渐江省2002年1月高等教育白学考试水力学试思 课程代码：02444 一、单项遗择题（在每小题的四个备遗答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号 填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1,一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下42米处的测压管高度为2.2：设当地 压强为8Pa,则溶器内液面的绝对压强为0水桂。 A.2n 且.1m C.8m 0.-2m 2.理想流体是一种0的假想流体， d▣ A动力粘度：为0限速度棉度的为0 C速度u为一常数D.流体没有剪切变形 3,断面平均流速￥与断面上每一点的实际流速U的关系是0。 Av=u服vuD.v和或vu 4,在并联管路问思中，有0： A,流经每一管路的水头损失相加得总水头枫失 B.流经所有管路的流量相同 C,并联的任一管路的水头损失相同 D当总流量已知时，可直接解得各管的流量 6 5.水力最优的矩形断面梁道，底宽b和水深h之比Bh=h为0. A.0.5B1C.2D2.5 6.明果果首断面的过水斯面面积为102，果尾面积为152。若渠首的流速为3m/s,则 渠尾的流速为0。 A.0.5n/sB.1n/sC.2n/s0.2.5a/s 1.在渐变流过流断面上，动压强分布满足0规律。 024444线水力学第1页共9页
024444# 水力学 第 1 页 共 9页 浙江省 2002 年 1 月高等教育自学考试水力学试题 课程代码：02444 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号 填在题干的括号内。每小题 2 分，共 20 分) 1.一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下 4.2 米处的测压管高度为 2.2m，设当地 压强为 98KPa，则容器内液面的绝对压强为()水柱。 A.2m B.1m C.8m D.-2m 2.理想流体是一种()的假想流体。 A.动力粘度μ为 0B.速度梯度 dy du 为 0 C.速度 u 为一常数 D.流体没有剪切变形 3.断面平均流速 v 与断面上每一点的实际流速 u 的关系是()。 A.v=uB.vuD.v≤u 或 v≥u 4.在并联管路问题中，有()。 A.流经每一管路的水头损失相加得总水头损失 B.流经所有管路的流量相同 C.并联的任一管路的水头损失相同 D.当总流量已知时，可直接解得各管的流量 5.水力最优的矩形断面渠道，底宽 b 和水深 h 之比βh= h b 为()。 A.0.5B.1C.2D.2.5 6.明渠渠首断面的过水断面面积为 10m2，渠尾面积为 15m2。若渠首的流速为 3m/s，则 渠尾的流速为()。 A.0.5m/sB.1m/sC.2m/sD.2.5m/s 7.在渐变流过流断面上，动压强分布满足()规律
卫卫 A.x+Y>0限x+7<0Cz+7=CD.以上都不是 8.边界层分离贝可使发生在有压强梯度的区城，即0的区域， 中dpp A.血0B.d血0C.dk=00,以上都不是 9.明渠水流由缓流过波到急流时爱生0的水力现象。 A.水跃R.水殊C连续过液D都可能 10,进行石油输送管路的水力模型试验，要实现动力相似，应选的相制准则是0。 A雷话准则B弗劳德准则C.欧拉准则D.以上都不是 二、填空题（共20分） 1,(本小题2分) 流体质点加速度由 两都分组成，恒定流动 加速度为零，均匀流 动如速度为零。 2(本小题3公1 (1)孔口出流 (2)管嘴出流 如图，相同条件(d1=2,h1=h2)的孔口与管嘴出流，问： (1)v12(用等号域不等号表示司 2)Q12用等号或不等号表示司 3.(本小题3分) 在常温常压范围内，每增加一个标准大气压，水体积的相对缩小量约为百万分之四十九， 试计算在此范围内水的平均体积压缩系数=— 4.(本小题2分) 真实浅流的流速 渗流模型的流速，因为 5,(本小题2分) 非群的浸润面高度z可根据一原理导出，即等于各单非浸洞面高度的叠加。井群的 总产水量（等于、不等于）单井计算出水量的总和， 024444水力学第2氧共9页
