217 38.8142 2.259 39.3644 510 2.125 36.8538 2.144 37.1499 2.172 37.5326 2.211 38.0341 540 2.088 35.7408 2.106 36.0198 2.132 36.3800 2.169 36.8532 570 2.025 33.7206 2.046 34.0909 2.073 34.5323 2.110 35.0748 600 1.949 31.5030 1.969 31.8637 1.995 32.2912 2.029 32.8129 630 1.878 29.5522 1.896 29.8653 1.918 30.2379 1.948 30.6960

660 1.811 27.7243 1.826 28.0128 1.846 28.3522 1.873 28.7661

690 1.732 25.5744 1.748 25.8907 1.767 26.2473 1.792 26.6648

720 1.646 23.3866 1.661 23.6873 1.679 24.0213 1.701 24.4055

750 1.595 22.3179 1.604 22.4613 1.615 22.6389 1.630 22.8657

780 1.567 21.6622 1.574 21.7748 1.582 21.9122 1.595 22.0875

810 1.532 20.7935 1.539 20.9316 1.549 21.0885 1.561 21.2756

840 1.492 19.8496 1.499 19.9859 1.508 20.1389 1.519 20.3181

870 1.426 18.2255 1.436 18.4529 1.448 18.6865 1.461 18.9326

900 1.343 16.3963 1.354 16.6262 1.365 16.8607 1.377 17.1017

t h9Q9h10Q10h11Q11

0 1.260 15.0000 1.260 15.0000 1.260 15.0000

30 1.277 15.3653 1.272 15.2369 1.269 15.1201

60 1.353 16.9449 1.352 16.8059 1.359 16.7286

90 1.452 19.0911 1.458 18.9631 1.477 18.9487

120 1.576 21.8554 1.591 21.7883 1.626 21.8758

150 1.702 24.7331 1.727 24.7763 1.776 24.9982

180 1.818 27.5419 1.854 27.6746 1.915 28.0019

210 1.931 30.3260 1.976 30.5548 2.048 30.9857

240 2.037 33.0581 2.090 33.3617 2.173 33.8707

270 2.139 35.7310 2.200 36.1206 2.292 36.7142

300 2.235 38.3212 2.303 38.7745 2.404 39.4281

330 2.313 40.3478 2.388 40.9459 2.495 41.7400

360 2.363 41.7167 2.443 42.3742 2.553 43.2260

390 2.391 42.3603 2.474 43.1402 2.587 44.1148

420 2.390 42.3066 2.474 43.1171 2.587 44.1238

450 2.367 41.5233 2.451 42.4246 2.562 43.5252

480 2.317 40.0728 2.397 40.9707 2.504 42.0709

510 2.266 38.6903 2.342 39.5340 2.445 40.5814

540 2.221 37.4754 2.294 38.2817 2.393 39.2916

570 2.161 35.7546 2.231 36.6086 2.325 37.6640

600 2.075 33.4634 2.139 34.2804 2.226 35.2957

630 1.989 31.2725 2.047 32.0055 2.125 32.9305

660 1.910 29.2859 1.961 29.9494 2.032 30.7954

690 1.826 27.1714 1.871 27.8036 1.934 28.6019

720 1.730 24.8639 1.768 25.4280 1.821 26.1371

750 1.652 23.1620 1.682 23.5568 1.726 24.0865

780 1.613 22.3213 1.639 22.6424 1.678 23.0897

810 1.577 21.5115 1.602 21.8228 1.637 22.2461

840 1.534 20.5389 1.555 20.8238 1.585 21.2045

870 1.475 19.2020 1.494 19.5100 1.517 19.8797

900 1.389 17.3523 1.401 17.6160 1.414 17.8960

使用直接差分法的程序也可进行计算，上下游边界的处理与特征线法类拟，计算成果与上述成果类拟。

也可使用水深h、流量Q作为待求变量进行求解，这时将重新编写程序。计算成果应与上述成果类拟。

10-12 解：

可使用例10-5所给出的计算程序进行计算，计算时需将水深h折算成水位z进行计算，上游边界条件需改写为计算流量Q的边界条件，下游边界条件需改写为计算水位z的边界条件。下表给出了用特征线法计算的部分成果。

