学院 系 班级 学号 姓名---------------------------------------装---------------------------------------订-------------------------------------------线-----------------------------------------------扬州大学试题纸( 2007－2008学年第二学期)水利 学院 水利06级 班(年)级课程 水力学 (B)卷题目 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分（提请考生注意：本试卷共6页）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．宽顶堰闸孔出流时符合闸孔淹没出流的条件是（ ）。
(t h ：下游水深；c h ''：临界水跃跃后水深)A ．ct h h ''= B ．c t h h ''> C ．c t h h ''< D ．无法确定2．液体动力粘度随液体温度的升高而（ ）。
A ．增大B ．不变C ．减小D ．可增大也可减小3．断面面积相同的圆形和正方形有压管道，圆形和方形管道的水力半径之为（ ）A ．2/πB ． 2/πC ．2/πD ．14．某棱柱体渠道，临界水深为1.0m ，正常水深为1.5m ，当实际水深为1.3m 时所发生的水面曲线为 ( )A ．a 1B ．a 2C ．b 1D ．b 2 5．在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，临界水深将（ ） A ．增大 B ．减小C ．不变D ．以上都有可能6．有两条梯形断面渠道1和2，已知其底坡、边坡系数、流量和底宽相同，但糙率n 1>n 2，则其均匀流水深h 1和h 2的关系为（ ） A ．h 1>h 2 B ．h 1<h 2 C ．h 1=h 2 D ．无法确定第1页7．突然完全关闭管道末端阀门发生直接水击，已知水击波速a =980m/s ， 水击压强水头ΔH=250m ， 则管中原来的流速V 0为cA ．1.5m/sB ．2.0m/sC ．2.5m/sD ．3.0m/s8．地下河槽恒定渐变渗流的流速分布为（ ）A ．三角形直线分布；B ．矩形分布C ．抛物形分布D ．对数分布9．有压管中各断面测压管水头线到该断面中心的距离即为该断面的（ ） A ．中心点压强水头 B ．中心点位置水头 C ．测压管水头 D ．平均流速水头10．阻力平方区的紊流的沿程阻力系数（ ）A ．仅与雷诺数有关B ．仅与相对粗糙度有关C ．与雷诺数及相对粗糙度有关D ．是常数二、填空题（在空格中填写正确答案）（本大题共15小题，每空格1分，共15分）1．理想液体流动时，切应力τ= 。
2．断面比能的沿程变化规律0/ ds de s ，则该水流为 流。
3．虹吸管的最大真空值随其最高安装高程的增加而 。
4．宽顶堰上的闸孔的淹没条件为 。
5．恒定流是各空间点上的运动参数都不随_____变化的流动。
6．水跃函数相等的两个不同水深称为_________。
7．若正常水深正好等于该流量下的__________，相应的渠道底坡称为临界底坡。
8．当底坡、粗糙系数和断面面积一定时，使___________的断面形状，称为水力最优断面。
9．当堰顶厚度与堰上水头的比值介于0.67与2.5之间时，这种堰称为___________。
10．真实渗流的流速________渗流模型的流速。
11．处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。
12．紊流中粘性底层的厚度随雷诺数的增大而 。
13． 流中只有沿程阻力系数。
14．动能修正系数的大小取决于 。
15．并联管道的 相等。
第2页三、简答题（根据题目要求简要回答问题）（本大题共3小题，每小题3分，共9分）1．作用于液体的力可分成哪两类？请分别举例说明。
2．为什么说在圆管层流中的沿程水头损失与流速的一次方成正比? ．。
3．什么是断面比能s e ？它与断面单位重量液体的总机械能E 有什么区别？第3页---------------------------------------装---------------------------------------订-------------------------------------------线-----------------------------------------------四、计算题（本大题分5小题，共56分）1．（本小题12分）有一弧形闸门AB为半径R＝2m的圆柱面的四分之一，闸门宽b ＝4m，水深h＝2m，求作用在AB面上的静水总压力。
2．（本小题10分）图示直径为20mm，长3m 的管道自水库取水并泄入大气中，出口比水库水面低13 m，已知沿程水头损失系数λ=0.04，进口局部水头损失系数ζ=0.5，（1）按短管计算泄流量Q ；（2）按长管计算泄流量Q。
第4页3．（本小题14分）矩形断面的平底渠道，其宽度B=2.7m ，渠底在某断面处抬高0.5m ，抬高前的水深为2m ，抬高后的水面降低0.15m ，如忽略边壁和底部阻力，忽略水头损失。
试求：（1）渠道的流量；（2）水流对底坎的推力R 。
第5页---------------------------------------装---------------------------------------订-------------------------------------------线-----------------------------------------------4．（本小题10分）已知某平面流动的流速势3/32y y x -=φ， （1）求出该流动的流速分量x u 及y u 。