024444# 水力学 第 2 页 共 9页 A.z+ p >0B.z+ p 0C. dx dp =0D.以上都不是 9.明渠水流由缓流过渡到急流时发生()的水力现象。 A.水跃 B.水跌 C.连续过渡 D.都可能 10.进行石油输送管路的水力模型试验，要实现动力相似，应选的相似准则是()。 A.雷诺准则 B.弗劳德准则 C.欧拉准则 D.以上都不是 二、填空题(共 20 分) 1.(本小题 2 分) 流体质点加速度由_______和_______两部分组成，恒定流动_______加速度为零，均匀流 动______加速度为零。 2.(本小题 3 分) 如图，相同条件(d1=d2,h1=h2)的孔口与管嘴出流，问： (1)v1______v2(用等号或不等号表示) (2)Q1_____Q2(用等号或不等号表示) 3.(本小题 3 分) 在常温常压范围内，每增加一个标准大气压，水体积的相对缩小量约为百万分之四十九， 试计算在此范围内水的平均体积压缩系数 K=________。 4.(本小题 2 分) 真实渗流的流速________渗流模型的流速，因为_______________。 5.(本小题 2 分) 井群的浸润面高度 z 可根据_______原理导出，即等于各单井浸润面高度的叠加。井群的 总产水量_______(等于、不等于)单井计算出水量的总和
6,(本小题2分) 有一直径d25m的水管，流速=1.0/s,水温为10℃时的运动粘度￥=1,31×10-82/s, 则管中蓬体的流老为 (填层流减素流)。 1,(本小题3分) 驱是主要用作测量流量的设备： 堰则适用于水利工程中的大，中型溢流 坝中：而小桥孔过流可利用堰流来计算。 8.(本小题3分) 明果水流横型试险，应采用 相制准则。若其长度比尺为9。则模型流量应为原型 流量的 三、简述题（共12分） 1.(本小题6分) 如图所示两种液体盛在同一容器中，其中P1《P2,试分析下面两个水静力学方程式 =4+ 21+Pig D胜=+D 22+Pg Pie 哪个对？哪个错？说明其原因。 2.(本小题6分) 何谓长管？何谓短管虹吸管、并联管道分别可用爆一种管道（长管还是短管）计算？ 四、作图（共8分）》 绘出()，(b)两种情况下，管道进口前，后一段距离内的总水头线和测压管水头线示意图， a)v00b)v0≠0 024444#水力季第3页共9页
024444# 水力学 第 3 页 共 9页 6.(本小题 2 分) 有一直径 d=25mm 的水管，流速 v=1.0m/s，水温为 10℃时的运动粘度ν=1.31×10-6m2/s， 则管中流体的流态为_______(填层流或紊流)。 7.(本小题 3 分) _______堰是主要用作测量流量的设备；_______堰则适用于水利工程中的大、中型溢流 坝中；而小桥孔过流可利用_______堰流来计算。 8.(本小题 3 分) 明渠水流模型试验，应采用_______相似准则。若其长度比尺为 9，则模型流量应为原型 流量的_______。 三、简述题(共 12 分) 1.(本小题 6 分) 如图所示两种液体盛在同一容器中，其中ρ1<ρ2。试分析下面两个水静力学方程式 z1+ g p z g p 2 2 2 1 1 = + z2+ g p z g p 3 3 3 2 2 = + 哪个对?哪个错?说明其原因。 2.(本小题 6 分) 何谓长管?何谓短管?虹吸管、并联管道分别可用哪一种管道(长管还是短管)计算? 四、作图(共 8 分) 绘出(a),(b)两种情况下，管道进口前、后一段距离内的总水头线和测压管水头线示意图。 (a)v0=0(b)v0≠0
五、计算题（共40分） 1.(本小题8分) (1)(本小题5分)如图(a)中的直径=10m,重量=1GW的话塞浸入水中，并在压力P 作用下平衡（如图示），若P-路，试求与活塞底等高之点M处的压强及测压管高度， 2)(本小题3分)如图6)中的魔口水箱侧壁装有压力表，表的中心至水箱底的高度-1■ 压力表读数为39.2kP阳，求水箱中的水深H, (b) 2.(本小题12分) 设水流由水箱经水平串联管路流入大气，如图所示。已知8管段直径d1=025,沿程 损失hfB-0.42g,C管段直径d2-0.15m,己知损失hC-0.52g,进口局部损失 好 hj1=0,52绍，突然收缩局部视失2=0.322绍，试求管内流量Q, 3.(本小题12分) 有一浆物块石矩形断面渠道，己知：流量年10m3/s,碳宽b=5m,相精系数0,017，底 坡0,003。当渠中水流为均匀流时，试分别用干扰微波流速法、弗劳德数、临界水深判别 果中的水流流态。 4,(本小题8分) 024444水力学第4页共9页
