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水力学06, 07. 08年试卷及答案2007 年一，名词解释：1. 连续介质：流体质点完全充满所占空间，没有间隙存在，其物理性质和运动要素都是连续分布的介质。
2. 流线：某一确定时刻t,在流场中一定有这样的曲线存在，使得曲线上各点处的流体质点的流速都在切线方向，这样的曲线就叫做该时刻t的流线。
3. 长管：在水力计算中，管道沿程阻力远远大于局部阻力，局部阻力可以忽略不计的管道。
4. 水跃：明渠水流从急流过渡到缓流状态时，会产生一种水面突然跃起的特殊局部水里现象，既在较短的渠段内水深从小于临界水深急剧地跃到大于临界水深的现象。
5. 渗流模型：在保持渗流区原有边界条件和渗透流量不变的条件下，把渗流看成是由液体质点充满全部渗流区的连续总流流动。
二，解答题1. 温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？答：温度升高时液体的粘滞系数降低，流动性增加，气体则相反，粘滞系数增大。
这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。
温度升高时，分子间的内聚力减小，粘滞系数就要降低。
造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。
当温度升高时，气体分子运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧，所以，气体的粘性将增大。
2. 写出总流伯努利方程，解释各项及方程的物理意义。
2 2答：总流伯努利方程为：Z1-1 匚A Z2—2 -^― h l其中：Z表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均位置势能P—表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均压强势能。
V2——表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均动能。
2gh l表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均机械能损失，称为总流水头损失PH p Z —代表总流过流断面上单位重量流体的平均势能H Z - ^代表—棚能2 2P，P V Pm lmVm3. 长度比尺为40的传播模型实验，测得船速为和原型船舶所受到的波浪阻力（以重力作用为1.2m/s时模型受到的波浪阻力为0.03N，试求原型船速答：根据牛顿一般相似原理：力的比例尺: F p F m弗罗特数法则 F r也兰- gL p gL m即h f ^4 ------------ v av 其中a ^4 -------------- 当流体，管长，管径一定时 a 为定量，所以层流中Ld 2g Ld 2gh f v1.75量，所以光滑区h f v ,2当流体，管长，管径一定时 c 为定量，所以粗糙区 h f v5.简述明渠均匀流发生的条件和特征。
水力计算书水力学是研究流体在渠道中的运动规律以及与渠道结构之间的相互作用的学科。
水力计算是水力学的一个重要分支，它涉及到液体在各种条件下的动力学性能研究和计算分析。
水力计算通过建立数学模型和运用物理规律，用数值方法对液体在渠道中的运动进行计算，可以评估管道或渠道的流量、速度、压力等参数。
在工程设计和实际工作中，水力计算被广泛用于水利、环境、能源等领域。
水力计算的理论基础主要有以下几个方面。
首先是流体动力学的基本理论，包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。
质量守恒定律是指流体入口和出口的质量流量之差等于渠道内物质的质量增加量；动量守恒定律是指流体在渠道中动量的增加等于外力对流体施加的总力；能量守恒定律是指在无摩擦和无耗能条件下，流体在渠道中流动时能量的总损失与外界对流体做功的总量相等。
其次是流体力学中的雷诺数和伯努利定理。
雷诺数描述流体运动的稳定性与湍流性质，是水力计算中判断流体流动状态的重要依据；伯努利定理是指当流体在流动过程中速度增加时，压力会降低，而当速度减小时，压力会增加，这个定理在水力计算中有着广泛的应用。
