水力学资料
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水力学期末考试复习题及答案1、选择题:(每小题2分)(1)在水力学中,单位质量力是指( c )a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。
(2)在平衡液体中,质量力与等压面( d )a、重合;b、平行c、相交;d、正交。
(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为ba、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2(4)水力学中的一维流动是指( d )a、恒定流动;b、均匀流动;c、层流运动;d、运动要素只与一个坐标有关的流动。
(5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=( b )a、8;b、4;c、2;d、1。
(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于ca、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。
已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为ca、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m(8)在明渠中不可以发生的流动是( c )a、恒定均匀流;b、恒定非均匀流;c、非恒定均匀流;d、非恒定非均匀流。
(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是( b )。
a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。
(10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h =0.4m,则该处水流的流态为ba、缓流;b、急流;c、临界流;(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H( d )成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方(12)渗流研究的对象是( a )的运动规律。
a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。
(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有ba、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰(14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为da、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。
1堰流及闸孔出流0.65 为闸孔出流0.75 为闸孔出流否则为堰流=堰顶水头或闸前水头。
水利水电学院赵昕3水舌下缘与堰顶为线接触。
形状:矩形,三角形,……: 水舌与堰顶为面接触曲线形,折线形)一段水流近似与堰顶平行;二次水面跌落ζ+α=11太小时水舌附壁(一般应使H>2.5cm)二、三角形薄壁堰优点:在小流量时仍然能够保持一定的稳定水头,适合用作量水堰。
将每个宽度db看成一个矩形薄壁堰的设计是关键,要求:流量系数尽可能地大体型较瘦堰面不产生大的负压13一、曲线型实用堰的剖面形状实用堰的外形轮廓基本上参照矩形薄壁堰的水舌下缘曲线设计(略向上凸出一点以消除壁面摩擦产生的负压)★实用堰的堰顶与薄壁堰的堰顶不同,水头H 约为后者的0.888倍。
问题:水头随流量改变,薄壁堰水舌随之改变,但实用堰外形不可能改变。
14时流量系数增大。
要求选取的剖面即使在高水头是也不产生大的负压。
17yH x d 85.085.12=xy与下游直线段(坡度m l )的切点C :C H x .dx dy 9250⎜⎜⎝⎛=⎟⎠⎞⎜⎝⎛19随着水头设计水头20三、侧收缩系数(1)弗朗西斯公式(Francis )([([⎪⎩⎪⎨⎧+−−+−=2.012.01n nn K K c ξξσ或[[⎪⎩⎪⎨⎧−+−==2.02.0b nb nb B B K K c c ξξσ2223[]nbH k n k pa 0)1(2−+−24252627实用堰水力计算问题的基本类型设计已知Q d ,确定:H d →堰剖面,堰顶高程堰宽B →b ,校核已知H ,计算Q →Q ~ H 关系已知Q ,计算H,10002H P m b H H h H P d c s ⎜⎜⎝⎛⎟⎠⎞⎜⎝⎛σ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛中行进流速水头含流量,计算时需要试算或迭代28P 1/H d ≧1.33 时为高堰:H 0≈H ,,2m b H H h H P Q c s s ⎟⎠⎞⎜⎝⎛σ⎟⎠⎞⎜⎝⎛σ=29五、低实用堰:过流能力大于宽顶堰堰0241.01)(4988.0dd H P m =驼峰堰折线实用堰流量系数32有底坎的宽顶堰1. 