t h1Q1h2Q2h3Q3h4Q4

0 1.260 15.000 1.260 15.000 1.260 15.000 1.260 15.000

60 1.300 17.000 1,260 14.901 1,260 14.901 1,260 14.901

120 1.358 19.000 1.287 16.280 1.260 14.890 1.260 14.890

600 1.535 21.000 1.523 21.624 1.484 21.204 1.429 20.073

1320 1.292 15.000 1.319 15.484 1.348 16.089 1.372 16.768

t h5Q5h6Q6h7Q7h8Q8

0 1.260 15.000 1.260 15.000 1.260 15.000 1.260 15.000

60 1,260 14.901 1,260 14.901 1,260 14.901 1,260 14.901

120 1.260 14.890 1.260 14.890 1.260 14.890 1.260 14.890

600 1.370 17.129 1.323 17.129 1.289 15.939 1.271 15.359

1320 1.389 17.325 1.397 17.198 1.393 17.930 1.381 17.891

t h9Q9h10Q10h11Q11

0 1.260 15.000 1.260 15.000 1.260 15.000

60 1,260 14.901 1,260 14.901 1,258 14.944

120 1.260 14.890 1.259 14.903 1.257 14.897

600 1.262 15.022 1.259 14.926 1.255 14.853

1320 1.362 17.561 1.338 17.119 1.309 16.579

武汉大学水力学课本习题解答7章

第七章习题解答 7-1 梯形断面壤土渠道，已知通过流量Q = 10.5 m 3/s ，底宽b = 8.9 m ，边坡系数m = 1.5，正常水深h 0= 1.25 m ，糙率 n = 0.025，求底坡i 和流速v 。解： A = 1.25×(8.9+1.5×1.25) = 13.47 m 2，χ= 8.9+2×1.25×25.11+= 13.41 m ， R = A /χ=1.005 m ，C = 1.0051/6/0.025 = 40.03 m 1/2·s ， K = ACR 1/2=540.57 m/3s i = (Q /K )2 = 0.000377， v = Q /A = 0.78 m/s 7-2 有一灌溉干渠，断面为梯形，底宽b = 2.2 m ，边坡系数m = 1.5，实测得流量Q = 8.11 m 3/s 时，均匀流水深h 0 = 2 m ，在1800m 长的顺直渠段水面落差Δh = 0.5 m ，求渠道的糙率n 。解： i = J = J P = △h /L =1/3600， A = 2×(2.2+1.5×2 ) = 10.4 m 2， χ= 2.2+2×2×25.11+= 9.41 m ， R = A /χ= 1.105 m n = AR 2/3i 1/2/Q = 0.0228 7-3 一石渠的边坡系数m = 0.1，糙率n = 0.020，底宽b = 4.3 m ，水深h = 2.75 m ，底坡i = 1/2000，求流量和流速。解：A = 2.75×(4.3+0.1×2.75 ) = 12.58 m 2，χ= 4.3+2×2.75×21.01+= 9.83 m R = A /χ= 1.28 m ，v = n i R 32=1.318 m/s ， Q = vA =16.58 m 3/s 7-4 直径为d 的圆形管道中的明槽均匀流动，试根据式（7-2-5）导出Q/Q 1~h/d 的关系式（Q 1为h/d = 1时的流量），并论证当充满度h/d 为多大时Q/Q 1达到最大值。解：圆管 3 235χ= n i A Q ，满流时 3 213511χ= n i A Q ， )sin (82?-?=d A ，d ?=χ2 1 ， A 1 =πd 2 /4，χ1= πd ()[]313 213 51121 ?π=??? ? ??χχ??? ? ??=f A A Q Q ， ()()25sin ? ?-?=?f Q /Q 1取极值时， ()()()()[]?-?-?-?? ?-?=?'sin 2cos 15sin 3 4 f = 0 得到两个极值点： ?= 0为极小值点，Q /Q 1 = 0； ?= 5.278为极大值点，此时 ?? ? ?? ?-=2cos 121d h =0.938， Q /Q 1 =1.076 7-5 有一顶盖为拱形的输水隧洞，过水断面为矩形，宽b = 3.3 m ，糙率n = 0.017，底坡i = 0.001，当流量Q = 16 m 3/s 时，求水深h ，问流速是否超过2.0 m/s ？解：试算，……，取h = 2.6 m ，A = 3.3×2.6 = 8.58 m 2，χ= 3.3+2×2.6 = 8.5 m ，

