水力学复习题
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水力学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A解析:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程,它表明在没有质量源或汇的情况下,流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。
2. 伯努利方程适用于()。
A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案:B解析:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体的密度在流动过程中保持不变。
3. 在流体流动中,雷诺数(Re)是描述流体流动状态的重要参数,它与()无关。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案:B解析:雷诺数是流体流动状态的无量纲数,它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关,但与流体的粘度无关。
4. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流速()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:D解析:根据连续性方程,流体的流速与管道的横截面积成反比。
若管道直径增大,而流量保持不变,则流速会减小;若流量增加,则流速可能增大或减小,具体取决于流量的增加程度。
5. 流体的粘性是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的粘性是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。
6. 流体的表面张力是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。
7. 在流体流动中,若流速增加,则流体的动能()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:流体的动能与流速的平方成正比,因此流速增加时,流体的动能也会增加。
8. 流体的压强能是由于()。
水力学复习题附答案一、单选题(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,多选不给分。
)1. 发生水跃的充分必要条件是 4① 从层流过渡到紊流② 从陡坡过渡到缓坡③ 从缓流过渡到急流④ 从急流过渡到缓流2. 对于正坡(i>0)明渠非均匀流,当水深h→∝时 4①dh →0 ds dh ③ →∝ ds②dh →+∝ ds dh→i ④ ds3.圆管紊流中的上临界雷诺数 4 ① 是紊流转变为层流时的雷诺数② 是层流和紊流的主要判别参数③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大4. 图示 A、B 两点间有两根并联长管道 1 和 2,设管 1 的沿程水头损失为 hf1,管 2 沿程水头损失为 hf2,则 hf1 与 hf2 的关系为 2 ① h f 1 h f 2 ② hf1 = hf 2 ③ h f 1 h f 2④无法确定 5. 粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为 4 ① 光滑面② 过渡粗糙面③ 粗糙面④ 以上答案均不对 6. 管轴高程沿流向增大的等直径管道,其管轴压强沿流向 2 ① 增大② 减小③ 不变④ 不定 7. 图示为一水平弯管,管中流量不变,在过水断面 AA 内外两侧的 1、2 两点处各装一根测压管,则两测压管水面的高度 h1 与 h2 的关系为 3 ① h1>h2 ② h1=h2 ③ h1<h2 ④ 不定 8. 图示两块挡水板,宽度相等。
L1=L2,α1<α2,则 B1 和 B2 两点静水压强的关系为 29.① pB1=pB2 ② pB1<pB2 ③ pB1>pB2 ④无法确定平衡液体中的等压面必为4① 水平面② 斜平面③ 旋转抛物面④ 与质量力相正交的面 10. 牛顿流体具有2 ① 扩散并充满整个容器的特性② 在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性③ 实际上绝对不可压缩的性质④ 切应力与运动状态无关的性质11. 水的动力粘度随温度的升高而①.增大②.减小③.不变④.不定 12. 图中正确的等压面是水①.AA 水水 A A ②.BB C C ③.CC B B ④.DD D D 13. 图中容器内液面的真空压强为①. 9.8 KN/m2 ③. -1m 水柱高( 2 )( 2 )汞②. -10 KN/m ④. 1 个工程大气压2(1 )(13 题图)(14 题图) 14. 如图所示,一平板在油面上作水平运动。
