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工学水利工程
问答题某矩形断面渠道中，设一弧形闸门，如图8—19所示。已知闸前水深H=14m，闸门开度e=1m，闸孔净宽与渠道宽度b相等，且b=3m，闸孔垂向收缩系数ε’=0．72。流量系数μ=0．732。通过设计流量时，渠中正常水深h0=3m。不计闸前行近流速。要求：(1)计算闸孔的流量Q；(2)判别闸下游水流衔接形式。
问答题如图4-12所示，管道出口段长l=2m，d=0．1m，通过ρ=1000kg／m3的流体，流量Q=0．02m3／s，已知h=1．8m。求：(1)管道壁面切应力τω；(2)该管段的沿程水头损失系数λ。
问答题一串联管道系统如图6—35所示，已知管径d1=0．15m，d2=0．25m，d3=0．15m，管长L1=15m，L2=25m，L3=15m，上、下游水头差H=12m，管道的沿程阻力系数分别为λ1=0．04，λ2=0．033，λ3=0．040，试求管道通过的流量，并绘制总水头线和测压管水头线。
问答题一梯形断面土质渠道，糙率n=0．025，底宽b=8．2m，边坡系数m=1．5，底坡i=0．0004，通过流量Q=35m
3
／s。渠中建有一座节制闸，当闸前水深H=4m时，请计算节制闸上游的水面曲线，确定回水影响范围(本题以水深与正常水深相差不到1cm的断面为回水末端)。
问答题有一水平放置的管道(图3—56)。管径d1=10cm，d2=5cm。管中流量Q=10L／s。断面1处测管高度H=2m。不计管道收缩段的水头损失。取动能校正系数均为1。求水流作用于收缩段管壁上的力。
问答题某均质土坝建于水平不透水地基上，如图11—13所示。坝高为17m，上游水深H1=15m，下游水深H2=2m，上游边坡系数m1=3，下游边坡系数m2=2，坝顶宽b=6m，坝身土的渗透系数k=0．1×10-2cm／s。试求单宽渗透流量并绘出浸润线。
问答题圆球在黏性流体中运动所受的阻力F与流体的密度ρ，动力黏度μ，圆球与流体的相对运动速度v，球的直径D等因素有关，试用量纲分析方法建立圆球受到流体阻力F的公式形式。
问答题流速由v1变为v2的突然扩大管道，为了减小水头损失，可分为两次扩大，如图4—6所示。问中间段流速v取多大时，所产生的局部水头损失最小?若没有采用两次扩大，则一次扩大的水头损失为多少?
问答题如图6—23所示，水塔向B、C、D3点供水，已知流量QB=15L／s，QC=QD=10L／s，管径dAB=199mm，dBC=149mm，dCD=99mm，管长lAB=400m，lBC=300m，lCD=250m。水塔地面高程zM=20m，供水点D处地面高程zD=15m，要求供水点D处具有h=15m的自由水头，试确定水塔高度H。
问答题有一硬塑料输水管道，其沿程阻力系数可以表达为λ=0．25／Re
0.226
，试推导出管道谢才系数、流量模数、比阻及沿程水头损失的表达式。
问答题圆管水流如图3—14所示，已知：dA=0．2m，dB=0．4m，pA=6．86N／cm2，pB=1．96N／cm2，vB=1m／s，△z=1m。试问：(1)AB间水流的单位能量损失hω为多少米水头?(2)水流流动方向是由A到B，还是由B到A?
问答题绘制图1所示3／4圆柱面BCDA上的压力体图和水平压强分布图。
问答题某水闸泄水流量Q=120m
3
／s，拟进行模型试验。已知实验室最大供水流量为0．75m
3
／s，则可选用的模型长度比尺λ
l
的最小值为多少?又测得模型闸门上的作用力F=2．8N，则原型闸门上的作用力为多少?
问答题一管路如图6—49所示。管段AB与BC的长度、直径与材质相同，通过流量为Q0。若在AB段再并联一段与AB完全相同的管段(如图中虚线所示)，且水头H保持不变，问并联后管道的总流量Q与原流量Q。之比为多少?(可按长管计算，设沿程水头损失系数在此过程中不变)。
问答题一容器左侧盛油，右侧盛水，上、下各接一水银压差计。各液面标高如图2—49所示。已知油的密度ρ油=816kg／m3。求容器顶部压差计液面高差h。
问答题用长度为l的两条平行管道由水池A向水池B输水，如图6—45所示。已知管径d2=2d1，两管的糙率n相同。忽略局部水头损失。求两管通过的流量比Q1／Q2。(按长管计算)
问答题射流从喷嘴中射出，撞击在一铅直放置的平板上，如图3-66所示。已知喷嘴直径d=25mm，射流与平板垂线间的夹角θ=60°，射流流速v1=5m／s。不计摩擦阻力，取动量校正系数为1。求：(1)平板静止时，射流作用在平板上的垂直作用力；(2)当平板以u=2m／s的速度与水流相同方向运动时，射流作用在平板上的垂直力。
问答题有一梯形断面的排水沟，底宽b=70cm，断面的边坡系数为1：1．5(图4—1)。当水深h=40cm，断面平均流速v=5．0cm／s，水温为20℃，试判别水流流态。如果水温和水深都保持不变，问断面平均流速减到多少时水流方为层流?
问答题不可压缩二维流动的流速分量为：u
x
=x一4y，u
y
=一y一4x，要求： (1)该流动是恒定流还是非恒定流；(2)该流动是否连续；(3)写出流线方程式；(4)判别有无线变形和角变形运动；(5)判别有涡流还是无涡流；(6)判别是否为势流，若流动有势写出流速势函数表达式。
问答题一盛油车厢内盛有相对密度s=0．92的原油如图2—14所示，车厢宽3m，深3．5m，长10m，静止时油面上尚余1m。为了使油不致从车厢内溢出，问车厢随小车沿水平方向加速运动时允许的最大加速度为多少?若将车厢顶部密封，整个车厢充满原油，当车厢随小车以a=3．5m／s2的加速度沿水平方向加速时，求前后顶部的压强差。