水力学2007期末考试A

水力学共4页第1页武汉大学2007期末考试试题科目名称：水力学注意：所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题或草稿纸上的一律无效。一、判断题（下列命题对的打√，错的打×。共10小题，每小题2分，共20分）1、无论作用面的形状如何,作用在平面上的静水总压力的作用点总是低于作用面的形心。()2、当泄水建筑物下游收缩水深相应的跃后水深大于泄水渠尾水水深，若采用底流式衔接消能时，则应在建筑物下游专门修建消力池。()3、均匀流时,液体的重力在流动方向的分量与两断面间的压力差相平衡。()4、渐变流断面上各点的压强相等。()5、当惯性力大于粘性力时,流态转变成紊流。()6、局部水头损失多发生在急变流段。()7、管道系统的设计中,为了节省投资,原则上应使管径越小越好。()8、在缓坡上发生的棱柱体明渠恒定渐变流动，一定是缓流。()9、棱柱体明渠恒定渐变流动中，若0dhdEs，并且有0dsdEs，则一定是降水曲线。()10、堰的流量系数只与作用水头H和上游堰高P有关而与其它因素无关。二．填空题（共4小题，共10分）1、dtd说明:当液体在层流运动状态时,相邻液层之间所产生的与－成正比。（2分）2、如果流场中上的是随时间而变的,这种流动就是非恒定流。（2分）3、液体质点的加速度可表示为uutua,其中tu称为，它反应的,uu称为，反应的是。加速度a在x方向的分量ax=。（5分）4、各向同性土壤是指的土壤。（1分）三．单项选择题（共5小题，每小题2，共10分）1、边界层的外边界线可看成是水力学共4页第2页1一条流线；2一条迹线；3理想流体与实际流体的分界线；4层流与紊流的分界线。2、粘性底层厚度0为。1eRd8.3202eRd8.3203eRd8.3204eRd8.3203、已知某水闸下游收缩断面水深hc0=0.6m(相应的跃后水深hc0=3.5m),临界水深hc=1.6m下游河道水深t=1.4m,则闸下将发生()。(1)远离水跃(2)临界水跃(3)淹没水跃(4)没有水跃的急流4、S2型水面曲线是发生在()(1)缓坡渠道上的缓流(2)陡坡渠道上的缓流(3)缓坡渠道上的急流(4)陡坡渠道上的急流5、紊流内部结构分区是依据1管壁绝对粗糙度；2管壁相对粗糙度；3粘滞底层厚度与管壁绝对粗糙度之比；4雷诺数。四．作图题（共3小题，共15分）（1）绘出图示圆柱体上水平压强分布图和压力体图。并标出铅直分力的方向。（5分）（2）定性绘出图示短管道的抽水系统总水头线和测压管水头线（上、下游水库流速近似为零）。（5分）水力学共4页第3页（3）定性绘出图示渠道水面线。（5分）五．计算题(共4小题，共45分)1．如图所示用水泵从蓄水池中抽水，蓄水池中的水由自流管从河中引入，自流管管长L1=20m，直径d1=150mm，吸水管管长L2=12m，直径d2=150mm，两管的沿程水头损失系数λ=0.024,河的水面与水泵进口断面中点高差h=2.0m，自流管的莲蓬头进口、入池出口、吸水管的莲蓬头进口以及缓弯头的局部水头损失系数分别为ξ1=0.2，ξ2=1.0，ξ3=6.0，ξ4=0.3，水泵的进口断面的最大真空高度为6.0m，求最大的抽水流量为多少？（10分）2．已知平面无旋流动的速度分量由下式给出DyCxuByAxuyx；试求：（15分）(1)A,B,C,D之间的关系；(2)速度势函数；(3)流函数。3.图示容器内的水从侧壁孔口射入大气。已知孔口直径d=10cm，水流对水箱的水平作用力F=460N。取动动量校正系数等于1。求：孔口射流的流速v。水力学共4页第4页（10分）4．有一城市排水渠道，断面为梯形，边坡系数m=1.5，粗糙系数n＝0.025，通过流量Q=30m3/s时，均匀流水深h0=2.0m，要求按渠道防冲流速v＝0.8m/s设计断面，求渠道的底宽b和底坡i。(10分)