024444# 水力学 第 4 页 共 9页 五、计算题(共 40 分) 1.(本小题 8 分) (1)(本小题 5 分)如图(a)中的直径 D=150mm，重量 G=10N 的活塞浸入水中，并在压力 P 作用下平衡(如图示)。若 P=6N，试求与活塞底等高之点 M 处的压强 PM 及测压管高度 h。 (2)(本小题3分)如图(b)中的敞口水箱侧壁装有压力表，表的中心至水箱底的高度h=1m， 压力表读数为 39.2kPa，求水箱中的水深 H。 2.(本小题 12 分) 设水流由水箱经水平串联管路流入大气，如图所示。已知 AB 管段直径 d1=0.25m，沿程 损失 hfAB=0.4 2g V 2 1 ，BC 管段直径 d2=0.15m，已知损失 hfBC=0.5 2g V 2 2 ，进口局部损失 hj1=0.5 2g V 2 1 ，突然收缩局部损失 hj2=0.32 2g V 2 2 ，试求管内流量 Q。 3.(本小题 12 分) 有一浆砌块石矩形断面渠道，已知：流量 Q=10m3/s，底宽 b=5m，粗糙系数 n=0.017，底 坡 i=0.003。当渠中水流为均匀流时，试分别用干扰微波流速法、弗劳德数、临界水深判别 渠中的水流流态。 4.(本小题 8 分)
设在现场用注水法测定潜水含水层土策的浅透系数k值，已知钻孔直径30，直达不 透水层，如图所示，注入流量QF400c3/s,非中水深0=5m,未注水前天然含水层厚度H=35 影响半径R-150如，求渗透系数k值。 7, 024444解水力学第5氧共9页
024444# 水力学 第 5 页 共 9页 设在现场用注水法测定潜水含水层土壤的渗透系数 k 值，已知钻孔直径 d=30cm，直达不 透水层，如图所示，注入流量 Q=400cm3/s，井中水深 h0=5m，未注水前天然含水层厚度 H=3.5m， 影响半径 R=150m，求渗透系数 k 值
浙江省200记年1月高等敦育自学考试水力学试题参考答案 课程代码：02444 一、单项选释墨（每小题2分，共20分） 1,C2.34.C5C 6.C7.C8.9.B10.A 二、填空思（共20分） 1.当地（或时变）加速度、迁移（域位变）如速度：当地（或时变）、迁移（或位变） 2.(10r1>y2:2)91<02 3.k=4.837×10-10m2/N 4大于：因为真实渗流场的孔隙面积小于渗流模型的孔草面积 5势流叠：不等于 6,素流 7.薄壁（展）：自线型实用(0：宽顶（展） 8.)弗劳德数：1：243 三、简述题(12分) 1.(本小题6分) (1)错。因为点1和点2不是同一种液体。 2)对。因为点2和点3是同一种液体且连续，符合水静力学基本方程适用条件。 2.(本小题6分) 长管是指管道中的水头损失以沿程凝失为主，局部损失和流速水头所占的比重很小，在 计算中可以忽略的管道。 短管是指局部水头损失和流速水头与总水头损失相比具有相当数值，计算时不能忽略的 管道。 虹吸管可由复管理论计算：并联管道可由长管理论计算， 四、作图题（共8分） a 2 王浴 024444#水力季第6页共9页
024444# 水力学 第 6 页 共 9页 浙江省 2002 年 1 月高等教育自学考试水力学试题参考答案 课程代码：02444 一、单项选择题(每小题 2 分，共 20 分) 1.C2.A3.D4.C5.C 6.C7.C8.B9.B10.A 二、填空题(共 20 分) 1.当地(或时变)加速度、迁移(或位变)加速度；当地(或时变)、迁移(或位变) 2.(1)v1>v2；(2)Q1<Q2 3.k=4.837×10-10m2/N 4.大于；因为真实渗流场的孔隙面积小于渗流模型的孔隙面积 5.势流叠加；不等于 6.紊流 7.薄壁(堰)；曲线型实用(堰)；宽顶(堰) 8.)弗劳德数；1∶243 三、简述题(12 分) 1.(本小题 6 分) (1)错。因为点 1 和点 2 不是同一种液体。 (2)对。因为点 2 和点 3 是同一种液体且连续，符合水静力学基本方程适用条件。 2.(本小题 6 分) 长管是指管道中的水头损失以沿程损失为主，局部损失和流速水头所占的比重很小，在 计算中可以忽略的管道。 短管是指局部水头损失和流速水头与总水头损失相比具有相当数值，计算时不能忽略的 管道。 虹吸管可由短管理论计算；并联管道可由长管理论计算。 四、作图题(共 8 分)
(a)v0=0h)v0≠0 五、计算题（共40分） 1,(本小题8分) (1)(本小题5分) 点压强与活塞底部压强相等，即 P4G。6+10 D PM-4 x015 4 -906W/2 Pu=906 h加￥980=-0.09 2)(本小题3分) P392 压力表的测管高度为g98=4.020. 水箱中水深作4+h=4+1=5■ 2.(本小题2分) 对水箱水面和出口断面写总流的务利方程（动能修正系数均取1.） 好 ∴.3+0-0=0+0+2g+hm(10 +04+032 +0.5 而w=0,52g 2g 2g 2g2② V,= 因1=A, V:=025 d 05V=0.36v4 所以2式为 1036+2036v+3生+}兰.094 2g 5 2g252g22g 2g3) 094-194 代入1)式得：3=2g 2g 28 2×98×3 2=Y194 =5.51/s,V1=0.38W2=1.98m/s 年A1V1=4(0.25)2×1.98=00973/s 024444水力学第7页共9页
