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水动力学考试题

2021-04-06 来源:伴沃教育
、简答题

1 “恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”等三个概念是如何定 义的?

它们之间有么联系?渐变流具有什么重要的性质?

2图(a)表示一水闸正在提升闸门放水,图( b)表示一水管正在打开阀门放水,若它们

AWi= A2V2的连续方程?为什么?

的上游水位均保持不变,问此时的水流是否符合

丽 3

图2.2

3能量方程中各项的几何意义和能量意义是什么?

4关于水流去向问题,曾有以下一些说法如“水一定是从高处向低处” ,“水是由压力大的

地方向压力小的地方流”,“水是由流速大的地方向流速小的地方流”这些说法对吗? 试用基本方程式论证说明。

5什么叫总水头线和测压管水头线?水力坡度和测压管坡度?均匀流的测压

总水头线的关系怎样?

管水头线和

6 总流的动量方程式为

-F = \"Q (3 2V2 —卩1\"),试问:

(1 )3 F中都包括哪些力? ( 2)如果由动量方程式求得的力为负值说明什么问题。

7•水流是否总是从压强大的地方向压强小的地方流动? 8水流是否总是从流速大的地方向流速小的地方流动? 9、水泵的扬程是否指水泵的提水高度?

绘图题

6:水头线(局部损失不计)

0_.

二、计算题

1:

Ux =X t * Uy = -y +t

已知:

Uz = 0

求:t= 0时,A (— 1,1 )点流线的方程。

2 :

有一喷水装置如图示。已知 hi = 0.3m, h2= 1.0m, h3= 2.5m,求喷水出口流速, 及水流喷射高度h (不计水头损失)。

解:① 以3 — 3断面为基准面,列1— 1、3— 3两断面的能量方程:

h2 h3

p0

0 0 = 0

p0

0

0

0

二 h2 h3

以2 — 2断面为基准面,列2 — 2、4— 4两断面的能量方程:

V 2

0 旦 0 = h2 h 0 亠

所以,

2g

V4 = ; 2g P0 -2g h2 ① A』2g〔h2 h3 - h? g =.2 9.8

2.5 -0.3 = 6.57m/s

V42

h - = 2.20m

2

② g

3:节流式流量计

已知:U形水银压差计连接于直角弯管,

di = 300mm, d2= 100mm,管中流量 Q = 100L/S

试问:压差计读数△ h等于多少?

(不计水头损失)

4:毕托管原理

水从立管下端泄出,立管直径为d= 50mm, 射流冲击一水平放置的半径 R= 150mm的 圆盘,若

水层离开盘边的厚度 A 1mm 求:流量Q及汞比压计的读数△ h。水头损 失不计。 分析:

1 — 1: pi (= 0), Vi (?) , zi (V)

Z2 (V) Z3 (V)(驻点)

每点都有一个未知数,可对任何两点列方程。

2-2: p2 ( = 0), V2 (?), 3 — 3: p3 ( ? ), V3 ( = 0), M容器中的积水抽出。

5:流动吸力

图示为一抽水装

置,利用喷射水流在吼道断面上 造成的负压,可将

已知:Q = 0.001m3/s , D =

0.01m

Hw 吸=1m, hw排=25m

求:H = ? PB=? N 泵=?

9:有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10 cm, d2=5 cm。管中流量 Qv=10 L/s。断面1

B 压力衣

5.3 m 处测管高度 H=2 m。不计管道收缩段的

0.7m

水头损失。取动能与动量校正系数均为 1。求水流

7:

已知:一个水平放置的90o弯管输送水

di = 150mm, d2= 75mm pi = 2.06X 105Pa, Q = 0.02m3/s

求:水流对弯管的作用力大小和方向(不 计水头损失) 分析:

1 -1: p1 (V), V1 (可求),Z1 (V) 2 — 2: p2 (?) , V2(可求),Z2(V)

(如题图),喷嘴出口直径

8 :某水平管路直径 d1=7.5cm,末端连接一渐缩喷嘴通大气

d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强 求水流对喷嘴的水平作用力

p=49kN m2,管路内流速 V1=0.706m/s。

F (可取动量校正系数为1)

作用于收缩段管壁上的力。

H

■L

10 :有一虹吸管(如图)。已知管径d=10 cm, h1=1.5 m , h2=3 m,不计水头损失,取动能 校正系数a = 1。求断面C— C中心处的压强Pc。

11:矩形断面渠道中有一平板闸门,渠宽 闸前水深H = 4m,闸下收缩断面水深 hc=0.8m ,

b = 3m。

已知渠道流量 Q=18m3/s。取动能和动量校正系数 均为1。求水流作用于闸门上的作用力。

12、已知如图所示水平安装的文丘里流量计, 已测得压强-P1 =0.5m , -P^ =-0.2m,水管的横 断面积Ai=0.002m2, A2=0.001m2,不计水头损失, 通过文丘里流量计的流量

Q为多少?

1

12、图示一水平放置的弯管,直径 D= 0.2 m,

角a =90 °, 1 — 1断面管轴处的动水压强为 p1=40kN /m2, 2 — 2断面与大气连通,管中流量为 (取动能校正系数和动量修正系数均为

Q= 0.1m3/s,求水流通过弯管时对管壁的作用力。 1)

13、已知如图所示的文丘里管,管路中通过流量 Q = 10 l/s, d1 =5 cm , p1 =78.4 Pa,

(10 分)

如果使2断面产生真空压强为 6.37kPa,问d2应为多少?(不计水头损失)

14、图示水箱一侧有一向上开口的短管, 箱内水位恒定,水通过管嘴向上喷射。若管嘴出

0.2倍,取动能校正系数

口至水箱水面的高度 h=5 m,短管的总水头损失是短管流速水头的

z。

0=1

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