水 力 学 复 习 题 1
一、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）
（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1. 下列物理量中，有量纲的数为（ C ）
A．佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数?
C．渗流系数k m/day D. 堰流流量系数m 2. 缓坡明渠中的均匀流是（A ）
A．缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 3. 管流的负压区是指测压管水头线（ C ）
A．在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分 C． 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分
4. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，
则其均匀流水深h1和h2的关系为（ B ）
A．h1>h2 B. h1
A．流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度 6. 平衡液体的等压面必为（D ）
A．水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面 7. 理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时， （B）
A整个流场内各点的总水头(z?p/??u2/2g)相等
B只有位于同一流线上的点，总水头(z?p/??u2/2g)相等 C沿流线总水头(z?p/??u2/2g)沿程减小
D沿流线总水头(z?p/??u2/2g)沿程增加
8. 有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（ c ）
A．薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流 9. 同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（ A ）
A．增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定
10. 一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/s时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水
损失是原来的（ d ）倍 A．1 B.2 C. 2 D. 4 二、填空题（在空格中填写正确答案）
（本大题共8小题，每空格2分，共16分）
1．有一明渠均匀流，通过流量Q?55m3/s，底坡i?0.0004，则其流量模数K= 2750 . 2．水泵进口真空计的读数为pk?24.5KN/m2，则该处的相对压强水头为 2.5 m 3．矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量q?1m3/s,则该水流的佛汝德数Fr= 0.319 。 4．宽顶堰的总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流为 出流。 5．渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为 。 6．已知谢才系数C?100m1/2/s，则沿程阻力系数?= 0.00784 。 7．当液流为 恒定流 流时，流线与迹线重合。 8．直径为1m的管道中的水流，其水力半径为 。 三、计算题 （本大题分5小题，共54分）
1．（本小题10分）如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为1m（垂直于纸面方向），半径R=1m，h1?2m，h2?3m，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方
向和作用点。
p0 h1 R h2
2．（本小题10分）有一长度为L的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=3m，在L/2处装一测压管，已知测压管水面高于管轴1m，不计行进流速，求管道中通过的流量。
L/2 H 1m L
3．（本小题12分）如图示管路渐变段，已知管轴线与水平面夹角??30o，渐变段长L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径d1?0.2m，流速V1?1m/s，形心点相对压强水头p1/??50m水柱高，出水管直径d2?0.1m，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力Rx和Ry。
2 1 2 y x 1 L
水力学1答案：
一、单项选择题（20分）
1.C 2. A 3.C 4.B 5. C 6.D 7.B 8.C 9.A 10.D 二、填空题（16分）
1. 2750m3/s 2. –2.5m 3. 0.32m 4. 自由出流
5. 矩形/或均匀分布
6．0.00784 7.恒定流 8. 0.25m 三、作图题
V上?0 V下?0 i1=ic i2
四、计算题 1． （10分）
画出水平方向压强分布图（1分）；画出垂直方向压力体图（1分）； 水平方向静水总压力：Px??hcA?9.8?2.5?1?1?24.5KN(?) （2分）
垂直方向静水总压力：Pz??V?9.8?(3?1?1???12/4)?21.71KN(?) （2分） 总静水总压力：P?Px2?Pz2?24.52?21.712?32.73KN （1分） 与水平方向的夹角：??tg?1Pz21.71?tg?1?41.5o （1分） Px24.5 距底部B点的垂直距离：e?Rsin??1?sin41.5o?0.663m （2分）
2．（10分） 以管道轴线为基准面，列测压管断面和处口断面的能量方程： 得hf/2?1m （4分）
列水箱和出口断面能量方程得，3?2??V2/2g?V2/2g（??0.5） 所以V=4g/3?3.615m （5分）
Q?VA?3.615?0.1?0.1??/4?0.0284m3/s?28.4l/s （1分）
3．（12分）
V2?(d1/d2)2V1?4m/s， Q?V1A1?0.031m43/s （1分） 以过1-1断面中心的水平面为基准面，写出1-1和2-2断面能量方程：
p1?1V12p2?2V22z1???z2?? 取?1??2?1 （3分）
?2g?2g
12p242o0?50??10?sin30??，
19.6?19.6得p2/??44.23m水柱，即p2?9.8?44.23?433.5KN/m2 （2分）