2020年整合流体力学形成性考核册(答案4)名师精品资料 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/24 3:02:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

作业4 答案 (第7章、第8章、第9章、第10章)第7章 一、选择题

1. 对于管道无压流,当充满度?分别为( B )时,其流量和速度分别达到最大。 A. 0.5, 0.5 B. 0.95, 0.81 C. 0.81, 081 D. 1.0, 1.0 2. 对于a, b, c三种水面线,下列哪些说法是错误( A )( C ) A.所有a、c型曲线都是壅水曲线,即B.所有b型曲线都是壅水曲线,即

dh?0,水深沿程增大。 dsdh?0,水深沿程增大。 dsdhC.所有a、c型曲线都是降水曲线,即?0,水深沿程减小。

dsdhD.所有b型曲线都是降水曲线,即?0,水深沿程减小。

ds3. 跌水的形成条件是( D )

A.从急流过渡到急流 B.从急流过渡到缓流 C.从缓流过渡到急流 D.从缓流过渡到缓流 4.水跃的形成条件是( C )

A.从急流过渡到急流 B.从急流过渡到缓流 C.从缓流过渡到急流 D.从缓流过渡到缓流 5.两段长直的棱柱形渠道,通过的流量相同,( B )

A.粗糙系数不同(n1 >n2),其他参数相同(n,b,m,Q),则h01?h02 B.底坡不同(i1?i2),其他参数相同(i,b,m,Q),则h01?h02 C.底宽不同(b1?b2),其他参数相同(i,n,m,Q),则h01?h02 D.边坡系数不同(m1?m2),其他参数相同(i,n,b,Q),则h01?h02

6. 一梯形断面渠道,底宽b=2m,边坡系数m=1.0,明渠中的水深h=0.5m, 则湿周?、水力半径R分别为( D )

A. 3.414, 0.366 B. 3.5, 0.30 C. 3.414, 0.30 D. 3.5, 0.366 二、判断题

1、缓流一定是均匀流,急流一定不是均匀流。 ( 错误 ) 2、断面单位能量沿程可大、可小,或者不变。( 错误 ) 3、明渠中均匀流一定是恒定流。( 正确 )

4、明渠水流,从缓流到急流发生水跃。( 正确 )

5.谈到某水流是临界流、急流、缓流,这是以明渠断面尺寸、流量一定为前题而讲的。 ( 错误 )

6. 明渠水流的测压管水头线不可能沿程上升。( 正确 ) 三、简答题

1、简述明渠均匀流的水力特征及其形成条件。 答: 明渠均匀流的水力特征:

(1) 底坡线,水面线,总线头线三线平行,即i?J?Jp,

(2)水深h,过水断面面积A,断面平均流速及断面流速分布沿程不变。 明渠均匀流形成条件: ① 流量恒定。

② 必须是长直棱柱形渠道,糙率n不变。 ③ 底坡i不变。

1、 简述明渠水流的三种流态及其四个判别方法及标准。 答: 明渠水流分为缓流、急流、临界流。 个判别方法有:

① 干扰波:波速C=ghm,v=C为临界流,vc为急流; ② 弗劳德数:弗劳德数Fr=

vghm,Fr=1临界流,Fr〈 1 缓流,Fr〉1 急流;

③ 临界水深hk:h?hk 缓流,h?hk临界流, h?hk急流, ④ 临界底坡ik:i?ik缓流,i?ik临界流,i?ik急流。 3. 写出佛劳德数的表达式,并说明其物理意义。 答: 弗劳德数Fr=

vghm ,物理意义是:反映动能与势能之比。

4. 为什么要引入断面单位能量的概念?

答: 引入断面单位能量,目的是分析水面曲线的变化规律和建立临界流方程。 5. 简述明渠恒定非均匀流的水力特征。

答: ①过水断面面积A,水深h,沿程改变。即h?f(s),A?f(s)

②底坡线,水面线,总线头线三线不再平行,即i?J?Jp, 一、作图题 (略) 1.

下面为长直棱柱形渠道,n不变,试定性绘出可能出现的水面曲线型式。

二、计算题 1.

某输水渠道,沙质土壤,岸边有杂草,糙率系数n=0.025, 底坡I=0.002, 断面为梯形,

3

边坡系数m=1.0。 按水力最优断面设计,通过流量Q=0.8m/s, 试确定其断面尺寸。 解: (1)按水力最优断面条件计算宽深比。

(2)计算相关水力要素:过流断面积、水力半径。代入流量基本公式解出水深。 (3)求出底宽。

答案:b?0.79m h?0.65m 2.

有两段矩形断面渠道相连,通过流量Q=2.8m/s,底宽b=2m, 混凝土衬护,n=0.015,

3

i1=0.012, i2=0.0008。这两段渠道是否为水跃衔接?若是水跃衔接,是何种形式水跃?并定性绘图表示。

解: (1)(计算临届水深、临界底坡)判断两矩形断面渠道是急流还是缓流,确定是否为水跃衔接。(答案:是)

(2)计算(或查附录C)求正常水深h01,h02,把h01视为跃前水深,求跃后水深h与

''h02比较。

答案:远驱式水跃 第8章 一、

选择题

1.实用断面堰常常设计成真空堰,其目的是( B ) (a)减小水流对坝面的冲刷 (b)提高过流能力 (c)减小空化空蚀 (d)节省建筑材料