国家开放大学水力学

出自:国家开放大学水力学

某输油管道长L =500m，直径d =0.15m，流速v=0.24m/s，油的粘滞系数ν＝2.0cm2/s。

（1）雷诺数为 1 ，流态为 2 。

提示：

（2）管段的沿程阻力系数为 3 。

提示：

（3）管段的沿程阻力损失为 4 m油柱。

提示：

完形填空题 (30 分) 30 分
(1)
A. 180
B. 1800
C. 18000
D. 18
(2)
A. 层流
B. 紊流
(3)
A. 356
B. 35.6
C. 3.56
D. 0.356
(4)
A. 345
B. 34.5
C. 3.49
D. 0.345

水泵的扬程是指（　）。
单选题 (10 分) 10分
A.
水泵提水高度

B.
水泵提水高度+吸水管的水头损失

C.
水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失

D.
吸水管与压水管的水头损失

根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为（　）。
单选题 (10 分) 10分
A.
长管和短管

B.
复杂管道和简单管道

C.
并联管道和串联管道

短管淹没出流的计算时，作用水头为（　）。
单选题 (10 分) 10分
A.
短管出口中心至上游水面高差

B.
短管出口中心至下游水面高差

C.
上下游水面高差

按短管进行水力计算的管路是（　）。
多选题 (10 分) 10分
A.
虹吸管

B.
环状管网

C.
支状管网

D.
倒虹吸管

在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
判断题 (6 分) 6分
A.对
B.错

计算阻力损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同样也要考虑这两项损失。
判断题 (6 分) 6分
A.对
B.错

长管是指管道中的水头损失以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头之和与其相比很小，可以忽略不计。
判断题 (6 分) 6分
A.对
B.错

在压力管道中，由于外界影响使管道中的流速发生急剧变化，引起管中压强发生快速交替升降的水力现象，称为水击。
判断题 (6 分) 6分
A.对
B.错

由若干段直径不同的简单管道首尾相接组成的管道称为串联管路。对于串联管路，应分别计算各段沿程水头损失及局部水头损失，然后叠加。
判断题 (6 分) 6分
A.对
B.错

某渠道用直径d=0.7 m的混凝土虹吸管自河中向渠道引水。河道水位与渠道水位的高差为5 m，虹吸管长度l1=8m，l2=12m，l3=14m，混凝土虹吸管沿程水头损失系数λ=0.022，进口局部水头损失系数 ζe=0.5，中间有两个弯头，每个弯头的局部水头损失系数ζb=0.365，出口局部水头损失系数ζou=1.0。

试求：（1）虹吸管的输水能力；（2）当虹吸管的最大允许真空度为7m时，虹吸管的安装高度是多少？

解：（1）管道的流量系数是 1

提示：

（2）虹吸管的输水能力为 2 m3/s

提示：本题虹吸管的出口淹没在水面以下，当不计行近流速时，可按照淹没出流公式来计算流量。

（3）当虹吸管的最大允许真空度为7m时，虹吸管的安装高度为 3 m。

提示：虹吸管的最大真空一般发生在管道的最高位置。本题发生在第二个弯头前，即B—B断面。以上游河面为基准面，设断面B—B中心至上游河面高差为z，对断面0—0和断面B—B建立能量方程。

令断面B—B处的真空值满足≤7m

完形填空题 (30 分) 30 分
(1)
A. 0.365
B. 0.5
C. 1.865
D. 0.551
(2)
A. 2.1
B. 2.4
C. 2.2
D. 2.3
(3)
A. 3.19
B. 3.42
C. 3.21
D. 3.36

明渠均匀流可能发生在（　）。
单选题 (8 分) 8分
A.
平坡渠道中

B.
逆坡渠道中

C.
正坡渠道中

D.
正坡、平坡及逆坡渠道都能发生

在明渠渐变流中（　）。
单选题 (8 分) 8分
A.
总水头线一定平行于底坡线

B.
总水头线与自由水面相重合

C.
测压管水头线与自由水面一致

D.
水面线与底坡线平行

矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比βm等于（　）。
单选题 (8 分) 8分
A.
1