024444# 水力学 第 7 页 共 9页 (a)v0=0(b)v0≠0 五、计算题(共 40 分) 1.(本小题 8 分) (1)(本小题 5 分) M 点压强与活塞底部压强相等，即 PM= 2 2 0.15 4 3.14 6 10 D 4 P G + = + =906N/m2 h= 9800 PM 906 = =0.09m (2)(本小题 3 分) 压力表的测管高度为 9.8 39.2 g P = =4.0H20。 水箱中水深 H=4+h=4+1=5m 2.(本小题 12 分) 对水箱水面和出口断面写总流伯努利方程(动能修正系数均取 1.0) ∴3+0+0=0+0+ 2g V 2 2 +hw(1) 而 hw=0.5 2g V 0.5 2g V 0.32 2g V 0.4 2g V 2 2 2 2 2 1 2 1 + + + (2) 因 V1= 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 ) V 0.36V 0.25 0.15 ) V ( d d V ( A A = = = 所以(2)式为 hw= 2g V 0.94 2g V 2 1 2g V 25 8 2g (0.36V ) 5 2 2g (0.36V ) 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 + + + = (3) 代入(1)式得：3= 2g V 1.94 2g V 0.94 2g V 2 2 2 2 2 2 + = V2= 1.94 2 9.8 3 =5.51m/s,V1=0.36V2=1.98m/s Q=A1V1= 4 (0.25)2×1.98=0.097m3/s
3.(本小题12分) 解对于矩形渠道，均匀流时各水力要素为： A-bh0-50 x-b+20-5+2h0 ASh。 =x5+2h0 1 C-nR1/6-00l71/6 代入明课均匀流基本公式： A Q=NC Ri =B R2/311/2 5h。-)9×0000丽 中得10-00175+2h 经试算得明渠均匀流的正常水深0： 0-1.83a 累中断面平均流速： Q10 =A=5×1.8器=1.0ea/s (1)波速法： 在矩形果道中有h=M,则干找微波的波速： c画-58x1s429 v-L.06(c,即第中水流为缓流。 2)临界水深hk: 在矩形果道中，临界水深 =0.74m h0>k。即明果中水流为援流 (3)佛汝德数Fr: 024444水力学第等氧共9页
024444# 水力学 第 8 页 共 9页 3.(本小题 12 分) 解对于矩形渠道，均匀流时各水力要素为： A=bh0=5h0 x=b+2h0=5+2h0 R= 0 0 5 2h 5h x A + = C= n 1 R1/6= 0.017 1 R1/6 代入明渠均匀流基本公式： Q=AC Ri = n A R2/3i1/2 中得 10= ) 0.0003 5 2h 5h ( 0.017 5h 2 / 3 0 0 0 + 经试算得明渠均匀流的正常水深 h0: h0=1.88m 渠中断面平均流速： v= A Q = 5 1.88 10 =1.06m/s (1)波速法： 在矩形渠道中有 h =h0,则干扰微波的波速： c= gh = 9.81.88 =4.29m/s ∴v=1.06hk，即明渠中水流为缓流 (3)佛汝德数 Fr:
v21062 Pr=hg98x1.8器=0.061 ,Fr<1.0。即明渠中水道为援流。 4,(本小题8分) 根据普通完全并的浸澜线方程 现e h20-22k 可得 k-0.730h 0.73×400×10-652-35 =6,87×10-5a/s -0.00687cm/s 024444#水力季第9页共9页
024444# 水力学 第 9 页 共 9页 Fr= 9.8 1.88 1.06 gh v 2 0 2 = =0.061 ∴Fr<1.0，即明渠中水流为缓流。 4.(本小题 8 分) 根据普通完全井的浸润线方程 h20-z2= 0 r r lg k 0.73Q 可得 k=0.73Q 2 2 0 0 h H r R lg − =0.73×400×10-6 2 2 5 3.5 0.15 150 lg − =6.87×10-5m/s =0.00687cm/s