《水力学》复习题一、选择题1.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是a.1-1断面和2-2断面b.2-2断面和3-3断面c.1-1断面和3-3断面d.3-3断面和4-4断面2.如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是( )a.QA >QBb.QA=QBc.QA<QBd.不能确定3.并联管道A、B,两管材料、直径相同,长度λB =2λA,两管的水头损失关系为( )a. hfB =hfAb.hfB =2hfAc.hfB =1.41hfAd.hfB =4hfA4.如图所示,水泵的扬程是( )a. Z1b. Z2c.Z1+ Z2d.Z1 + Z2+ hw5.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为( )a.宽顶堰、实用堰和薄壁堰b.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰c.三角堰、梯形堰和矩形堰d.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰6.有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=()a、8;b、4;c、2;d、1。
7.在明渠中不可以发生的流动是()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。
8.在下列底坡渠道中,不可能发生明渠均匀流的底坡为()a.平坡b.缓坡c.陡坡d.临界坡9.管道发生水击现象时,其水流类型为()a.有压、恒定均匀流b.无压恒定非均匀流c.有压、恒定非均匀流d.有压非恒定流10.水流在等直径管中作恒定流动时,其测压管水头线沿程()a.下降b.不变c.上升d.可上升,亦可下降11.圆管水流中的下临界雷诺数等于()a.2000b.1500c.3000d.500012.宽b = 2m的矩形明渠中,通过的流量Q恒定,水深从h1= 1m渐变到h2= 2m,其雷诺数之比Re1 / Re2为()a.1/2b.2c.4/3d.3/213.在平衡液体中,质量力与等压面()a、重合;b、平行c、相交;d、正交。
14. 某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )a.3.75×10-9Pa·sb.2.4×10-3Pa·sc.2.4×105Pa·sd.2.4×109Pa·s。
水 力 学 复 习 题 1一、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1. 下列物理量中,有量纲的数为( C )A .佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λC .渗流系数k m/day D. 堰流流量系数m 2. 缓坡明渠中的均匀流是(A )A .缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 3. 管流的负压区是指测压管水头线( C )A .在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分 C . 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分4. 有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同,但底坡i 1>i 2,则其均匀流水深h 1和h 2的关系为( B )A .h 1>h 2 B. h 1<h 2 C. h 1=h 2 D. 无法确定 5. 对于并联长管道,每根管道的( C )相等。
A .流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度 6. 平衡液体的等压面必为(D )A .水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面 7. 理想液体恒定有势流动,当质量力只有重力时, (B )A 整个流场内各点的总水头)2//(2g u p z ++γ相等B 只有位于同一流线上的点,总水头)2//(2g u p z ++γ相等C 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程减小D 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程增加8. 有一溢流堰,堰顶厚度为2m ,堰上水头为2m ,则该堰流属于( c )A .薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流 9. 同一管道中,当流速不变,温度上升时,则雷诺数( A )A .增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定10. 一段直径不变管道的流速从2m/s 增加到4m/s 时,在水流都处于紊流粗糙区时,沿程水损失是原来的( d )倍 A .1 B.2 C. 2 D. 4 二、填空题(在空格中填写正确答案)(本大题共8小题,每空格2分,共16分)1.有一明渠均匀流,通过流量s m Q /553=,底坡0004.0=i ,则其流量模数K = 2750 . 2.水泵进口真空计的读数为2/5.24m KN p k =,则该处的相对压强水头为 2.5 m 3.矩形断面渠道,水深h=1m ,单宽流量s m q /13=,则该水流的佛汝德数Fr = 。
