1、 水力学 试卷第 1 页 共 14 页诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试 水力学 试卷 A注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；3考试形式：闭卷；4. 本试卷共 五 大题，满分 100 分， 考试时间 120 分钟。题 号 一 二 三 四 五 总分得 分评卷人一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）1. 流体的运动粘度的单位是 ( )A. s/m2 B. m2/s C. N.s/m2 D. N.m2/s2. 如题 2 图所示有一倾斜放置的平面闸门，当上下游水位都上升 1m 时（虚线位置）
2、，作用于闸门上的静水总压力 ( )A变大 B变小C不变 D无法确定题 2 图3. 如题 3 图所示一静止容器内盛两种不相混合液体（密度分别为 ， ，并12且 ） ，容器两侧安装有两个测压管，容器和测压管液面高度分别为 、21 1、 ，三个高度的关系为 ( )23A. 321B. C. 321D. _ _姓名学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线12 312题 3 图1m1m 水力学 试卷第 2 页 共 14 页4. 如题 4 图所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 ( )A恒定均匀流 B非恒定均匀流C恒定非均匀流 D非恒定非均匀流5. 关于水流
3、流向的正确说法是 ( )A.水一定是从压强大处往压强小处流 B.水一定是从流速大处往流速小处流C.水一定是从机械能大处往机械能小处流D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流6. 在圆管紊流中，过水断面流速分布符合 ( )A均匀规律 B直线变化规律C抛物线规律 D对数曲线规律7. 实际液体处于紊流状态，其流层间的剪应力为 ( )A0 B. 黏性剪应力 1C. 附加剪应力（或雷诺应力） D. 2128. 如题 8 图所示，输油管路中安装有一文丘里流量计，已知水银压差计中水银柱高差为 ，则 为 （ ph)()(21gpzgpz油油 ）A. B. C. D. ph油水 银ph)1(油水 银ph)
4、1(油水 银ph)1(油水 银题 4 图qv2211hp水 银 水力学 试卷第 3 页 共 14 页题 8 图 9. 欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等，则渠道的边坡系数 应为( ) mA. B. C. D. 141214310. 如题 10 图所示，一压力水箱恒定水深 H=1.5m，液面相对压强 p0=40kPa，箱底外接一直径 d=30mm 的管嘴，管嘴长 l =0.1m，其流量 Q 为 ( )A. 3.1410-3 m3/s B. 3.2510-3 m3/s C. 6.0610-3 m3/s D. 6.1210-3 m3/s题 10 图二、判断题（对者打，错者打。本大题共 10 小
5、题，每小题 2 分，共 20 分）11. 速度越大，液体的内摩擦力越大。 ( )12. 测压管水头线沿程可升、可降、也可不变。 ( )13. 伯努利方程中 表示过流断面上单位质量流体的平均机械能。gvpz2( )14. 紊流光滑区的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。( )15. 谢才公式既适用于无压明渠流，也适用于有压管流。 ( )16. 当管径和流量一定时，黏度越小，越容易从层流转变为紊流。 ( )17. 各并联支管（长管）的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。 ( )18. 对于静止液体如不考虑表面张力，则表面力只有压力。 （ 水力学 试卷第 4 页 共 14 页）19. 棱
6、柱形明渠中形成 型水面曲线时，其 。 ( )3M0dhe20. 一切非均匀流均为紊流。 （ ）三、填空题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）21. 有一水泵装置，其吸水管中某点的真空压强等于 3mH2O，当地大气压为一个工程大气压，其相应的绝对压强值为 kPa。 22. 流体平衡微分方程表明，在静止流体中各点单位质量流体所受质量力与相平衡。23. 如题 23 图所示，输水管道中设有阀门，管路直径 mm，流量50dm3/s，水银压差计读值1074.Q m，12.h沿程水头损失忽略不计，则阀门的局部 阻力系数 为_。题 23 图 题 24 图24.如题 24 图所示应用皮托管测量
7、A 点流速，若两测压管液柱差为 h，则 A 点流速为 uA=_。25. 弗劳德数表征惯性力与_之比。四、作图题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分）26. 如题 26 图所示短管路， ， 管道中有一阀门，试定性绘制总水13d3头线和测压管水头线。 水力学 试卷第 5 页 共 14 页Hd1d2d3题 26 图27. 如题 27 图所示棱柱形渠道，各渠段充分长，渠道首端为一闸孔出流，闸下收缩断面水深 ，试绘出其水面曲线，并标出水面曲线的名称。chh0 ic题 27 图五、计算题（本大题共 4 小题，共 40 分）28. 如题 28 图所示，压力水箱宽 m，其左上角装有一圆柱体金属压