矩形宽顶堰无侧向收缩的自由溢流()gv h g v H H cc 222200∑ζ+α+ξ=α+=流量系数kk m ξ−ϕ=12/302H g mb Q =()00112k k k gH bkH Q −ϕ=ξ−ϕ=3638390.3550.3460.3400.3340.3300.3270.80.70.60.50.40.340八字形翼墙进口的平底宽顶堰流量系数0.3730.3750.3760.3750.3650.3690.3700.3690.3600.3640.3660.3640.3560.3640.3660.3640.3520.3580.3600.3580.3500.3560.3580.3560.3480.3540.3570.3540.3460.3520.3550.3520.3440.3510.3540.3510.3430.3500.3530.3500.51.02.03.00.80.70.60.50.40.30.20.10.0b/B41m s边孔流量系数m = 0.385,用弗朗西斯公式43.宽顶堰流动的淹没系数(有坎、无坎)求流经直角进口无侧收缩宽顶堰的流量Q。
《水力计算手册》水力计算手册第一章:引言1.1 背景介绍水力计算是水利工程领域中的重要内容,它是设计、建设和维护水利设施的基础。
水力计算手册是为了系统地介绍水力计算的基本原理、方法和应用而编写的。
本手册旨在帮助工程师和技术人员更好地理解和应用水力学知识,提高水力计算的准确性和可靠性。
1.2 基本概念本章将介绍水力计算手册中常用的基本概念,包括水力学、水流特性和水力计算的定义和分类。
第二章:水力学基础2.1 流体力学基础本节将介绍流体力学的基本概念和方程,包括流体静力学和流体动力学的基本原理和公式。
2.2 流体流动特性本节将介绍流体在不同条件下的流动特性,包括稳恒流动和非稳恒流动的特点和计算方法。
2.3 流量计算本节将介绍水力计算中常用的流量计算方法,包括流速计算、流量测量和河流横截面面积计算等。
第三章:水力计算方法3.1 水力元件计算方法本节将介绍水力计算中常用的水力元件计算方法,包括管道流动、水泵和水轮机的计算方法。
3.2 液压计算方法本节将介绍液压计算中的基本原理和方法,包括压力计算、流速计算和水力损失计算等。
3.3 水力模型计算方法本节将介绍水力模型计算中的基本原理和方法,包括模型试验的设计和数据处理等。
第四章:水力计算实例4.1 管道网络计算实例本节将给出管道网络计算的实例,包括水流速度计算、管道阻力计算和管道压力计算等。
4.2 水泵计算实例本节将给出水泵计算的实例,包括水泵性能曲线计算和水泵选型等。
4.3 水轮机计算实例本节将给出水轮机计算的实例,包括水轮机效率计算、水轮机功率计算和水轮机设计等。
第五章:水力计算应用5.1 水利工程设计本节将介绍水力计算在水利工程设计中的应用,包括渠道设计、堤坝设计和船闸设计等。
5.2 水资源管理本节将介绍水力计算在水资源管理中的应用,包括河流流量调控、水库调度和灌溉规划等。
5.3 水环境保护本节将介绍水力计算在水环境保护中的应用,包括水污染控制、水质保护和水生态修复等。
目录绪论: (1)第一章:水静力学 (1)第二章:液体运动的流束理论 (3)第三章:液流形态及水头损失 (3)第四章:有压管中的恒定流 (5)第五章:明渠恒定均匀流 (5)第六章:明渠恒定非均匀流 (6)第七章:水跃 (7)第八章:堰流及闸空出流 (8)第九章:泄水建筑物下游的水流衔接与消能 (9)第十一章:明渠非恒定流 (10)第十二章:液体运动的流场理论 (10)第十三章:边界层理论 (11)第十四章:恒定平面势流 (11)第十五章:渗流 (12)第十六章:河渠挟沙水流理论基础 (12)第十七章:高速水流 (12)绪论:1 水力学定义:水力学是研究液体处于平衡状态和机械运动状态下的力学规律,并探讨利用这些规律解决工程实际问题的一门学科。
2 理想液体:易流动的,绝对不可压缩,不能膨胀,没有粘滞性,也没有表面张力特性的连续介质。
3 粘滞性:当液体处在运动状态时,若液体质点之间存在着相对运动,则质点见要产生内摩擦力抵抗其相对运动,这种性质称为液体的粘滞性。
可视为液体抗剪切变形的特性。
(没有考虑粘滞性是理想液体和实际液体的最主要差别)4 动力粘度:简称粘度,面积为1m2并相距1m的两层流体,以1m/s做相对运动所产生的内摩擦力。
5 连续介质:假设液体是一种连续充满其所占空间毫无空隙的连续体。
6 研究水力学的三种基本方法:理论分析,科学实验,数值计算。
第一章:水静力学要点:(1)静水压强、压强的量测及表示方法;(2)等压面的应用;(3)压力体及曲面上静水总压力的计算方法。
7 静水压强的两个特性:1)静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面2)任一点静水压强的大小和受压面方向无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强大小相等。
8 等压面:1)在平衡液体中等压面即是等势面2)等压面与质量力正交3)等压面不能相交4)绝对静止等压面是水平面5)两种互不相混的静止液体的分界面必为等压面6)不同液体的交界面也是等压面9 静水压强的计算公式:p=p0+10 绕中心轴作等角速度旋转的液体:11 绝对压强:以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强,称为绝对压强。