选择题1.液流分类中,凡运动要素沿流程发生变化的水流,称为 ( )A.非恒定流B.非均匀流C.恒定流D.均匀流2.某管道内直径为d=120mm,在一小时内输水2103m ,则其输水流量为 ( ) A.0.058s m /3 B.0.58s m /3C.5.13s m /3D.51.3s m /33.对同一点而言,其绝对压强与相对压强的数值相差一个 ( )A .当地大气压B .液面压强C .绝对真空D .汽化压强4.若液体中某一点的压强为 2.5个工程大气压,用应力单位表示则为 ( )A.24.52/m NB.24.52/m KN C.2452/m N D.2452/m KN5.常见的测压仪器如测压计,所测得的压强为 ( )A.相对压强B.绝对压强C.真空值D.大气压强6.急坡渠道中,发生在正常水深线N —N 线与临界水深线K —K 线之间的水面线称( )A.2a 型B.1b 型C.2b 型D.3b 型7.对梯形水力最优断面,水力半径是正常水深的 ( )A .0.5B .1.0C .2.0D .4.08.在绘制曲面上压力体图时,若水与压力体分居曲面两侧,则该压力体为 ( )A.虚压力体,z P 方向铅直向上B.实压力体,z P 方向铅直向上C.虚压力体,z P 方向铅直向下D.实压力体,z P 方向铅直向下9.在研究沿程阻力系数λ的变化规律时,尼古拉兹将紊流划分为几个流区? ( )A.3B.4C.5D.610.无粘性流体是 ( )A .符合牛顿内摩擦定律的液体B .密度ρ=0的流体C .0=μ的流体 D .实际工程中常见的液体11.在有压管道的水力计算中,通常分长管和短管两类计算问题,长管一般不计( )A.沿程水头损失B.测管水头C.局部水头损失D.总水头损失12.某一矩形过水断面底宽为b=5m,水深为h=6m,则其湿周为( )A.15B.16C.17D.2213.当输水管管径一定、水温不变时,若流量增大,则雷诺数Re ()A.变化不一定 B.增大C.不变 D.减小14.在水力学中,对有压圆管而言,实际半径与水力半径的比值为()A.0.5B.1C.1.5D.215.液体中某点绝对压强为19.6kPa,那么相对压强表示为()A.8米水柱B.2米水柱C.-2米水柱D.-8米水柱16.自然界中,在海陆间的水循环称为 ( ) A.内陆水循环 B.小循环C.大循环 D.水文循环17.静止液体中同一点各方向的压强()A.数值相等B.数值不等C.铅直方向数值最大D.仅水平方向数值相等18.在平衡液体中,质量力与等压面()A.重合B.平行C.斜交D.正交19.水文测验中,用流速仪进行断面流量的确定,关键是()A.施测过水断面 B.测流期间水位的观测C.计算垂线平均流速 D.测点流速的施测20.用来测量管道中流量的仪器是()A.毕托管B.文丘里管C.压力计D.真空计21.在液流分类中,凡运动要素不随时间发生变化的水流,称为()A.非恒定流B.非均匀流C.恒定流D.均匀流22.流体力学中,一元流是指()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23.临界坡渠道中,发生在N-N线与临界水深线K-K线之上的水面线称为( ) A.a1型B.a2型C .a 3型D .b 2型24.底宽b=1.5m 的矩形明渠,通过的流量Q=1.5m 3/s ,已知明渠某处水深h=0.4m ,那么该处水流流态为 ( )A .缓流B .急流C .临界流D .层流25.水面曲线定性分析时,有一基本规律是壅水曲线只能发生在 ( )A .a 或c 区B .a 区C .b 区D .c 区26.某管道内径d=100mm ,在一小时内输水360m 3,则其输水断面平均流速为( )A .0.1m 3/sB .0.1m/sC .12.7m 3/s27.以下属于质量力的力是: ( )A. 表面张力B. 惯性力C. 粘滞力D. 弹性力28.压强水头的几何意义及水力学意义为 ( )A. 测压管中水面至计算点的高度B. 计算点处测压管中水面距基准面的高度C. 计算点距计算基准面的高度D. 测速管中水面至计算点的高度29.若液体中某一点的压强为 1.5个工程大气压,用应力单位表示则为 ( )A. 14.72/m NB. 14.72/m KN C. 1472/m N D. 1472/m KN30.毕托管是用来测量液体管道中下列那种物理量的仪器 ( )A. 液体流速B. 流速水头C. 液体流量D. 压强水头31.在绘制曲面上压力体图时,若水与压力体分居曲面同侧,则该压力体为 ( )A. 虚压力体,z P 方向铅直向上B. 实压力体,z P 方向铅直向上C. 虚压力体,z P 方向铅直向下D. 实压力体,z P 方向铅直向下32.在尼古拉兹试验中,在哪个区沿程阻力系数与雷诺数无关? ( )A. 水力光滑区B. 过渡粗糙区C. 水力粗糙区D. 层流区33.在有压管道的水力计算中,通常分长管和短管两类计算问题,长管一般不计 ( )A. 沿程水头损失B. 测管水头C. 局部水头损失D. 总水头损失34.在棱柱形渠道中,若渠道底坡为陡坡,若发生均匀流则该渠道中水流状态为 ( )A. 非恒定流B. 临界流C. 急流D. 缓流35.断面面积相同的矩形、梯形、三角形、半圆形渠道,具有水力最佳断面的为 ( )A. 矩形B. 梯形C. 三角形D. 半圆形36.利用恒定总流能量方程解题时,所选取的计算断面不应为 ( )A. 急变流断面 B. 渐变流断面C. 恒定流断面 D . 非均匀流断面37.仅满足通航要求时,桥面标高的计算公式中不包括()A.设计最高通航水位 B.通航净空高度C.桥梁上部结构高度 D.各种水面升高值BAADA CAAAC CCBDD CADDB CDCBA CBADA DCCCD AD。
