流体力学作业4 答案

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1、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.0.5,0.5B.0.95,0.81C.0.81,081D.1.0,1.02.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，水深沿程增大。B．所有b型曲线都是壅水曲线，即，水深沿程增大。C．所有a、c型曲线都是降水曲线，即，水深沿程减小。D．所有b型曲线都是降水曲线，即，水深沿程减小。3.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

2、.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（>），其他参数相同（，则B.底坡不同（），其他参数相同（，则C.底宽不同（），其他参数相同（，则D.边坡系数不同（），其他参数相同（，则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.3.414,0.366B.3.5,0.30C.3.414,0.30D.3.5,0.366二、判断题1、缓流一定是均匀流

3、，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）73、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，（2）水深，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，糙率不变。③底坡

4、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=，=C为临界流，c为急流；②弗劳德数：弗劳德数Fr=，Fr=1临界流，Fr〈1缓流，Fr〉1急流；③临界水深：缓流，临界流，急流，④临界底坡：缓流，临界流，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=，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，

5、水深，沿程改变。即7②底坡线，水面线，总线头线三线不再平行，即，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，边坡系数m=1.0。按水力最优断面设计，通过流量Q=0.8m3/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：2．有两段矩形断面渠道相连，通过流量Q=2.8m3/s，底宽b=2m,混凝土衬护，n=

6、0.015,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，把视为跃前水深，求跃后水深与比较。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72、小桥过流与（C）具有相同的水力特征。（a）薄壁堰流（b）宽顶堰流（c）实用断面堰流（d）闸孔出流3.

7、宽顶堰形成淹没出流的充分条件是(D)(a)(b)(c)(d)4．下述堰的分类哪个正确（A）(a)/H>0.67薄壁堰(b)0.67<δ/H<10.0宽顶堰(c)0.67<δ/H<2.5实用断面堰(d)/H>2.5薄壁堰一、判断题1、只要宽顶堰下游水深超过堰顶，就为淹没出流。（正确）2、小桥过流的淹没出流条件与宽顶堰的淹没出流条件不同。（正确）3、对于闸孔出流，当闸门开度与上游水深之比时，闸孔出流转化为堰流。（正确）4、对于薄壁堰，在堰宽b、堰高P和堰上水头H相同的情况下，完全堰的过流能力比侧收堰的过流能力大。（正确）二、简答题1.简述堰的三种类型及其共

8、同的水力特征。答:堰分为三种类型:(1)薄壁堰---判别标准(2)实用断面堰---判别标准(3