水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案 1、选择题：（每小题2分）（1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流；

水力学基础试题二(含答案)

试卷2 一、选择题：（每题3分，共30分） 1液体运动粘性系数的量纲为 A TL -1 B ML -1T -1 C L 2/T 2 D L 2T -1 2在恒定流中 A 流线一定相互平行 B 断面平均流速必定沿程不变 C 不同瞬时流线可能相交 D 同一点处不同时间的动水压强相等 3圆管是层流，实测管轴上流速0.4m/s ，则断面平均流速为 A 0.4m/s B0.32m/s C0.2m/s D0.1m/s 4表示惯性力和粘性力之比的无量纲数为： A 弗劳德数 B 欧拉数 C 雷诺数斯特罗哈数 5 明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道，A 管输水，B 管输油，其长度，管径，壁面粗糙度和雷诺数相同，则沿程水头损失之间的关系为： A h A =h B B h A >h B C h A Fr B k h h > C k i i < D 0>dh dEs 9有一溢流堰，堰顶厚度为1m ，堰上水头为2m ，则该堰流属于 A 实用堰 B 宽顶堰 C 薄壁堰 D 明渠水流 10进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则是 A 雷诺准则 B 弗劳德准则 C 欧拉准则 D 其它二、判断题：（每题2分，共10分） 1在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比（） 2均匀流的动能校正系数为1（） 3急变流不可能是均匀流。（） 4同样的边界条件下，紊流过水断面上的流速分布比层流要均匀。（） 5相对压强可以大于零，等于或小于零。（）四、绘图题（4小题，共25分）

(完整版)水力学试题带答案

武汉大学水力学教材答案第二章..

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的 ) （） b，长度L及倾角α均相等，则二板上的静水总压力作 ( ) ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一U 形水银压差计，如图所示。由于A、B两点静水压强不 ?h 的差值。( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (3) C ? C (4) D ? D ( ) (1) 淹没面积的中心；(2) 压力体的中心；(3) 总压力的作用点；(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面；(2) 斜平面；(3) 旋转抛物面；(4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H，则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。

15、欧拉液体平衡微分方程( ) (1) 只适用于静止液体；(2) 只适用于相对平衡液体； (3) 不适用于理想液体；(4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应为( ) (1) a (2) d 17、液体某点的绝对压强为58 kP a，则该点的相对压强为( ) (1) 159.3 kP a；(2) 43.3 kP a；(3) -58 kP a(4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体，容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体，则两个容器中曲面AB 上压力体及压力应为( ) (1) 压力体相同，且压力相等；(2) 压力体相同，但压力不相等； (3) 压力体不同，压力不相等； 1 m 时〔虚线位置〕，闸门上的静水总压力。( ) (3) 不变；(4) 无法确定。 3 m 水柱高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的绝对压强值等于( ) (1) 3 m 水柱高；(2) 7 m 水柱高； (3) －3 m 水柱高；(4) 以上答案都不对。 21、液体中，测管水头(z + p/ρg) 的能量意义是______________________。 22、液体中，位置高度z 的能量意义是_______________；压强高度p/ρg 的能量意义是_______________。 23、真空压强的最小值是__________________；真空压强的最大值是___________________。 24、比重为0.81 的物体放入比重为0.9 的液体中，则出露部分体积与总体积之比为__________________。

武大水力学习题第6章恒定管流

第六章恒定管流 1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。 ( ) 2、图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。 ( ) 3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。 ( ) 4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。 ( ) 5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。 ( ) 6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。( ) 7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。( ) 8、图示A、B 两点间有两根并联管道 1 和 2 。设管 1 的沿程水头损失为h f1 ,管 2 的沿程水头损失为h f2。则h f1与h f2 的关系为（）（1）h f1 ＞h f2；（2）h f1＜h f2；（3）h f1 = h f2；（4）无法确定。 9、图示为坝身下部的三根泄水管 a、b、c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是（）。（1）a管；（2）b管；（3）c管；（4）无法确定。 10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程 ________________________________________________________；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程____________________________________。