水力学考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案:A2. 在稳定流动中,流体的总能量沿流线是()。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:C3. 流体的粘性是由()引起的。
A. 流体的压缩性B. 分子间的吸引力C. 流体的惯性D. 流体的可压缩性答案:B4. 流体的雷诺数(Re)是描述流体流动状态的无量纲数,它与()有关。
A. 流体的密度、速度和管道直径B. 流体的密度、压力和管道直径C. 流体的密度、速度和管道长度D. 流体的密度、压力和管道长度答案:A5. 根据达西-韦斯巴赫方程,流体在管道中流动时的压力降与()成正比。
A. 流速的平方B. 流速的立方C. 流速的四次方D. 流速的五次方答案:A6. 在流体力学中,伯努利方程适用于()。
A. 非稳定流动B. 非均匀流动C. 稳定流动D. 非稳定流动和非均匀流动答案:C7. 流体的比容是指单位质量流体所占的()。
A. 体积B. 质量C. 密度D. 压力答案:A8. 流体的压缩性是指流体在压力作用下体积()的性质。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:B9. 流体的表面张力是由于()引起的。
A. 分子间的吸引力B. 分子间的排斥力C. 分子间的重力D. 分子间的电磁力答案:A10. 流体的粘性系数(μ)是描述流体粘性的物理量,它与()有关。
A. 流体的温度和压力B. 流体的温度和密度C. 流体的温度和速度D. 流体的压力和速度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 水力学中,流体的流动状态可以分为()。
B. 紊流C. 稳定流动D. 非稳定流动答案:A, B, C, D12. 流体的粘性引起的效应包括()。
A. 粘性应力B. 粘性阻力C. 粘性扩散D. 粘性压缩答案:A, B, C13. 流体的雷诺数(Re)可以用来判断流体流动的状态,当Re 值()时,流动为层流。
水力学复习题一、判断题1、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一U形水银压差计,如图所示。
由于A、B两点静水压强不等,水银液面一定会显示出 h 的差值。
()2、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。
()3、明渠非均匀流特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此不平行,水深沿程变化。
()4、谢才公式既适用于有压管流,也适用于无压明槽流。
()5、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
()6、串联长管道各管段的水头损失可能相等,也可能不相等。
()7、有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。
()8、在流量和渠道断面形式一定的条件下,跃前水深越大,跃后水深也越大。
()9、区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰,只取决于堰壁厚度δ。
()10、在连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。
()11、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。
()12、恒定流时,迹线与流线重合。
()13、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。
()14、平面静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。
()15、紊流中由于液体质点相互混掺,互相碰撞,因而产生了液体内部各质点间的动量传递,造成断面流速分布的均匀化。
()16、静压强大小与受压面方位无关。
()17、短管在自由出流时的流量系数等于在淹没出流时的流量系数。
()18、扩散管道中的水流一定是非恒定流。
()19、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。
()20、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。
()21、圆管中层流的雷诺数必然大于3000。
()22、只要下游水位超过宽顶堰堰顶,一定是淹没出流。
()23、当1<Fr1<1.7时,水跃为波状水跃,表面没有旋滚存在,故消能效果差。
称有表面旋滚的水跃为完全水跃。
()24、切应力与剪切变形速率成线性关系的流体是牛顿流体。
()二、单项选择题1、静止液体中同一点各方向的压强()。
A.仅水平方向数值相等;B.数值不等;C.数值相等;D.铅直方向数值最大。
水力学考试复习题第一章1、水力学是研究液体平衡和运动规律及其工程应用的一门科学。
2、液体的基本特性:易流动性、不能承受拉力、均质液体。
3、液体的粘滞性:在运动状态下,液体具有抵抗剪切变形的能力。
