资源描述
水力学综合测试题2 -答案综合测试题二一、名词解释(12分,每题3分)1.水跃:明渠流从急流状态过度到缓流状态时,水面突然跃起的局部水力现象。2.连续介质假设:不考虑分子间得间隙,把流体视为由无数连续分布得微团组成的连续体。3.量纲和谐原理:凡正确反映客观规律的物理方程,其各项的量纲必须是一致的,即只有方程两边的量纲相同,方程才能成立。4.明渠均匀流:水深、断面平均流速、流速分布等都沿程不变的明渠流。二、填空题(20分,每空2分)1. 980N/m2;2. 150mm ;3.缓流,急流;4.H09 mH0O水柱,L(34)d;5.粘滞力;6. 紊流光滑区,紊流过渡区,紊流粗糙区。三、选择题(10分,每题1分)1.A2.B3.D4.A5.D6.C7.B8.C9.C 10.B四、作图题(8分,每题4分)1.定性绘出如图4-1中AB面上的压强分布图。2.定性绘出如图4-2中的管道abcd段上以管道轴线为基准面的总水头线和测压管水头线。图4-1 图4-2五、计算题(50分,其中第1、4题每题10分,第2、3题每题15分)1. 一密封水箱如图5-1所示,若水面上的相对压强p0=-44.5kN/m2,求:(1)h值;(2)求水下0.3m处M点的压强,要求分别用绝对压强、相对压强、水柱高表示;(3)M点相对于基准面OO的测压管水头。解(1)求h值列等压面11,p N= p R= p a。以相对压强计算,(2分)(2)求p M用相对压强表示: (3分) 用绝对压强表示: (3分) (3)M 点的测压管水头 (2分)2. 如图5-2所示,左边为水箱,其上压力表的读数为-0.147105Pa ,右边为油箱,油的=7350N/m3,用宽为1.2m 的闸门隔开,闸门在A 点铰接。为使闸门AB 处于平衡,必须在B 点施加多大的水平力F 。 解 确定液体作用在闸门上的力的大小和作用点位臵。对右侧油箱 (向左) (2分)(3分)对左侧水箱将空气产生的负压换算成以m 水柱表示的负压h 值相当于水箱液面下降1.5m ,而成为虚线面,可直接用静水力学基本方程求解,这样比较方便。因为所以有: (2分) N A gh F c 14288218190735011=?=.F2作用点距o轴的距离为(3分)或距A轴为 3.2-2.2=1m上图为闸门AB的受力图,将所有力对A轴取矩,则即(3分)(向右)(2分)3. 一水平放臵的喷嘴将一水流射至正前方一光滑壁面后,将水流分为两股,如图5-3所示。已知d=40mm,Q=0.0252m3/s,水头损失不计,求水流对光滑壁面的作用力R。解:1.取控制面:在楔体前后取缓变流断面1与断面2,3之间的水体为脱离体,作用于脱离体上的力有:(1)断面1,2,3及脱离体表面上的动水压力P1,P2,P3及P均等于零(作用在大气中)(2)重力G,铅垂向下(3)楔体对水流的反力R,待求。(2分)2.取坐标,列动量方程:(1)(3分)3.令1=2=3=1.0,1=2=3=1。列伯努利方程:(3分)代入(1)式可得:(2分)(3分)水流对壁面的作用力R=-R,大小相等,方向相反。(2分)4. 用虹吸管自钻井输水至集水池。图5-4中,虹吸管长l=l AB+l BC=30+40=70m,d=200mm。钻井至集水池间的恒定水位高差H=1.60m。又已知=0.03,管路进口120弯头、90弯头及出口处的局部阻力系数分别为1=0.5,2=0.2,3=0.5,4=1.0。试求:(1)流经虹吸管的流量;(2)如虹吸管顶部B点的安装高度h B=4.5m ,校核其真空度。解:(1)如图列1-1,3-3伯努利方程,忽略行进流速v0=0图5-3(2分)(3分)(2)假设2-2中心与B点高度相当,离管路进口距离与B点也几乎相等,列1-1,2-2伯努利方程:所以虹吸管可正常工作。(5分)
展开阅读全文