中国农业大学水利与土木工程学院水力学导师复习题
二、二、问答题：
Fr?1.答：佛汝德数
vgh?v222ghv2，物理意义是：反映过水断面上单位重量液体所具有的平均动能2g和平均势能h的比值。
它在水力学中的主要作用是判别流态：当Fr＜1，为缓流；Fr=1,为临界流；Fr＞1,为急流。
H?Z?2.答：连接各断面的总水头（
p???v22g）得到的线，即总水头线；连接各断面的
?）得到的线，即为测压管水头线。
dhdHJ?w??ll;测压管水头线的坡度即测压管坡度，用Jp水力坡度就是总水头线的坡度，用J表示，
?d(Z?p/?)测压管水头（
Z?
p
dl表示，
3.答：输水管流量，水温一定，随管径加大，雷诺数变小；因为
Jp? 数变小。
Re?vdQd/??d2?4?4Q??d?, Q一定，水温一定，运动粘滞性系数?也一定，故管径d加大，雷诺
4.对于明渠非均匀流，可用临界水深
缓流时：h＞临界流时：h=
hk，佛汝德数Fr,临界流速vk判别流态：
hk， Fr＜1， v＜vk； hk， Fr＞1， v＞vk。
ik与底坡关系判别：
hk， Fr=1， v=vk；
急流时：h＜
对于明渠均匀流，可用正常水深与临界水深及临界底坡
缓流时：临界流时：急流时：
h0＞hk， i＜ik h0=hk， i=ik h0＜hk， i＞ik
三、三、判断题：1.× 2. × 3. × 4.√ 5.√ 四、四、计算题
1.解：A点相对压强 pA???h??z??(z?h)?9.8?(1?2)??9.8kPa 绝对压强 真空压强
2. 用解析法求P
pA绝?pa?pA?98?9.8?88.2kPa pA真?|pA|?9.8kPa
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中国农业大学水利与土木工程学院水力学导师复习题
11?h1?h1b??9.8?22?5?98KN22∵ 12e1?h1?m33=0.67m 1212?hb??9.8?1?5?24.5KN2?hAP2 2=c22=2 11e2?h2?m33=0.33m
1?P2?98?24.5?73.5KN ∴P?PP1??hc1A1?1?e1?P2?e2=P?e 由力矩定理求 e : P∴
e?P1e1?P2e2?P98?21?24.5?33?0.778m73.5 hf
3.解：（1）管道的流量：不计
相对压强
p0p0?20kPa，?Z'?Z?P0?20?2.04m9.8
作用水头：
管道的流量：Q=
??1?2.04?3.04m?CA2gZ'
?10.5?0.309?0.278?12?C?
1??21?0.6922
3.14?0.05?1.963?10?32m 44
?33Q?0.6922?1.963?102?9.8?3.04?0.0105m/s?10.5L/s
Q4Q4?0.0105?B????2.38m/s22A?d3.14?0.07522 （2）B点压强：
A1???d?1?
Q0.0105??5.34m/sA11.963?10?3
ZB? 写B—B与2—2能量方程：
pB??2??B2g?0?0?(?缩小??出)?122g
?5.3522.382?pB?9.8?(0.278?1)?(0.5?)??10.56kPa2?9.82?9.8??
4.解：(1)临界水深
hk=
3?q2g
取??1.0
q?Q500?b50=10m3/s?m
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中国农业大学水利与土木工程学院水力学导师复习题
2103h∴ k=9.8=2.17m
i(2) 临界底坡k
Ak?bhk?50?2.17?108.5m2
x?b?2hk=50+2×2.17=54.34m
Rk=Ak/xk=108.5/54.34=1.997m Bk=b=50m
11/61.9971/6ck?Rk?n0.01=112.22m1/2/s
gxk9.8?54.34ik??22?CB1?112.22?50=8.46?10?4 kk∴
(3)若渠道水深h?10米时，判别水流是急流或缓流（三种方法） ①∵ h?10m＞
hk?2.17m， ∴为缓流
2②A?bh?50?10?500m x?b?2h=50+2×10=70m R=A/x=500/70=7.14m
11/67.141/6C?Rk?n0.01=138.77m1/2/s
Q2Q25002i?2?22?kACR5002?138.772?7.14=7.24?10?6
i∵ i＜k ∴缓流
Q500Q500v??kv??Ak108.5=4.61m/s为缓流 A500=1m/s＜③
v1Fr??gh9.8?10=0.101＜1 缓流
或
2222x?h(mh)?1.5?(0.5?1.5)?1.68m 15.解：
x2?1.5m,x3?2m,?X?x1?x2?x3?5.18m则有，ne?n1x1?n2x2?n3x3?x1?x2?x3222?0.0275?2?1.68?0.0252?1.5?0.0142?21.68?1.5?2?0.02211mh2?2?1.5??0.5?1.52?3.56m2223.56R?Ax??0.687m5.18A213.56Q?R3i2??0.6872/3?0.0021/2?5.63m3sn0.022A?bh?
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中国农业大学水利与土木工程学院水力学导师复习题
复习题三
一、 填空题（每题2分，共10分）
1、仅受重力时，静止液体的测压管水头线为（ ） A.水平线 B.斜线; C.平行线; D.铅垂线. 2、稳定水跃时，其跃前断面的佛汝德数Fr1应（ ）。 A. Fr1?1.7~2.5; B. Fr1?2.5~4.5 C. Fr1?4.5~9.0
D. Fr1?9.0
3、测量水槽中某点水流流速时，可采用的仪器是（ ）。 A. A. 文丘里计; B. B. 毕托管; C. C. 测压管; D. D. 薄壁堰。
4、挖深式消力池出池水流与宽顶堰流相似，坎式消力池出池水流一般被看作（ ）。 A. A. 无坎宽顶堰流； B. B. 曲线型实用堰堰流； C. C. 折线型实用堰流； D. D. 矩形薄壁堰流。
5、圆管紊流过渡区的沿程水水头损失系数?与（ ）有关。 A.雷诺数；
B.管壁相对粗糙度；
C.雷诺数和管壁相对粗糙度； D.雷诺数和管道长度。
二、填空题（每小题1分，共5分）
1、水流由 流过渡到 流时将产生水跌。 的工程措施。
3、泄水建筑物下游消能的基本方式有三种，它们分别是： ????????????????、 、 。
4、在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越????。
5、由于薄壁堰具有稳定的 关系，一般多用于实验室及小河渠的流量测量。 三、是非题 (正确√, 错误×，每小题1分，共5分)
1、水流由急流过渡到缓流时一定会产生水跃。 （ ） 2、粘滞性和固体边界的影响是液体产生能量损失的内因。（ ） 3、断面比能沿流程总是减小的。 （ ） 4、测压管水头线总是沿程下降的。 （ ） 5、临界水深和正常水深都与渠道的糙率、底坡有关。 （ ） 四、简答题（每小题5分，共15分）
１、试说明明渠水力最佳断面是否就是经济实用断面？
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2、在已建渠道中，若不改变断面形状尺寸，要提高过水能力，可采取 和
