水力学综合测试题2 -答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/26 16:48:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

综合测试题二

一、 名词解释(12分,每题3分) 1. 2. 3. 4.

水跃:明渠流从急流状态过度到缓流状态时,水面突然跃起的局部水力现象。

连续介质假设:不考虑分子间得间隙,把流体视为由无数连续分布得微团组成的连续体。

量纲和谐原理:凡正确反映客观规律的物理方程,其各项的量纲必须是一致的,即只有方程两边的量纲相同,方明渠均匀流:水深、断面平均流速、流速分布等都沿程不变的明渠流。

2

程才能成立。

二、 填空题(20分,每空2分)

1. 980N/m;2. 150mm ;3.缓流,急流 ;4.H0≤9 mH0O水柱,L≈(3~4)d; 5.粘滞力;6. 紊流光滑区 , 紊流过渡区 , 紊流粗糙区。 三、 选择题(10分,每题1分)

1.A 2.B 3.D 4.A 5.D 6.C 7.B 8.C 9.C 10.B 四、 作图题(8分,每题4分)

1.定性绘出如图4-1中AB面上的压强分布图。

2.定性绘出如图4-2中的管道abcd段上以管道轴线为基准面的总水头线和测压管水头线。

图4-1 图4-2

五、计算题(50分,其中第1、4题每题10分,第2、3题每题15分) 1. 一密封水箱如图5-1所示,若水面上的相对压强p0=-44.5kN/m,求:

2

(1)h值;(2)求水下0.3m处M点的压强,要求分别用绝对压强、相对压强、水柱高表示;(3)M点相对于基准面O—O的测压管水头。

解 (1)求h值

列等压面1—1,pN = pR = pa 。以相对压强计算,

(2分)

(2)求 pM 用相对压强表示:

用绝对压强表示:

(3分)

(3)M点的测压管水头

(3分)

(2分)

2. 如图5-2所示,左边为水箱,其上压力表的读数为-0.147×105Pa,右边为油箱,油的γ′=7350N/m3,用宽为1.2m的闸门隔开,闸门在A点铰接。为使闸门AB处于平衡,必须在B点施加多大的水平力F’。

解 确定液体作用在闸门上的力的大小和作用点位臵。 对右侧油箱

F1??ghc1A?7350?0.9?1.8?1.2?14288N(向左) (2分)

(3分)

对左侧水箱

将空气产生的负压换算成以m水柱表示的负压h值相当于水箱液面下降1.5m,而成为虚线面,可直接用静水力学基本方程求解,这样比较方便。

因为

所以有: (2分)

F2作用点距o轴的距离为 或距A轴为 3.2-2.2=1m

(3分)

上图为闸门AB的受力图,将所有力对A轴取矩,则

即 (3分)

(向右) (2分)

3. 一水平放臵的喷嘴将一水流射至正前方一光滑壁面后,将水流分为两股,如图5-3所示。已知d=40mm,Q=0.0252m/s,水头损失不计,求水流对光滑壁面的作用力R。

解:1.取控制面:在楔体前后取缓变流断面1与断面2,3之间的水体为脱离体,作用于脱离体上的力有: (1)断面1,2,3及脱离体表面上的动水压力P1,P2,P3及P均等于零(作用在大气中) (2)重力G,铅垂向下

(3)楔体对水流的反力R,待求。 (2分)

2.取坐标,列动量方程:

3

(1) (3分)

3.令β1=β2=β3=1.0,α1=α2=α3=1。列伯努利方程:

(3分)