06-07试题及答案

试卷代号：2032中央广播电视大学2006--2007学年度第二学期“开放专科期末考试(半开卷)水利水电、水利管理专业水力学(B)试题2007年7月LRe2/302HgmbQARgdlhi22gc86/11RnCRJcwhggpzggPz22122222211102gHbeQ)181(22112Frhh一、是非题(你认为正确的在题干后括号内划“√”。反之划“×”。匐小题3分，共24分)1．牛顿内摩擦定律适用于层流运动和牛顿流体。()2．根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。()3．根据能量方程水流，水流总是从位置高的地方向位置低的地方流动。()4．层流一定是均匀流，紊流一定是非均匀流。()5．明渠水流的急流和缓游是用佛汝德数Fr判别的，当Fr1时为急流。()6·均匀流过水断面上各点的测压管水头都相同。()7·明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。()8·渗流模型中的渗流流速与实际渗流流速相等。()二、单项选择题(在所列备选项中，选l项正确的或最好的作为答案。将选项号填入各题的括号中。每小题3分，共18分)1．静水中若某点的真空压强是20kPa，则其相对压强是()A·ll8kPaB．78kPaC·一20kPaD．一78kPa2．水力最佳断面是()A·湿周一定，面积最小的断面B·面积一定，通过流量最大的断面C．最低造价的断面D．最小糙率的断面3·紊流中粘滞底层厚度d比绝对粗糙度△大得多的壁面称为()A·光滑面B．过渡粗糙面C·粗糙面D．以上答案均不对4·当水流的沿程水头损失系数λ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·紊流过渡区D．紊流粗糙区5·明渠中发生“z型水面曲线，则水流属于()A·急流B．缓流C·均匀流D．层流6·过堰水流的流量Q与堰顶水头H的()A．]／2次方成正比B·3／2次方成正比C．2次方成正比D．1次方成雨比三、问答题(每小题5分，共10分)1．什么是液体的可压缩性?什么情况下需要考虑液体的可压缩性?2．简要叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有哪几种?它们各自适用的条件是什么?四、计算题(共4小题。共48分)1．图示圆弧形闸门AB(1／4圆)，A点以上的水深H=1．4m，闸门宽度6=4m，圆弧形闸门的半径尺=lm，水面为大气压强。试确定圆弧形闸f-／AB的静水总压力大小及其方向。(10分)2．测定90O弯管的局部水头损失系数的试验装置如图所示。已知试验段AB长10m，管径d=0．05m，弯管曲率半径R=d，管段沿程水力摩擦系数0264.0实测AB管段两端测压管水头差,63.0mh100秒钟流入量水箱的水体体积为0．28m3，试求弯管内的流速、沿程水头损失和局部水头损失系数。(14分)3．某矩形断面渠道中有一平板闸门，平板闸门宽b=4m。闸前水深H=3．8m，闸下收缩水深hC=0．7m，已知闸孔通过的流量Q=20m3／s。忽略水流和边界的摩擦阻力，求水流作用于闸门上的作用力，并与按静水压强分布图计算作用于闸门上的作用力相比较。(14分)4．某矩形断面渠道，通过的流量,/303smQ底宽为b=5m，水深为h=lm，判断渠内水流是急流还是缓流?如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。(10分)试卷代号：2032中央广播电视大学2006--2007学年度第二学期“开放专科’’期末考试(半开卷)水利水电、水利管理专业水力学(B)试题答案及评分标准(供参考)2007年7月一、是非题(你认为正确的在题干后括号内划“√”．反之划“×”。每小题3分。共24分)1．√2．√3．×4．×5．√6．√7．×8．×二、单项选择题(在所列备选项中．选1项正确的或最好的作为答案。将选项号填入各题的括号中。每小题3分。共18分)1．C2．B3．A4．D5．B6．B三、问答题(每小题5分。共l0分)1．解：液体的可压缩性是指：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之而发生改变的特性。液体的可压缩性在一般情况下可以不必考虑，但是当外界压强变化较大，如发生水击现象时必须予以考虑。2．解：泄水建筑物下游消能的主要形式有底流消能、面流消能、挑流消能和消力戽消能，其中底流消能和挑流消能应用最多。底流消能需要修建消力池，工程量较大，适用地质条件较差的水库泄水建筑物下游和河道闸下游消能；面流消能要求下游水位变幅较小；挑流消能适用地质条件较好的高水头泄水建筑物下游的消能。四、计算题(共4小题，共48分)1．解：弧形闸门AB在铅垂面的投影面的形心水深为1．4+0．5=1．9m水平分力压力体体积3274.825.0mRbbHRV铅垂分力kNgvPy65.85静水总压力222yPppkNP50.113合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。2．解：(1)先求弯管内的流速：SmtAVAQv/43.1405.010028.02(2)再求沿程水头损失，由达西公式：mgvdlh55.08.9243.105.0100264.02221(3)最后求局部水头损失系数，已知总水头损失：mhhhhjfw63.0mhhhfj08.055.063.077.043.108.08.92222vghj所以弯管内的流速为1.43m／s，沿程水头损失为0．55m，局部水头损失系数为0．77。解：取控制体计算流速smAQv/32.1/11smAQvcc/14.7/上游断面动水压力下游断面动水压力kNbghFcP604.92/22列x向动量方程)(12vvQFx即闸门上的动水压力按静水压强分布图求作用在闸门上的静水压力kNbeHgFP84.1642/)(2可见静水压力后者大于闸门上的动水压力前者。4．解：渠道内的流速计算佛汝德数0.192.1)18.9/(6)/(2/12/1ghvFr渠道内的水流为急流水跃的跃前水深Ill=lm，根据共轭水深计算公式，跃后水深为即发生水跃所需的跃后水深为2．26m。