此外，还有流体运动的理论模型和计算方法，包括连续方程、雷诺平均模型、湍流模型、差分格式等。
通过建立流体运动的数学模型和施加边界条件，可以采用离散方法对流体的速度、压力等参数进行数值计算。
在水力计算中，还需根据具体的工程问题，考虑渠道的几何形状、摩擦阻力、局部阻力等因素。
其中，渠道的几何形状与其横截面积、湿周、湿表面积等因素有关，对流量、速度的计算具有重要影响；摩擦阻力是指流体在渠道内沿表面移动时，与渠道壁面之间因摩擦而形成的阻力；局部阻力是指渠道中的转弯、变宽、突缩、堰坝等结构对流体运动产生的阻力。
最后，水力计算还需要结合实际工程情况进行实验验证和模型修正。
通过设计实验、采集数据，并与理论计算结果进行对比，可以验证模型的准确性，并对其进行修正和优化。
综上所述，水力计算是建立在流体力学基本理论基础上的学科，它通过建立数学模型，运用物理规律，通过数值计算和实验验证，对液体在渠道中的运动进行评估和分析。
国开(中央电大)专科《水力学(B)》网上形考、机考试题及答案国开(中央电大)专科《水力学(B)》网上形考、机考试题及答案说明：试卷号2021，适用于国开中央电大水利水电工程与管理专科学员国开平台网上形考；同时资料也是期末机考的重要资料。
第1章章节测验试题及答案一、选择题1.连续介质假定认为流体()连续。
[答案]在宏观上2.在国际单位制中水力学基本量纲不包括()。
[答案]力3.牛顿内摩擦定律适用于()。
[答案]牛顿流体4.液体不具有的性质是()。
[答案]抗拉性5.下述哪些力属于质量力()。
[答案]惯性力6.在水利水电工程中经常遇到的水力学问题主要有()。
[答案]特殊水力学问题;确定水流能量的利用和消耗;分析水流运动形态;确定水力荷载、计算过流能力“二、判断题7.理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。
[答案]错8.水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。
[答案]错9.压强和切应力属表面力。
[答案]对10.流体惯性力与加速度方向相同。
[答案]错11.黏滞性可以制止流体流动。
[答案]对三、计算题12.如图所示，面积为0.5m2的平板在水面上以速度u ＝1m/s沿水平方向运动，水层厚度δ＝2mm，假设水层内的流速呈直线分布，水温为10oC。
表1不同温度下的动力粘滞系数(1)由已知条件，流速梯度为{A.0.5；B.5；C.50；D.500}s－1。
(2)查表1，温度为10oC，动力粘滞系数为{A.1.781；C.1.307；D.1.139}。
(3)根据牛顿内摩擦定律，平板所受阻力为{A.0.327；B.3.27；C.32.7；D.327}N。
[答案]1.D.500;2.C.1.307;3.A.0.327第2章章节测验试题及答案一、选择题1.静止液体中同一点各方向的静水压强()。
[答案]大小相等2.液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是()。
[答案]水平面 3.液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为()。
水力计算书水力计算是涉及到水流、水体运动以及水力学原理的一门学科，广泛应用于水力工程、水资源管理、水利规划等领域。
水力计算的目的是通过各种计算方法来研究水体流动的各种参数，如流速、水位、水压等，并对水力结构和工程进行设计和优化。
水力计算的基本原理包括质量守恒定律和能量守恒定律。
质量守恒定律表明，在封闭的系统中，流入的水量必须等于流出的水量，即入流=出流。
能量守恒定律则表明在流体运动中，流体的总能量保持不变，包括动能和势能。
根据这两个基本原理，可以推导出一系列水力计算的公式和方法。
在水力计算中，常用的参数包括流量、流速、水位和水压等。
流量是单位时间内通过某一横截面的水量，通常用Q表示，单位为m³/s或m³/h。
流速是单位时间内通过某一横截面的水流速度，通常用v表示，单位为m/s。
水位是指水面的高度或者压力水头，通常用H表示，单位为m。
水压是单位面积上受到的水力作用力，通常用P表示，单位为Pa。
根据质量守恒定律，可以得到流量计算公式：Q = Av，其中A 是横截面的面积，v是水流的速度。
根据能量守恒定律，可以得到水位和流速之间的关系：v = (2gH)^(1/2)，其中g是重力加速度。