11、图示为一串联管段恒定流。各管段流量q v1、q v2、q v3的关系为______________________。各管段流速 v1、v2、v3 的关系为 ____________________________________________________________。 12、对于有压管流出口为自由出流时，测压管水头线终点在 _________________________________________________；出口为淹没出流时，若下游水池中流速 v2=0,测压管水头线终点在____________________________，若v2≠0，测压管水头线应 ____________________________________________________________________下游水面。 13、定性绘出图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号及负压区。 14、定性绘出图示水泵管道的总水头线和测压管水头线，标明有关的符号，并标出管中的 M、N 两点的压强高度p m/ g 及p n/ρg。 15、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。 16、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

水力学(闻德荪)习题答案第四章

选择题（单选题）等直径水管，A-A 为过流断面，B-B 为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c ）（a ）1p =2p ；（b ）3p =4p ；（c ）1z + 1p g ρ=2z +2p g ρ；（d ）3z +3p g ρ=4z +4p g ρ。伯努利方程中z +p g ρ+2 2v g α表示：（a ）（a ）单位重量流体具有的机械能；（b ）单位质量流体具有的机械能；（c ）单位体积流体具有的机械能；（d ）通过过流断面流体的总机械能。水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（c ） p p 2 （a ）1p >2p ；（b ）1p =2p ；（c ）1p <2p ；（d ）不定。黏性流体总水头线沿程的变化是：（a ）（a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d ）（a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。平面流动具有流函数的条件是：（d ）无黏性流体；（b ）无旋流动；（c ）具有速度势；（d ）满足连续性。 4.7一变直径的管段AB ，直径A d =0.2m ，B d =0.4m ，高差h ?=1.5m ，今测得A p =302 /m kN ，B p =402/m kN ， B 处断面平均流速B v =1.5s m /.。试判断水在管中的流动方向。

解：以过A 的水平面为基准面，则A 、B 点单位重量断面平均总机械能为： 4 2323010 1.0 1.50.40 4.89210009.80729.8070.2A A A A A p v H z g g αρ???? =++=++?= ?????（m ） 232 4010 1.0 1.51.5 5.69210009.80729.807 B B B B B p v H z g g αρ??=++=++=??（m ） ∴水流从B 点向A 点流动。答：水流从B 点向A 点流动。 4.8利用皮托管原理，测量水管中的点速度v 。如读值h ?=60mm ，求该点流速。解： 10 3.85 u = = ==（m/s ）答：该点流速 3.85u =m/s 。 4.9水管直径50mm ，末端阀门关闭时，压力表读值为212 /m kN 。阀门打开后读值降至

武汉大学水力学复习题及答案

第一章导论 1、体积模量 K 值越大，液体越容易压缩。 ( ) 2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。 ( ) 3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。 ( ) 4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度； (2)水的容重； (3)当地气压； (4)水的流速。 5、理想液体是（） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； (4)有切应力而不变形的液体。 6、A 、B 为相邻两液层，A 层流速大于B 层流速。则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。其中τ1 的方向与流向 __________，τ2 的方向与流向______________。 7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为 _______________；动力粘度的量纲为 ____________________。 8、物体在外力作用下产生 _______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为 _______。 9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布，切应处。 10 ________________________假定。 11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A ，则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向。 12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为，质量 m=5kg ，沿着涂有厚度δ=油的斜面向下作等速运动，其速度u =s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν =__________________ (油的密度ρ＝950 kg/m 3)。 A 的极薄的平板以速度 u 平行移动。x 为平板距上边界的距离。求：平板所受的拖力T ，（缝隙内的流速按直线分布）。（A x x u T )(-??+ =μ） 14、已知200C 时海水的密度3cm /g 03.1=ρ，试用国际单位制表示其密度值，并求其比重和重度。（33/094.10,03.1,/1030m kN S m kg ===γρ）

水力学试卷及答案

水力学试题第一部分选择题(共20分) 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( ) A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s C.2.4×105Pa·s D.2.4×109Pa·s 2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是 A.1-1断面和2-2断面 B.2-2断面和3-3断面 C.1-1断面和3-3断面 D.3-3断面和4-4断面 3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( ) A.Q A>Q B B.Q A=Q B C.Q A