B.
2

C.
3

D.
4

在明渠中不可以发生的流动是（）。
单选题 (8 分) 8分
A.
恒定均匀流

B.
恒定非均匀流

C.
非恒定均匀流

D.
非恒定非均匀流

在缓坡渠道上不能发生（　）。
单选题 (8 分) 8分
A.
均匀缓流

B.
非均匀缓流

C.
非均匀急流

D.
均匀急流

明渠流渠道底坡的类型有（　）。
多选题 (5 分) 5分
A.
顺坡

B.
临界坡

C.
平坡

D.
逆坡

明渠均匀流的水力特征有（　）。
多选题 (5 分) 5分
A.
过流断面的形状、尺寸和水深沿流程不变

B.
过流断面上的流速和流速分布沿流程不变，所以流速水头沿程不变

C.
总水头线、测压管水头线（即水面线）和渠底线三者互相平行

D.
过流断面上的流速和流速分布不随时间变化

明渠均匀流的形成条件有（　）。
多选题 (5 分) 5分
A.
明渠中的水流为恒定流，流量沿程不变，无支流的汇入和分出；

B.
渠道是长而直的棱柱体明渠，其断面形状和大小沿程不变；

C.
必须是正坡明渠（i＞0），且底坡和粗糙系数沿程不变；

D.
所研究的渠段内水流不受水工建筑物的局部干扰

两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的均匀流水深不等。
判断题 (5 分) 5分
A.对
B.错

明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
判断题 (5 分) 5分
A.对
B.错

无压圆管均匀流的重要特征：其过水断面面积和湿周随水深的变化而改变。当h>d/2时，随着水深增加，水面变宽，过水面积增加迅速，但湿周增加逐渐减慢；当h<d/2时，水深增加使水面宽度减小，过水面积增加减缓，而湿周增大加快。
判断题 (5 分) 5分
A.对
B.错

水力最佳断面是：过流面积相同，所能通过的流量最大的过流断面。
判断题 (5 分) 5分
A.对
B.错

糙率n是反映渠道边界和水流对阻力影响的综合参数，n值的大小主要与渠道的边界粗糙程度有关，流量、水深、含沙量以及运行管理对n值也有影响。
判断题 (5 分) 5分
A.对
B.错

在明渠渐变流中，总水头线一定平行于底坡线。
判断题 (5 分) 5分
A.对
B.错

有一矩形断面渠道底宽b＝2m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.012，当槽中均匀流水深h0=1.5m时。

（1）水力半径为 1 m。

提示：

（2）舍齐系数为 2 /s。

提示：/s

（3）通过的流量Q为 3 m3/s。

提示：

完形填空题 (15 分) 15 分
(1)
A. 0.4
B. 0.6
C. 0.9
D. 1.5
(2)
A. 71.53
B. 76.53
C. 81.88
D. 89.16
(3)
A. 3.32
B. 3.56
C. 3.81
D. 4.15

判别明渠水流流态的依据是弗汝德数，当Fr>1则为（　）。
单选题 (5 分) 5分
A.
缓流

B.
急流

C.
急变流

D.
临界流

弗汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（　）。
单选题 (5 分) 5分
A.
层流和紊流

B.
均匀流和非均匀流

C.
急流和缓流

D.
恒定流和非恒定流

明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度，又可以分为（　）。
单选题 (5 分) 5分
A.
恒定流和非恒定流

B.
渐变流和急变流

C.
急流和缓流

D.
临界流和缓流

在缓坡明渠中不可以发生的流动是（　）。
单选题 (5 分) 5分
A.
均匀缓流

B.
均匀急流

C.
非均匀缓流

D.
非均匀急流

共轭水深是指（　）。
单选题 (5 分) 5分
A.
水跃的跃前水深与跃后水深

B.
溢流坝下游水流收缩断面水深

C.
均匀流水深

D.
临界水

在明渠渐变流中（　）。
单选题 (5 分) 5分
A.
总水头线一定平行于底坡线

B.
总水头线与自由水面相重合

C.
测压管水头线与自由水面一致

D.
水面线与底坡线平行

明渠水流的三种流态有（　）。
多选题 (10 分) 10分
A.
缓流

B.
急流

C.
临界流

D.
均匀流

在明渠均匀流中，断面比能保持沿程不变。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

缓流的Fr数必小于1。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

临界底坡上的均匀流一定是临界流。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

断面单位能量沿程可大、可小，或者不变。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

从急流过渡到缓流必定发生水跃，而且跃前水深与跃后水深满足共轭关系。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

缓流与急流是明渠水流的流态，是流速与水面干扰波波速相比较确定的。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

渐变流与急变流是非均匀流，根据流线弯曲和不平行程度来区分的。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

明渠均匀流水深指对于一定的底坡和断面形状,明渠内的水流为均匀流的水深。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

临界水深是指对于一定的底坡和断面形状,明渠内的水流从急流转变到缓流的水深。
判断题 (2 分) 2分
A.对
B.错

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