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《西南大学2017年春《水力学【0744】》试卷及答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷解：作用在闸门上的总压力:P=pcA=pghcA=1000X9.8XZX2X1=39200N类别：X专业：土木工程课程名称【编号】：水力学［0744】大作业2017年6月A卷满分:100分作用点位置：yD22sin45p2.946myA=——-‘盒sina27=1.828m2（注：本课程大作业命题5个，规定每个学生对5个题目全部作答，回答问题必须要说明理由，计算题目必须要写明计算步骤）一、有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u=0.002pg（hy-0.5y2）/jU,式屮p>//分别为水的密度和动力粘度，力为水深。试求h=0
2、.5m时渠底（尸0）处的切应力。（20分）ATXlcos45°=P(珈一加T卩(力一Ya)39200X(2.946-1.828)lcos45°2Xcos4523Q.99KNAt=0.002pg(h-y)三、图示为文丘里流量计测量水管中的流量，已知喉管直径4二0.3m,扩充后段直径d2=0.15m,水银压差计中左右水银面的高差为Ah=0.02m,试求流量Q（20分）解：对断面1—1和断面2—2应用伯努利方程,当h=0.5m,y=0Ht,t=0.002X1000X9.807(0.5-0)=9.807Pa二、矩形平板闸门AB一侧挡水。已知长7=2m,宽Elm,形心点水深A=
3、2m,倾角a=45°,解：对断面1—1和断面2—2应用伯努利方程,当h=0.5m,y=0Ht,t=0.002X1000X9.807(0.5-0)=9.807Pa二、矩形平板闸门AB一侧挡水。已知长7=2m,宽Elm,形心点水深A=2m,倾角a=45°,解：对断面1—1和断面2—2应用伯努利方程,当h=0.5m,y=0Ht,t=0.002X1000X9.807(0.5-0)=9.807Pa二、矩形平板闸门AB一侧挡水。已知长7=2m,宽Elm,形心点水深A=2m,倾角a=45°,闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力。（20分）其计算公式都
4、是一样的。设断面2—2与右边水银面高差为L,则Pi+PS[1-(Zg-Zi)l整理得:Ah=0.252m利用连续性方程叫龟二陀如，则=0.252m1-V2=2.2231m/sQ=^A2=0.03929m/s从本题看出，用文丘里流量计测量管道流量时，Q的一般计算式为解：（1）求流量。以通过上游渠底的水平面为基准面，在坎底上下游渐变流段，选取1—1断面，2-2断面，列伯努利方程：TTQ=F在明渠流动中，根据渐变流的特性，过水断面上各点的总测压管水如果用U型水银压差计测量水压，则Q的计算式为头乙已都相等。但是，将计算点选取在水面上，其压强⑴（以相(p7p-l)2貓h对压强计
5、），取动能修正系数«A=aA=l.O,列伯努利方程简化为1-(%严值得注意的是，文丘里流量计无论是水平，倾斜或者竖直放置,由连续方程VjAi=VgAg?2g=Zi-Zs=0.15m2g四、矩形断面的平底渠道，宽度B=2.7m,渠底在某段面（图示2断面）处抬高0.5111,已知该断面上游水深为2in,下游水面降低0.15m（见图），忽略渠道边壁和渠底的阻力。试求：（1）渠道的流量。（2）水流对底坎的冲击力。（20分）代入上式v2x=0.675v；=52.92KN一24.11KN-1X8.46X(2.32-1.57)KN(10.6752)=0.15vL=0.&75v2=1
6、.57m/s=22.47KN水流对坎底的冲击力R与氏大小相等，方向相反。流「屋Q=Vg^2=弋2XEh?=2.32X2.7X1.25=&46m^/s（2）求水流对坎底的冲击力。取过水断面1—1,断面2—2,水流表面及壁面所围成的空间为控制体，选直角坐标系xOy,令Ox轴方向与流动方向一致，列Ox方向的动量方程五、温度为r=20°C的水，以Q-4000cm3/5的流量通过直径为d=10cm的水管，试判别其流态。如果保持管内液体为层流运动，流量应受怎样的限制？（20分）解:=Q.01Q1cm2/s工%=pQ(v2-V1)作用在控制体内水流上的力有XZ2X2.7=59.92
7、KN（1）判别流态Q4090“辰v=^=j^=5icm/s••^=7=^7=50495>23^属于紊流h=PgyBh2=pghz
8、=1-X9.8X1.352X2.7=2411KNR‘为坎底对水流的作用力，假设此力沿Ox轴方向，是待求量将各量带入动量方程得:尺=比一巴一pQ（v2一簞J(2)要使管内液体层流运动，则需vdRx=—<2300vnn28&0VZ3Q0X&.Q101①ccc/即¥號—==Z.323cm/sd10"nnQ=—dv<—X102X2.32?=132.4cm3/s44