通过这些公式，可以相互计算不同的水力参数。
在水力计算中，还经常需要考虑一些特殊情况，如管道阻力、水库泄洪等。
管道阻力是由于水在管道内运动而产生的阻力，可以根据Darcy-Weisbach公式来计算。
水库泄洪是指水库在超过一定水位后，通过泄洪口排放多余水量，通常需要根据水库的形状和放水能力来进行计算。
除了上述基本原理和方法，水力计算还涉及一些复杂的计算模型和数值计算方法，如有限元法、计算流体力学等。
这些方法可以用来模拟和计算复杂的水力现象，如水力振荡、水波传播等。
总之，水力计算是研究水流、水体运动以及水力学原理的一门学科，通过质量守恒定律和能量守恒定律，可以得到一系列水力计算的公式和方法。
水力计算在水力工程、水资源管理、水利规划等领域具有重要的应用价值。
静水压强公式：P = P0 + ρgh；圆筒静水压强：Z w - Z0 =
相对压强：P = P’– Pa = ρgh；真空度：P k = P a– P’
差压计：P A - P B = (- ρg)h + ρgs；98.0kPa = 1at = 10mH2O = 736mmHg ;
静水总压力：F p =ρgh c · A ；F pz = ρgV；F px = ρgh c · A x
断面平均流速：; Q=A 1=A2V2
恒定总流的能量方程：
毕托管测流速：；孔口出流：
文丘里流量计：装上水银差压计：
切应力：；局部水头损失系数：
均匀流的沿程水头损失：圆管
层流<；层流或湍流<<；湍流<
粘性底层厚度：；绝对粗糙度Δ
水力光滑面；0.3<过度粗糙面；水力粗糙面
谢才公式：; ；曼宁公式：C
突然扩大的局部水头损失系数：
突然缩小的局部水头损失系数：（）
有压管道流量计算：；;
自由出流；淹没出流
梯形水面宽度：B = b + 2mh=（β+2m）h；=
过水断面面积：A=（b+mh）h=（β+m）
湿周：
水力半径：
水力最佳断面：
水深公式
允许流速：v”
不淤< v < v’
不冲
弗劳德数：。
1 水力计算一、水面线计算⑴河道洪水水面线的计算方法采用河道恒定非均匀流的伯努利方程式，其计算公式：jfhh gVZ gVZ +++=+2222222111αα式中 α1、α2 — 断面流速不均匀系数；Z1、Z2 — 上、下游断面水位(m)； V1、V2 — 上、下游面平均流速(m/s)；fh —沿程阻力水头损失(m)，LK Q h f ∆⋅=22，其中△L 为河段长；jh —局部水头损失(m)，)22(211222gV gV h j ααζ-=，其中ζ为损失系数；顺直河道及收缩河段ζ＝0，逐步扩散河段ζ＝0.3～0.5，急剧扩散河段ζ＝0.5～1.0。
Q — 计算河段流量(m3/s)；K —上、下游断面平均流量模数，321AR n K =；A — 断面面积(m2)；R — 水力半径(m)。
（2）桥梁的过流能力计算：当桥面较高时，一般不会漫桥，其壅高根据《水利动能设计手册》防洪分册中的公式进行计算，公式如下：])()[(223332233h h h b B gV h ∆+-∑=∆εα33Bh Q V =式中 Q — 设计流量(m3/s)；B — 无桥墩时的截面宽度(m)； B — 两桥墩间的净宽(m)； h3 — 桥墩下游正常水深(m)； △h3 — 最大壅水高度(m)； a — 动能修正系数，取1.1；ε — 过水断面收缩系数，ε = 0.85～0.95。
（3）涵洞水利计算：采用无压流计算公式进行计算Q=σξmB（2g）^0.5*H0^1.5 H0=H+αV2/(2g)σ=2.31*hs/H0(1- hs/H0)^0.4 hs=h-iL(短洞)ξ——侧收缩系数；σ——淹没系数h——下游水深 hs——进口水深L——洞长 i——坡降H0——行近水头 m——流量系数B——宽度经过计算水面线结果如下2 挡土墙抗滑计算书本次挡土墙计算选用最大断面即桩号0+226.7处进行计算，稳定计算采用《水利水电工程设计计算程序集》v3.0中的‘挡土墙稳定与应力计算程序’（G－9），其软件说明如下：Ｇ－９挡土墙稳定与应力计算程序（重力式、半重力式、衡重式、悬臂式）作者廖先悟（湖北省水利勘测设计院）一、程序的功能特点挡土墙是较常见的土建工程建筑物之一，对其计算虽然不算困难，但由于计算条件变化较多，尤其对于地下水位、填土高度、断面型式等变化较多的情况，计算工作量仍然是很繁重的。
