武汉大学水力学研究生考试复习题及答案(4)

75、图示一球形容器完全充满水，球上部顶点处的压强恰好等于当地大气压强。球内水的重量为W。证明作用于每

一铅垂面剖分的半球上的静水总压力为W13/4。如过球心水平剖分该圆球，则作用于下半球面上的静水总压力为作用于上半球面上的静水总压力的5倍。

76、利用浮体平衡可测定液体重度。设水的重度为?1，重度计茎管截面积为A。当重度计浸入水中时，测得排开水

的体积为v。再将重度计放入重度?2待测的液体中，若上升的高度为h，试推导确定?2的公式。

（?2=?1V/(V-Ah)）

如图所示，一底部尺寸L?W?60m?10m，吃水深度h?2.0m的驳船上，安装一架起重量T?50000N、起重臂最大纵行程s?15m的起重机。已知起重机偏心距e?3.5m，试确定此漂浮式起重机（浮吊）在海洋作业时，处于

N/m3，计算时忽略起重物对吃水的影响。满负荷情况下的倾斜角度。（海水重度??10050（θ=5.3°）

77、

第三章 水动力学基础

1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。 ( )

16

4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 ( ) 9、总流连续方程 v1A1 = v2A2 对恒定流和非恒定流均适用。 ( ) 10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 ( ) 11、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。 ( ) 12、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 +hw1- 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 ( ) (1) 增大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 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 ( (1) h1 ＞ h2 (2) h1 ＜ h2 (3) h1 = h2 (4) 无法确定

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 (2) 测压管水头线总是与总水头线相平行 (3) 测压管水头线沿程永远不会上升 (4) 测压管 水头线不可能低于管轴线 22、图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属 ( )

(1) 恒定均匀流 (2) 非恒定均匀流 (3) 恒定非均匀流 (4) 非恒定非均匀流 23、管轴线水平，管径逐渐增大的管道有压流，通过的流量不变，其总水头线沿流向应 ( ) (1) 逐渐升高 (2) 逐渐降低 (3) 与管轴线平行 (4) 无法确定

24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是 ( ) (1) 互相平行的直线； (2) 互相平行的曲线； (3) 互不平行的直线； (4) 互不平行的曲线。 25、液体运动总是从 ( ) (1) 高处向低处流动； (2) 单位总机械能大处向单位机械能小处流动； (2) 压力大处向压力小处流动； (3) 流速大处向流速小处流动。

26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流，管路装有U形管水银差计，判定压差计中水银液面为 ( ) (1) A高于B； (2) A低于B； (3) A、B齐平； (4) 不能确定高低。

17

)

27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为

__________________________________________________________________________________________________。 28、恒定总流能量方程中，hw的能量意义是___________________________________________________。它的量纲是______________________________。

29、在有压管流的管壁上开一个小孔，如果没有液体从小孔流出，且向孔内吸气，这说明小孔内液体的相对压强_________零。(填写大于、等于或小于) 如在小孔处装一测压管，则管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的位置。

2

30、恒定总流能量方程中， v／2g的能量意义为__-____________________________________________,它的量纲是 _____________。

31、水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均流速沿程______________，动水压强沿程______________。

32、图示分叉管道中，可以写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________，不能写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。

233、某过水断面面积A＝2m,通过流量qv＝1m3／s，动能修正系数α＝1.1，则该过水断面的平均单位动能为 ___________________________________。

34、图示为一平底等直径隧洞，出口设置一控制闸门。当闸门关闭时，A、B两点压强pA与pB的关系为_____； 当闸门全开时，A、B两位于均匀流段，其关系为___________________。

35、应用恒定总流能量方程时，所选的二个断面必须是_________断面，但二断面之间可以存在_______流。 36、有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长 100 m，若水头损失为 0.8m，则水力坡度为___________。 37、图示为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入大气。已知 h1=1m，h2=3m。若不计水头损失， 则管道出口流速为________________。

38、图示为1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。管1中为理想液体，管2中为实际液体。当两管流量 qv1 = qv2 时，则两根测压管的液面高差 h1 与 h2 的比较是__________________。

18

39、图示为一等直径水平管道，水头为H。若整个水头损失为hw，α＝1，则管道A、B、C三个断面的流速分别为 vA=_________________， vB=_________________， vC=_____________________。

40、用能量方程或动量求解水力学问题时，两过水断面取在渐变流断面上，目的是利用____________________________的特征，计算______________________________________。

41、将一平板放置在自由射流中，并重直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分q1，并将射流流量的剩余部

33

分 q2 以偏转角 θ=15° 射出，如图所示。已知流速 v=30 m／s，总流量q=0.036 m／s，q1=0.012m／s。 若不计液体重量的影响，且在射流流动在同一水平面上，流速只改变方向，不改变大小。试求射流对平板的作用力。动量校正系数β=1。 （384.5N）

42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝，坝高a=30m，坝上水头H=2m，坝下游收缩断面处水深hc=0.8m，溢流坝水头损失为hw=2.5(v22g)，

vc为收缩断面流速。不计行近流速v0。(取动能及动量校正系数均为1)求水流对

单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。 （4874.6KN）

3

44、用毕托管测量明渠渐变流某一断面上A、B两点的流速(如图)。已知油的重度ρg＝8000N／m。求uA及uB。 (取毕托管流速系数μ＝1) （uA?2.42m/s,uB?2.27m/s）

19

49、一圆柱形管嘴接在一个水位保持恒定的大水箱上，如图所示。在管嘴收缩断面C─C处产生真空，在真空断面上接一玻璃管，并插在颜色液体中。已知收缩断面处的断面积Ac与出口断面积之比Ac／A=0.64。水流自水箱至收缩断

22

面的水头损失为0.06(vc／2g)，vc为收缩断面流速。水流自水箱流至出口断面的水头损失为0.48(vc／2g)，v为出口断面流速。管嘴中心处的水头H=40cm。水箱中的流速水头忽略不计。求颜色液体在玻璃管中上升的高度h。(取动能校正系数为1) （h?0.297m）

50、图示为用虹吸管越堤引水。已知管径d=0.2 m，h1=2 m，h2=4 m。不计水头损失。取动能 校正系数为1。问：(1) 虹吸管的流量 qv 为多? (2)设允许最大真空值为0.7 m，B点的真空压强是否超过最大允许值?

p3

（qv?0.197m／s；B??4mH2O）

?g 51、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。已知管径D=250 mm，d=200 mm，弯角θ=60°。若弯管进口压力

22

表读数p1=2.5 N／cm，p2=2.0 N／cm。不计弯管的水头损失，求：水流对弯管的水平作用力的大小及方向。(取动量校正系数均为1) （R? 1503.07 N ；??51.070） 52、有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10 cm，d2=5 cm。管中流量qv=10 L／s。断面1处测管高度h=2 m。不 计管道收缩段的水头损失。取动能校正系数均为1。求不流作用于收缩段管壁上的力。 （Rx

?101.31 N）

53、有一倾斜放置的管道，管径由d1=10 cm，突然扩大至d2=20 cm。试验时测得测压管1和2中的水位分别为0.5 m

2

和0.8 m，如图所示。求管道流量qv。(取动能校正系数为1，突然扩大局部水头损失系数ξ=(A2／A1－1)，A1、A2

3

分别为小管和大管的断面面积，ξ对应于大管的流速。) （qv?0.0311 m／s）

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