秋季水力学中期试题带
答案
SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-
四川大学期中考试试题
（2015 ——2016 年第一学期）
课程号：课序号：课程名称：水力学任课教师：成绩：
二、选择题（本大题分10小题，每小题2分，共20分）
1、静止液体中同一点各方向的压强（ A ）。
A 数值相等
B 大小不等
C 水平方向分量数值相等
D 垂直方向分量数值相等
2、图示为两种液体盛于容器中，处于静止状态，且密度
21
ρρ
>，则A、B 两测压管中的液面相对位置关系为（ B ）。
A B管高于A管
B A管高于B管
C A、B两管同高
D 与A、B测压管管径有关
3、关于水流流向问题的正确说法为（ D ）。
A 水流一定从高处向低处流
B 水流一定从压强大处向压强小处流
C 水流一定从流速大处向流速小处流
D 水流一定从机械能大处向机械能小处流
4、下列各组物理量中，属于同一量纲的是（ C ）。
A 长度、宽度、动力粘度
B 速度、密度、运动粘度
C 水深、管径、测压管水头
D 密度、重量、加速度
5、从作用力角度分析，在下列渠道中能产生均匀流的渠道为（ B ）。
A 平坡渠道
B 正坡渠道
C 逆坡渠道
D 非棱柱形正坡渠道
6、矩形断面渠道最小断面比能
min
s
E与相应的临界水深
k
h之比
min
s k
E h的值为（ B ）。
A B 3/2 C 2/3 D 1/3
7、矩形断面渠道中，水深为，单宽流量为1m3/(s·m)，则该水流为（ A ）。
A 缓流
B 急流
C 临界流
D 层流
8、谢齐系数C与沿程阻力系数λ的关系，下列正确的为（ C ）。
A 8/g C
λ= B 8g C
λ=
C 2
8g C
λ= D 2
8/g C
λ=
9、已知水流的沿程阻力系数λ与雷诺数Re无关，可判断该水流属于（ D ）。
A 层流区
B 湍流光滑区
C 湍流过渡粗糙区
D 湍流粗糙区
10、公式v RJ
=不能用于（ C ）。
A 均匀流
B 急流
C 管流
D 明渠流
三、简答题（本大题共1小题，共18分）
1、图示A、B、C为三条高程不同的坝身泄水管，其管径d，长度L，沿程阻力系数λ均相同，试问它们的泄流量是否相同，为什么（6分）
答：三条泄水管的泄流量相同。 (2 分)
三条泄水管都是淹没出流，根据简单管道的流量公式:
淹没出流：2
A gH
μ
=
Q，因为A、B、C三条泄水管的作用水头H都是上下水位之差，且它们的管径d，长度L，沿程阻力系数λ均相同，因此流量系数μ和断面面积A也相同，所以三条泄水管的泄流量
==
A B C
Q Q Q。 (4 分)
2、简述尼古拉兹实验中沿程水力损失系数λ的变化规律。（6分）
（1）当Re<2000时，沿程阻力系数与雷诺数Re的关系为直线I，与相对光滑度无关，直线代表层流时沿程阻力系数的规律，其方程式为=64/Re
BA上的水平压强分布图（给出A、B点的大小）及压力体。（6分）
A
B
O
C
R
h
2、定性绘出图示短管的总水头线和测压管水头线。(5分)
五、计算题（本大题共4小题，总计36分）
1、图示一贮水设备，在C点测得绝对压强p=29430 Pa，h=2m，R=。求半球曲面AB所受到液体的作用力。（球体积公式3
4
3
V R
π
=
球
）。（9分）
h
0.5h
p
A B
R
C
解：质量力只有重力，等压面仍为水平面
将C点的压强作用等效于高为H的水柱，利用AB的压力体即可求解。C位于处。
等效水柱高度H=
29430
3m
10009.81
p
g
ρ
==
⨯
半球AB的压力体如上图，所以压力
圆柱半球
F(V V)
p p
gV g
ρρ
==-
222
圆柱
（-0.5）=3.140.5(30.52) 1.57m
V R H h
π
=⨯⨯⨯-⨯=
332
半球
22
V 3.140.50.262m
33
R
π
==⨯⨯=
所以Fp=1000××（）==(方向向上)
2、有一倾斜放置的管道，管径由d1=10cm，突然扩大至d2=20cm。试验时测得测压管1和2中的水位分别为和，如图所示。求管道流量Q。（建议取
动能修正系数为1，突然扩大局部水头损失系数()2
21
/1
A A
ξ=-，A1、A2分别为小管和大管的断面面积，ξ对应于大管的流速。）(9分)
解：
22
11
（）/40.00785
A d m
π
==（1）
22
12
（）/40.03142
A d m
π
==（2）
突然扩大局部水头损失系数()2
21
/19.015
A A
ξ=-=（3）
对测压管1和测压管2应用伯努利方程有：
22
1122
12
22w
p v p v
Z Z h
g g g g
ρρ
++=+++（4）
其中：
2
2
2
w
v
h
g
ξ
=（5）
由连续性方程
1122
V A V A
=有：
12
4
V V
=（6）
由已知条件测压管1和2中的水位分别为和知：
21
21
()0.3
p p
Z Z
g g
ρρ
+-+=（7）（5）（6）（7）代入（4）得
2
V=s Q=A
2
V
2
=s