A. B. C.+ D.+ + 6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( ) A.给定水深h，求底宽b B.给定宽深比β，求水深h与底宽b C.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽b D.给定水力坡度J，求水深与底宽 7.断面单位能量随水深的变化规律是( ) A.存在极大值 B.存在极小值 C.随增加而单调增加 D.随增加而单调减少 8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( ) A.M3型 B.C3型 C.S3型 D.H3型 9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( ) A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( ) A. B. C. D. 第二部分非选择题(共80分) 二、填空题(本大题共10空，每空1分，共10分) 不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均分无。 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。 12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数Re c为______。 14.水由孔口直接流入另一水体中，称为______出流。 15.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。 16.渠道中的水深h大于临界水深h c时，水流流态为______。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。 19.达西定律适用于______渗流。 20.具有自由液面的水流模型试验，一般选用______准则设计模型。三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 21.粘性 22.断面平均流速 23.粘性底层 24.短管 25.临界底坡四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。 27.如图所示，一倒置U形管，上部为油，其密度ρoil=800kg/m3，用来测定水管中的A点流速u A，若读数△h=200mm，求该点流速μA。

武大水力学习题第4章层流絮流及水流阻力及水头损失剖析

第四章层流和紊流及水流阻力和水头损失 1、紊流光滑区的沿程水头损失系数λ仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。() 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。() 3、紊流中存在各种大小不同的涡体。() 4、紊流运动要素随时间不断地变化，所以紊流不能按恒定流来处理。() 5、谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。() 6、 ' ' y u x uρ τ- =只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。() 7、临界雷诺数随管径增大而增大。() 8、在紊流粗糙区中，对同一材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。() 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。() 10、管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。() 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。() 11、不论是均匀层流或均匀紊流，其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。() 12、公式gRJ ρ τ=即适用于管流，也适用于明渠水流。() 13、在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。() 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。() 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。() 16、恒定均匀流中，沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。() 17、粘性底层的厚度沿流程增大。() 18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ与断面平均流速 v 的平方成正比。() 19、当管径和流量一定时，粘度越小，越容易从层流转变为紊流。() 20、紊流的脉动流速必为正值。() 21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。( ) 22、有一管流，属于紊流粗糙区，其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。() 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。() 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。() 25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。() 26、当雷诺数 Re很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。() 27、其它条件不变，层流内摩擦力随压力的增大而（） ⑴增大；⑵减小；⑶不变；⑷不定。 28、按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合() (1 )对数分布；(2 )椭圆分布；(3 )抛物线分布；(4 )直线分布。 29、其它条件不变，层流切应力随液体温度的升高而()

水力学历年试卷及答案[1]

2007年一，名词解释： 1．连续介质：流体质点完全充满所占空间，没有间隙存在，其物理性质和运动要素都是连续分布的介质。 2．流线：某一确定时刻t ，在流场中一定有这样的曲线存在，使得曲线上各点处的流体质点的流速都在切线方向，这样的曲线就叫做该时刻t 的流线。 3．长管：在水力计算中，管道沿程阻力远远大于局部阻力，局部阻力可以忽略不计的管道。 4．水跃：明渠水流从急流过渡到缓流状态时，会产生一种水面突然跃起的特殊局部水里现象，既在较短的渠段内水深从小于临界水深急剧地跃到大于临界水深的现象。 5。渗流模型：在保持渗流区原有边界条件和渗透流量不变的条件下，把渗流看成是由液体质点充满全部渗流区的连续总流流动。二，解答题 1. 温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？答：温度升高时液体的粘滞系数降低，流动性增加，气体则相反，粘滞系数增大。这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。温度升高时，分子间的内聚力减小，粘滞系数就要降低。造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。当温度升高时，气体分子运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧，所以，气体的粘性将增大。 2. 写出总流伯努利方程，解释各项及方程的物理意义。答：总流伯努利方程为：l h g V P Z g V P Z +++=++222 222 22 111 1αγαγ 其中：Z 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均位置势能 γP 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均压强势能。 g V 22 α 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均动能。 l h 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均机械能损失，称为总流水头损失 γ P Z H P += 代表总流过流断面上单位重量流体的平均势能 g V P Z H 22 αγ++= 代表总流过流断面上单位重量流体的平均机械能 3. 长度比尺为40的传播模型实验，测得船速为1.2m/s 时模型受到的波浪阻力为0.03N ，试求原型船速和原型船舶所受到的波浪阻力（以重力作用为主）答：根据牛顿一般相似原理：力的比例尺：2222p p p p F m m m m F l v F l v ρλρ==

