东南大学水力学试卷

共 9 页 第 1 页 东 南 大 学 考 试 卷 （ B 卷） 课 程 名 称 水力学 考 试 学 期 0 8 - 0 9- 3 得分 适 用 专 业 考 试 形 式 闭卷 考试时间长度 120 分钟 一、单项选择题 (填写唯一正确的编号 ) (每小题 2 分 , 共 20 分 ) 1、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。 2、已知水流的沿程水力损失系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于 （ ） A、层流区； B、 紊流光滑区； C、 紊流过渡粗糙区； D、紊流粗糙区。 3、圆管紊流的断面流速分布规律符合 （ ） A、直线分布 ； B、对数分布 ； C、抛物线分布 ； D、椭圆分布 。 4、管径 d=10mm，流量 Q=20cm3/s，运动粘度 ν=0.0101cm2/s，则管中水流属于 （ ） A、层流 B、紊流 C、渐变流 D、急变流 5、从力学角度看，佛劳德数 Fr 所表示的两种力的对比关系是 （ ） A、惯性力与粘滞力 ； B、重力与粘滞力 ； C、惯性力与重力 ； D、压力与粘滞力 。 6、A、B 两根输水管道，其长度、糙率和管径都相同，则通过流量的关系为 A、QA =QB ；B、QA > QB ； C、QA < QB ； D、不能确定。 7、明渠中发生 A3 型水面曲线，则水流属于 （ ） 学 号 姓 名 密 封 线 自 觉 遵 守 考 场 纪 律 如 考 试 作 弊 此 答 卷 无 效 学 号 姓 名 共 9 页 第 2 页 A、急变流 B、缓流 C、急流 D、层流 8、紊流粗糙区的水头损失与流速的（ ）成正比。 （ ） A、1 次方； B、2 次方； C、1.75～2.0 次方； D、3 次方 9、发生水跃的充分必要条件是 （ ） A、 从层流过渡到紊流； B、从陡坡过渡到缓坡； C、从缓流过渡到急流； D、从急流过渡到缓流。 10、当底坡 i 及糙率 n 确定的情况下，水力最佳断面是 （ ） A、湿周一定，面积最小的断面； B、面积一定，湿周最小的断面； C、最低造价的断面； D、最小糙率的断面。 二、是非题 (正确的划“√”，错误的划“×” ) (每题 2 分, 共 20 分 ) 1、理想液体就是不可压缩液体。 （ ） 2、图中矩形平板上静水总压力的作用点位于受压面形心点 O 以下 h/6 处。 （ ） 3、圆管中层流的雷诺数必然大于 2320。 （ ） 4、棱柱体明渠的临界水深只与通过的流量、 明渠断面形状及尺寸有关， 而与渠 道的纵坡无关。 （ ） 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 （ ） 6、在长管中，总水头线与测压管水头线重合。 （ ） 7、缓坡上可以出现非均匀急流。 （ ） 8、渐变流同一过水断面上各点的测压管水头近似相等。 （ ） 9、若并联管道各支管的长度不同，则各支管的水头损失也不同。 （ ） 10、圆管层流的流速分布要比紊流的流速分布均匀 。 （ ） 共 9 页 第 3 页 三、做图题（每题 5 分，共 15 分） 1、绘出图中曲面上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。 （5 分） 2、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。 （5 分） 共 9 页 第 4 页 3、 定性绘出图示棱柱体明渠的水面曲线，并注明曲线的名称。 （各渠段均充分 长，各段糙率相同）（5 分） 四、计算题（共 45 分） 1、有一侧有水的倾斜安装的矩形闸门，其宽度 b=2 米，倾斜角 060 ，铰链 中心 O 位于水面以上 c=1 米，水深 h=3 米。求闸门开启示所需铅值向上的提升 力 T，设闸门重量 G=0.196 510 牛顿。（10 分） 共 9 页 第 5 页 2、图示水箱一侧有一向上开口的短管， 箱内水位恒定，水流通过管嘴向上喷射。 若管嘴出口至水箱水面的高度 h=5 m，短管的局部水头损失系数 ζ=1.2，沿程水 头损失可以忽略，取动能修正系数 α=1。求管嘴的出流速度 v 及此射流达到的 高度 z 。 (10 分 ) 3、射流从喷嘴中射出， 撞击在一铅直放置的平板上， 水流在水平方向上分为两 股。如图所示。已知喷嘴直径 d=25 mm，射流与平板垂线间的夹角 θ=60°， 射流流速 v1=5 m／s。不计摩擦阻力， 取动量校正系数为 1。求：(1)平板静止时， 射流作用在平板上的垂直作用力； (2)当平板以 u=2 m／s 的速度与水流相同方 向运动时，求射流作用在平板上的垂直力。 (15 分 ) 共 9 页 第 6 页 4、 一引水渡槽，断面为矩形，槽宽 b 为 1.5 米，糙率 n 为 0.011，槽长 l 为 116.5 米，进口处槽底高程为 52.06 米。水流在渠中作均匀流动。当通过设计流量 Q 为 7.65m3/s 时，槽中水深 h 应为 1.7 米，求渡槽底坡 i 及出口槽底高程。 （10 分） 共 9 页 第 7 页 参 考 答 案 一、单项选择题 (填写唯一正确答案的编号 ) (每小题 2 分 , 共 20 分 ) 1、A 2、D 3、B 4、B 5、C 6、D 7、 C 8、B 9、 D 10、B 二、是非题 (正确的划“√” ，错误的划“×” ) (每题 2 分 , 共 20 分 ) 1、 × 2、 √ 3、× 4、 √ 5、× 6、√7、√ 8、√ 9、× 10、× 三、做图题（每题 5 分，共 15 分） 1、绘出图中曲面上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。 （ 5 分） 2、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。 （ 5 分） 3、 定性绘出图示棱柱体明渠的水面曲线，并注明曲线的名称。 （各渠段均充分长，各段糙 率相同）（5 分） αν/2 αν /2 αν/2 αν/2 i1i c i c