8、力表，b其读数为 19.6kPa，箱中盛满水。圆柱面的半径 m，试：1r（1）绘出作用于圆柱面 ABC 上的水平压强分布图和压力体图，并标明其静水总压力的水平分力和铅垂分力的方向。（2）求作用于圆柱面 ABC 上静水总压力的大小与方向。 （12 分） 水力学 试卷第 6 页 共 14 页压力表A3 0 Cr水B题 28 图29. 如题 29 图所示，管路中一段水平放置的弯管，直径mm， mm，弯角 。管中 1-1 断面的平均流速201d1502d30m/s，其形心处的绝对压强 个工程大气压。若不计管流的水头损4v 21p失，求水流对弯管的作用力 和 （坐标轴如图所示） 。 xRy（10 分）
9、水力学 试卷第 7 页 共 14 页p1d21v2xy0d1v 11题 29 图30. 如题 30 图所示一虹吸管输水管道，虹吸管的长度、管径、沿程阻力系数分别为： m， m， m， m， ，进口的局部损失10l52l13l2.0d04.系数 为 0.6，折管处的局部损失系数 为 0.2。当虹吸管的最大安装高度m，上游水面与管道出口中心点高差为 m 时，试计算：5.4sh z（1）虹吸管的输水流量为多少？（2）虹吸管中的最大真空压强为多少？ （10 分） 水力学 试卷第 8 页 共 14 页l1l2hsl3zv1题 30 图31. 梯形断面壤土渠道均匀流，通过流量 m3/s，底宽 m，边坡系5
10、.10Q9.8b数 ，正常水深 ，粗糙系数 ，求底坡 ，并判断渠道底5.1m01.25mh2ni坡是陡坡还是缓坡？流态是急流还是缓流？ （8 分） 水力学 试卷第 9 页 共 14 页一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）1. B 2. A 3. C 4. C 5. C6. D 7. D 8. C 9. C 10. D二、判断题（对者打，错者打。本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 三、填空题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）21. 68.6 22. 表
11、面力 23. 8.1624. gh225. 重力四、作图题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分）26 解： 水力学 试卷第 10 页 共 14 页总水头线测压管水头线Hd1d2d327. 解：hi1icCCN1N1N2N2M3M2S2五、计算题（本大题共 4 小题，共 40 分）28. 解：（1）水平压强分布图 2 分，压力体图 2 分。P = 3 4 . 3 k P aP = 1 9 . 6 k P aPxABCH = 2 mPz（2）首先求水平分力 xC 点压强 kPa （1 分）3.4)5.12(8.9Cp 水力学 试卷第 11 页 共 14 页kN （2 分）7.1645
12、.)7.02(8.9AghPcx或 kN)36.1(Sbx如图所示，压力体的底面积 为 （2 分）6 0 ADBECFG2 mOm2047.1.31360222rSOABDCm2985.)5.(1AGFm2.4.107.OAGFBDCS或 m209.43.5.03cos366122 rrAm27216. SODEDCEm2598.31)2(30cos)2( rFGm2.598.7.9DEFGCABDSS则压力体的体积 m34bV垂直分力 kN （1 分）.12.8gPz 水力学 试卷第 12 页 共 14 页总压力 kN（1 分）83.92.3542.17.622 zxP总压力与水平方向的夹角
13、为 （1 分）.07.14tanxz36rctxzP29. 解： m3/s （1 分）126.04.14122vdQ7.111m/s （1 分）212v因弯管水平放置，且不计水头损失，以管轴线所在的 平面作为基准面，xy列出断面 1-1 到 2-2 间水流的能量方程为：（1 分）gvpzgvpz22211 （1 分）1.70402kPa kN （1 分）71.802p 426.5.043.82 ApPkPa kN （1 分）9 71921设弯管对水流的作用力 和 ，分别写出 x 与 y 方向上总流的动量方程为：xRy（12112(cos30)cos30ininyxQvvpAR分）取 ，将上述数
14、据代入动量方程中得：12)4231.7(26.034.07.3 xRkN（） （1 分）521kN（） （116.48.0713.2.6.04. y分） 水力学 试卷第 13 页 共 14 页水流对弯管的作用力 Rx 和 Ry 分别与 和 大小相等，方向相反。 （1 分）xy30. 解：（1）以下游水面为基准面，1-1 断面和 4-4 断面之间的能量方程为：（1 分）41244211 whgvpzgvpz（2 分）gv2).03.06(204 即 gvgv28724解得 m/s （113.分）m3/s （1 分）098.1.3204.42 vdQ（2）虹吸管最大真空值一般出现在 3-3 断面处
15、，以上游水面为基准面，忽略上游水池过水断面的流速水头，1-1 断面和 3-3 断面之间的能量方程可以写为：（1 分）31233211 whgvpzgvpz（2 分）gvgvp).0542.06(25.40 23 m（1 分）0.7548.9213).054.061(5.43 gp真空压强 m （1 分）0.7gpv 水力学 试卷第 14 页 共 14 页31. 解： m2 （1 分）47.135.)2.19.8()( hmbAm （1 分）1222m04.1.37ARm0.5/s （1 分）0325.6/16/nC（1 分）038.)4.103.47.1()( 22 RAQim/s （1 分）8350vm65.12.529.mhbB1 （2 分）40.738AgvFr缓流，因为均匀流时流态为缓流，所以底坡为缓坡。 （1 分）