水力学习题及答案教学资料

水力学习题及答案

晓清公司新员工培训《水力学》测试题（其中注明难题的请谨慎选用） 1理想流体的基本特征是（）。 A．黏性系数是常数 B. 不可压缩 C. 无黏性 D. 符合牛顿内摩擦定律 2水的动力粘性系数随温度的升高（）。 A．增大 B．减小 C．不变 D．不定 3 流体运动粘度ν的单位是（）。 A．m2/s B．N/m C. kg／m D. N·s／m 4当水受的压强增加时，水的密度（）。 A．减小 B．加大 C.不变 D．不确定 5气体体积不变，温度从0℃上升到100℃时，气体绝对压强变为原来的（C）。 A．0.5倍 B．1.56倍 C．1.37 D．2倍 6如图，平板与固体壁面间间距为1mm，流题6图体的动力粘滞系数为0.1Pa·s，以50N 的力拖动，速度为1m/s，平板的面积是（B ）。 A．1m2 B．0.5 m2

C．5 m2 D．2m2 7牛顿流体是指（）。 A．可压缩流体 B．不可压缩流体 C．满足牛顿内摩擦定律的流体 D．满足牛顿第二定律的流体 8静止液体中存在（）。 A．压应力 B．压应力和拉应力 C．压应力和切应力 D．压应力、拉应力和切应力。 9根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（）。 A．数值相等 B．数值不等 C．仅水平方向数值相等 D．铅直方向数值最大 10金属压力表的读值是（）。 A．绝对压强 B．相对压强 C．绝对压强加当地大气压 D．相对压强加当地大气压。 11 某点的真空压强为65000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。 A．65000Pa B．55000Pa C．35000Pa D． 165000Pa。 12绝对压强p aBs与相对压强p、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是（）。 A．p= p a -p aBs B．p=p aBs+p a C．p v=p a-p aBs D．p=p v+p a。

级《水力学》、《流体力学》试卷b及答案

扬州大学试卷（附答案）水力学试题（B）班级学号姓名成绩一、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1．液体动力粘滞系数μ的单位是（） A.m2/s B.（N. s）/m2 C.N/m2 D.Pa/s 2．流线与等势线的关系为（） A.平行 B.斜交 C.正交 D.不确定 3．在下列底坡渠道中，不可能发生明渠均匀流的底坡为（） A.平坡 B.缓坡 C.陡坡 D.临界坡 4．两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1×h1 = 4m×1m，渠道二b2×h2 = 2m×2m，比较渠道中通过的流量相对大小为（） A.Q1 > Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 < Q2 D.无法确定 5．管道发生水击现象时，其水流类型为（） A.有压、恒定均匀流 B.无压恒定非均匀流 C.有压、恒定非均匀流 D.有压非恒定流 6．水流在等直径管中作恒定流动时，其测压管水头线沿程（） A.下降 B.不变 C.上升 D.可上升，亦可下降 7．串联管道，无支流分出，则各管段的（） A.流量相等 B.切应力相等 C.沿程水头损失相等 D.水力坡度相等 8．粘性底层厚度δ随雷诺数Re的增大而（） A.增大 B.不变 C.减小 D.不定 9．圆管水流中的下临界雷诺数等于（） A.2000 B.1500 C.3000 D.5000 10．宽b = 2m的矩形明渠中，通过的流量Q恒定，水深从h1 = 1m渐变到h2 = 2m，其雷诺数之比Re1 / Re2为（） A.1/2 B.2 C.4/3 D.3/2 二、填空题（在空格中填写正确答案）（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

