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注册土木工程师水利水电工程公共基础模拟题:有一河道泄流时,流量 Q=120m³/s,其宽度 b=60m,流速 v=5m/s,河道水流的流动类型为 ?

注册土木工程师水利水电工程公共基础模拟题:有一河道泄流时,流量 Q=120m³/s,其宽度 b=60m,流速 v=5m/s,河道水流的流动类型为 ?
一河道泄流时,流量 Q=120m³/s,过水断面为矩形断面,其宽度 b=60m,流速 v=5m/s,河道水流的流动类型为:
 A. 缓流 
B. 急流 
C. 临界流 
D. 不能确定

✅答案:B

考点:弗劳德数判别流态矩形断面,先求水深 h = Q/(b×v)
 h = 120/(60×5)=0.4m

弗劳德数 Fr = v / √(g×h) Fr = 5 / √(9.8×0.4) ≈ 2.53

 Fr>1,为急流;

Fr=1 临界流;

Fr<1 缓流

知识延伸:

弗劳德数(Fr)

公式

Fr = v / √(g・L) v:断面平均流速;g:重力加速度;L:特征长度(水工常用水深 h) 写成常用形式: Fr = v / √(g・h)

物理意义

惯性力和重力的比值,重力相似准则核心数,明渠、堰流、闸孔出流、消能、河道模型试验用它。

流态划分(考试高频)

  1. Fr < 1:缓流。重力占优,干扰波可以向上游传播;水面平缓。
  2. Fr = 1:临界流。
  3. Fr > 1:急流。惯性力占优,干扰波不能往上游传;水面波动剧烈。

配套相似比尺(重力相似,公众号能识别)

长度比尺 λL 流速比尺 λv = λL^(1/2) 流量比尺 λQ = λL^(2.5) 时间比尺 λt = λL^(1/2)

一句话考点口诀

弗劳德看重力,判急缓流;雷诺看粘性,判层紊流。

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