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 Re Q mblgHl2 R 九二帶石 c 、阶 C 丄对6 VXaV 2n 22Fr ” l cRJ 2g z2 2g2 Q 卩be』2gHo 力2 寸Jl 8 Fr -1 一、是非题（你认为正确的在题干后括号内划“ J”。反之划“X”。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Frl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. 静水中若某点的真空压强是20kPa,则其相对压强是（） A 118kPa B. 78kPa C 20kPa D. 一 78kPa 2. 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X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与堰顶水头日的（） 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Hl. 4m,闸门宽度64m,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 2. 测定90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d0. 05m,弯管曲率半径Rd,管段沿程水力摩擦系数2 0.0264实测AB管段两端测 压管水头差A/ - 0.63/m, 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b4m。闸前水深H3. 8m,闸下收缩 水深hcO. 7m,已知闸孔通过的流量Q20m3/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） 某矩形断面渠道，通过的流量Q 30m3/s,底宽为b5m,水深为hlm,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“ J ” 反之划“X”。每小题3分。共24分） 1. V 2. V 3. X4. X 4. V 6. V 7. X X 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. C 2. B 3. A 4. D 5. B 6. B 三、问答题（每小题5分。共10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、挑流消能和消力库消能, 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. 40・ 5二1・ 9m 水平分力P* PA、pghXbR7A. 48kN 压力体体积 V bHR bxO.257rR2 8.74/ 铅垂分力 - pgv 85.65kN 静水总压力p2 p；P； P 113.50kN tanaP,/P* 1.15. a 49 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 解（1）先求弯管内的流速 A V tA 0.28 100 x ”x0.052 1.43肌/S 2再求沿程水头损失，由达西公式 A. d 2g 0.0264 洙 x 1.432 28 0.55//7 3最后求局部水头损失系数，已知总水头损失 hwhfhj\h Q.6,m .hj A/i hf 0.63 0.55 0.08m 翌2x9.8x0.08 “77 v-1.432 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I、 0/岀1.32加/s vc Q/Ac 7.14m/5 上游断面动水压力pgHf〃/2 9. 80 X 3. 82 X 4 /2 283. 02kN 下游断面动水压力尸九pghb 12 9.604kN 列x向动量方程ZFx pQy2 - V] 即Fl Fn FRm fQV2vi 闸门上的动水压力Fr严Fm Fpj -pQs-v1 157.02kN 按静水压强分布图求作用在闸门上的静水压力 Fpx pgH - ef b / 2 \ 64.8AkN 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 vQ/AQ/A 6m/s 计算佛汝德数 Fr v/gA1/2 6/9.8xl1/2 1.92 1.