长沙理工大学水力学习题集资料

第一章绪论第一节思考题 1-1 重力加速度的大小与哪些因素有关？在水力学中是怎样考虑重力加速度的大小？ 1-2 液体的容重和密度在什么情况下可视为常数？ 1-3 影响液体γ与ρ变化的因素有哪些？水的γ和ρ与这些因素的变化关系如何？ 1-4 固体间的摩擦力与液层之间的内摩擦力有何不同之处？ 1-5 静止液体是否存在粘滞性？为什么？ 1-6 举例说明液层上切应力方向的确定方法。 1-7 假设明渠水流的垂线流速分布为：①常数；②底部速度u=0，表面u=u max的斜直线； ③二次抛物线。则其切应力τ的垂线分布规律各是怎样的（作图说明）？ 1-8 液体压缩时，其质量和密度各有无变化？影响β（或K）变化的因素有哪些？ 1-9 引入连续介质假设有何实际意义？ 1-10 何谓理想液体？理想液体流动的垂线流速与切应力分布规律如何？在自然界中存在理想液体吗？第二节计算题 1-1 体积为2.5m3，重量为17.1kN的液体，其容量、密度各为若干？ 1-2 某液体的密度为13600kg/ m3，运动粘滞系数为1.14×10-7㎡/s，求动力粘滞系数。 1-3 已知水的动力粘滞系数μ=0.00129Pa·s，求其运动粘滞系数。 1-4 两水平平行板间充满y=7.84kN/ m3的液体，上板固定，下板在τ=1.5N/㎡的切应力作用下，以u=0.3m/s的速度平移，两板间距l=1mm，求液体的粘滞系数μ和υ。 1-5 一质量m=5kg的木板如计1-5图，沿着涂有润滑油的斜面等速下滑，油的动力粘滞系数μ=0.1225N·s/㎡，油层厚t=0.1cm，木板的接触面积A=0.25㎡，求木板的下滑速度u。 1-6 某滑动轴承如计1-6图，轴承宽a=20cm,轴的直径d=13cm，间隙t=0.1cm，当轴的转速n=210rpm时，内摩擦力对轴中心的力矩M=0.4N·m，求μ。

水力学模拟题及答案

水力学模拟试题库一、判断题: (20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。（） 2.只要是平面液流即二元流，流函数都存在。（） 3.在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒定流时小，因而其流量亦小。（） 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点的渗流流速将与断面平均流速相等。（） 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。（） 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。（） 7.边界层内的液流型态只能是紊流。（） 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。（） 9.达西公式与杜比公式都表明：在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。（） 10.在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时刻出现。（）二、填空题: (20分) 1.流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有：，，，，四种。 2.土的渗透恃性由：，二方面决定。 3.水击类型有：，两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有，，三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是：，。 6.从理论上看，探索液体运动基本规律的两种不同的途径是：，。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式：J= J W+J V +J f 中，J V的物理意义是：。

8.在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：，，复变函数法，数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有：，使下游形成消能池；，使坎前形成消能池。三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为： u x = y2–x2+2x u y = 2xy–2y 试问：①此流动是否存在流函数ψ，如存在，试求之； ②此流动是否存在速度势φ，如存在，试求之。 2(15分).某分洪闸，底坎为曲线型低堰．泄洪单宽流量q=11m2/s,上下游堰高相等为2米，下游水深h t=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取?=0.903，试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E0=h c+q2/2g?2h c2） 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示，左岸透水层中有地下水渗入河槽，河槽水深1.0米，在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米，当此河槽下游修建水库后，此河槽水位抬高了4米，若离左岸 1000米处的地下水位不变，试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中 k=0.002cm/s ； s.i=h2-h1+2.3h0lg[(h2-h0)/( h1-h0)]

武汉大学水力学教材答案第三章

第三章水动力学基础渐变流与急变流均属非均匀流急变流不可能是恒定流。总水头线沿流向可以上升，也可以下降。水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。扩散管道中的水流一定是非恒定流。恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。总流连续方程V1A1 = V2A2对恒定流和非恒定流均适用 21、对管径沿程变化的管道 (1)测压管水头线可以上升也可以下降 (3)测压管水头线沿程永远不会上升测压管水头线总是与总水头线相平行测压管水头线不可能低于管轴线 ,则管内水流属 (3)恒定非均匀流 10 、 11 、 12 、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 13 、液流流线和迹线总是重合的。 14、用毕托管测得的点流速是时均流速 15、测压管水头线可高于总水头线。 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。 17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。 18、恒定总流的能量方程Z1 + P1/g + V12/2g = Z2 + P2/g + V22/2g + h w1- 2 ，式中各项代表( ) (1)单位体积液体所具有的能量；(2)单位质量液体所具有的能量 (3)单位重量液体所具有的能量；(4)以上答案都不对。 19、图示抽水机吸水管断面A—A动水压强随抽水机安装高度h的增大而 (3)不变 ( ) ⑷不定 20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为( ) ⑶ h1 = h2 (4)无法确定 (1) h1 > h2 ⑵ h1 v h2 22、图示水流通过渐缩管流岀，若容器水位保持不变 (1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流 ( (4)非恒定非均匀流