（2）是否存在流函数，如存在求出该流动的流函数。
5．（本小题10分）有一浆砌块石的矩形断面渠道。
已知渠道长l =500m,底宽b=3.2m ，渠中水深h 0=1.6m,粗糙系数n=0.025，通过的流量Q=6m 3/s ，试求（1）沿程水头损失；（2）佛汝德数及临界水深。
第6页《水力学》（B ）答案 (水利06级补考用)一、单项选择题1-B ； 2-C ； 3-B ； 4-C ； 5-C ； 6-B ； 7-C ； 8-B ； 9-A ； 10-B二、填空题1 02 均匀流3 增加4 8.0/0>H h s5 时间6 共轭水深7 临界水深 8 流量最大 9 实用堰 10 大于 11 质量 12 减小13 均匀流 14 流速分布 15 沿程水头损失三、简答题1．表面力和质量力(1’)。
表面力如水压力、内摩擦力等(1’)；质量力如重力、惯性力等(1’)2．沿程水头损失的达西公式：gV d l h f 22λ=(1’)；圆管层流沿程水头损失系数：Vd υλ64Re 64==(1’)；所以V gdlg V d l Vd g V d l h f )32(2642222υυλ===(1’)。
3．基准面选在渠底所在平面得到的单位能量即为断面比能。
(1’)断面比能与单位总机械能之间相差一个渠底到基准面的高度，即gV h e s 22α+= (1’) gV h z E 220α++= (1’)四、计算题 1解：求P 的大小方向：9.812478.4()x c P h A KN γ==⨯⨯⨯= (3’)铅直分力kN b b A P z 088.1234/214.348.9)4/(2=⨯⨯⨯===圆面积压力体γγ (3’)总压力kN P P P z x 94.145088.1234.782222=+=+=（2分）o 51.574.78088.123arctan arctan===x z P P β (2’) m R Z D 69.151.57sin 2sin o =⨯==β (2’)2解：（1）按短管计算泄流量列水库断面和下游管道出口断面的能量方程（基准面取出口断面所在平面）：g V d l g V H 2222λξ+= (2’) gV g V g V 25.6202.0304.025.013222=+=222=gV 所以m/s 26.6=V (2’) L/s 97.1/s m 1097.102.014.34126.6332=⨯=⨯⨯⨯==-VA Q (1’)（2）按长管计算泄流量列水库断面和下游管道出口断面的能量方程（基准面取出口断面所在平面）：gV d l H 22λ= (2’) gV g V 26202.0304.01322==6/1322=gV 所以m/s 52.6=V (2’) 2.05L/s /s m 102.0502.014.34152.6332=⨯=⨯⨯⨯==-VA Q (1’)3解：(1)4.522.711Q Q bh Q V =⨯==645.3)5.051.02(2.722Q Q bh Q V =--⨯== 列出上下游断面的能量方程（基准面取为上游河底）：(1’)w h gV p z gV p z +++=++222222221111αγαγ(2’)所以0205.12022221+++=++gV g V (2’)g V V =-2122 8.9)4.51645.31(222=-Q 8.9)4.51645.31(222=-Q 8.9)03429.007527.0(2=-Q 8.904098.02=Q 14.2392=Q s m Q /46.153= (2’)(2)取1-1和2-2断面间水体受力分析，取水流方向为x 方向，列x 方向动量方程：(1’) )(112221V V Q R P P ββρ-=-- (1’)kN b gH P 92.527.228.95.0212221=⨯⨯⨯==ρ (1’) kN b gh P 11.247.2)5.015.02(8.95.0212222=⨯--⨯⨯==ρ (1’)s m Q V /86.24.5/46.154.51=== s m Q V /24.4645.3/46.15645.32===kN V V Q P P R 15.7)86.224.4(46.1511.2492.52)(112221=---=---=ββρ (2’)水流对坎的冲击力与R 大小相等，方向相反。
(1’) 4解：（1）xy xu x 2=∂∂=φ(2’) 22y x yu y -=∂∂=φ(2’) （2）022=-=∂∂+∂∂y y yu x u yx 所以存在流函数 (3’)y x y d dy x y xydx dx u dy u d y x 23223/()(2+-=--=-=ψC y x y ++-==233/ψ (3’)5解：(1)m h b bh R 8.06.122.36.12.3200=⨯+⨯=+=(1’)s m R n C /54.388.0025.0115.06/16/1=⨯==(1’) 2012.5m bh A == (1’)s m A Q V /17.112.5/6/=== (1’)v c RJ J v C R ===⨯,...2222117385408=0.00115 (2’) h Jl f ==⨯=0001155000576..m (1’) （2）295.06.18.917.1=⨯==ghV Fr (2’)m g hV h k 71.08.9)17.16.1()(3232=⨯== （2’）。