武大水力学习题第2章水静力学

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。 ( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。 ( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的坐标，ρ为水的密度，A 为斜面面积) （） 6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板，它们的宽度b，长度L及倾角α均相等，则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( ) 7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。 ( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一 U 形水银压差计，如图所示。由于A、B 两点静水压强不等，水银液面一定会显示出?h 的差值。 ( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。 ( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (1) A ? A (2) B ? B (3) C ? C (4) D ? D

12、压力中心是( ) (1) 淹没面积的中心； (2) 压力体的中心；(3) 总压力的作用点；(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面； (2) 斜平面； (3) 旋转抛物面； (4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H，则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。 15、欧拉液体平衡微分方程 ( ) (1) 只适用于静止液体； (2) 只适用于相对平衡液体； (3) 不适用于理想液体； (4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d 17、液体某点的绝对压强为 58 kP a，则该点的相对压强为 ( ) (1) 159.3 kP a； (2) 43.3 kP a； (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体，容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体，则两个容器中曲面AB 上压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同，且压力相等； (2) 压力体相同，但压力不相等； (3) 压力体不同，压力不相等； (4) 压力体不同，但压力相等。

水力学试卷及答案qw

《水力学》试卷班级：姓名：学号：成绩：一、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.下列物理量中，有量纲的数为（） a)A．佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λ b)C．渗流系数k D. 堰流流量系数m 2.缓坡明渠中的均匀流是（） a)A．缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 3.管流的负压区是指测压管水头线（） A在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分 C．在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分 4.有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（） A．h1>h2 B. h1

水力学试卷3及答案

水力学试卷(3) 一、填空题（每空1分，共30分） 1.水力学的研究方法包括( )、( ) 、( ) 。 2. 液体的主要物理性质为（）、（）、（）、（）、（）、（）。 3. 水力学研究的两大基本规律：一是关于液体平衡的规律，即（）；二是关于液体运动的规律，即（）。 4.计算平面上静止液体作用力的两种方法是( ) 、( )。 5. 静止液体中压强的表示方法为（）、（）、（）。 6.描述液体运动的两种方法( ) 、( ) 。 7.液体运动的两种型态( )、( )。 8. 实际液体恒定总流的能量方程的适用条件为（）、（）、（）、（）、（）。 9.有压管路中水击分为( ) 、( ) 。 10.堰根据堰顶宽度和堰上水头的比值可分为( ) 、( )、( ) 。二、名词解释（每个4分，共20分） 1.经济流速 2.断面比能 3.管网总成本 4.水跃 5.渗流系数三、简答（每题5分，共20分） 1 什么是水力学？（5分） 2 明渠中水流的流动形态和判别方法分别有哪些？（5分） 3.何为有压管路中的水击？水击的类型有哪些？（5分） 4.简述渗流系数及其确定方法？（5分）四、计算题（共30分）

1. 有一封闭水箱，箱内的水面至基准面高度z＝2m，水面以下A、B两点的位置高度分别为z A ＝1．0m，z B ＝1．2m，液面压强p 0 ＝105kPa(绝对压强)，如图1所示。试求：①A、B两点的绝对压强和相对压强；②A、B两点的测压管水头。（10分） 2.有一沿铅垂直立墙面敷设的弯管（如图2所示），弯头转角为90 O ，起始断面1—1与终止断面2—2间的轴线长度L为4m,两断面中心高差ΔZ为3m，已知1—1断面中心处动水压强p 1 为112.5KP a ，两断面之间水头损失h w 为0.15m，已知管径d为0.25m，试求当管中通过流量Q为0.08m 2 /s时，水流对弯头的作用力。（20分）（图1 ）（图 2 ）水力学试卷(3)答案一、填空题（每个1分，共30分） 1. 理论方法、实验方法、量纲分析法 2. 惯性、质量与密度，万有引力与重力，粘滞性与粘滞系数，压缩性及压缩率，表面张力，汽化 3. 水静力学，水动力学 4. 解析法、图解法 5. 绝对压强、相对压强、真空度 6. 拉格朗日法、欧拉法 7. 层流、紊流 8. 恒定流，质量力仅为重力，不可压缩液体，渐变流断面，两断面间无分流和汇流9. 直接水击、间接水击10. 薄壁堰、实用堰、宽顶堰二、名词解释（每个4分，共20分） 1.经济流速－使给水工程的总成本最低的管网流速。

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