4、液体的粘滞性是液体固有的物理性质之一。
静止的液体,粘滞性不起作用。
只有在运动状态下,液体的粘滞性才能表现出来。
5、动力粘滞系数和运动粘滞系数间的关系6、液体的粘滞系数随温度的升高迅速变小。
7、流体的粘滞性是流体分子间动量交换和内聚力作用的结果。
9、牛顿内摩擦定律:做直线运动的液体,相邻两液层间单位面积上的内摩擦力与流速梯度成正比,与液体的性质有关。
表示为dudy 。
10、液体的压缩性:液体受压后,体积缩小,压力撤出后,体积恢复的性质。
11、连续介质:在水力学中,认为液体的物理性质和运动要素在时间和空间上具有连续性。
12、液体作为连续介质看待,即假设液体是一种充满其所占据空间毫无空隙的连续体。
13、实际液体:可压缩、能膨胀、具有粘滞性、具有表面张力的液体。
理想液体:不可压缩、不能膨胀、没有粘滞性、没有表面张力的连续介质。
其中,有无粘滞性是实际液体和理想液体最主要的差别。
14、作用在液体上的力质量力表面力重力惯性力水压力摩擦力15、单位质量力fFm第二章1、水静力学的任务是研究液体的平衡规律及其工程应用。
2、液体的平衡状态有两种:静止、相对静止。
3、静水压强的特性:方向:垂直指向受压面;大小:同一点上各方向的静水压强的大小相等。
4、平衡液体微分方程:dp(某d某YdyZdz)。
该方程反映的物理意义是:平衡的液体中,空间点的静水压强的变化是单位质量力作用的结果。
5、等压面:液体中,由压强相等的点构成的面。
等压面与质量力正交。
6、只受重力作用的静止液体,等压面为一水平面。
7、重力作用下静水压强基本公式:zp常数或pp0h8、标准大气压patm:在国际单位制中,把101.325kN/m2称为一个标准大气压。
9、当地大气压pa:由于大气压强随海拔高程变化,地球上不同地点的大气压强值不同,此压强称为当地大气压。
《水力学》复习题一、单项选择题1、某流体的运动粘度v=2×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )A、3.75×10-9Pa·sB、2.4×10-3Pa·sC、1.6×10-3Pa·sD、2.4×109Pa·s2、图1.1中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( )A、1-1断面和2-2断面B、2-2断面和3-3断面C、1-1断面和3-3断面D、3-3断面和4-4断面图1.13、如图1.2所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是( )A、QA >QBB、QA =QBC、QA <QBD、不能确定图1.24、图1.3所示并联管道A、B,两管材料、直径相同,通过的流量相同,长度 B=2A,两管的水头损失关系为( )A、hfB =hfAB、hfB =2hfAC、hfB =1.41hfAD、hfB =4hfA图1.35、如图1.4所示,水泵的扬程是( )A、z1B、z2C、z1+ z2D、z1+ z2+hw图1.46、在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下,计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( )A、给定水深h,求底宽bB、给定宽深比β,求水深h与底宽bC、给定最大允许流速[v]max,求水底h与底宽bD、给定水力坡度J,求水深h与底宽b7、断面单位能量e随水深h的变化规律是( )A、e存在极大值B、e存在极小值C、e随h增加而单调增加D、e 随h增加而单调减少8、下列各型水面曲线中,降水的水面曲线是( )A、a3型 B、c3型 C、c2型 D、b型9、根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为( )A、自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰B、三角堰、梯形堰和矩形堰C、宽顶堰、实用堰和薄壁堰D、溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10、速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )A、vlv 2B、v lv2C、v lv22D、vlv11、图1.1所示一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2米处的测压管高度为2.2m,设当地压强为98KPa,则容器内液面的绝对压强为( )水柱。
水力学复习题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】目 录复习题一一、填空题(每小题2分,共10分)1、一般情况下,给水管道中的流速不大于 ,不小于 。
2、能量方程中g v 22α项的能量含义为: 。
3、圆管半径m r 1=,满管流动时的水力半径R 为 米;如果正常水深m h 20=,则水力半径R 为 米。
4、从流体内部结构来看,流体的运动形态可以分成 流与 流。
5、只有途泄流量管道的水头损失是相同流量的管道的水头损失的 。
二、判断题(每小题2分,共10分)1、15℃时水的[动力]粘度小于20℃时水的[动力]粘度。
( )2、恒定流时的流线与迹线二者重合。
( )3、有压管道的测压管水头线只能沿程降低 ( )4、工业管道的沿程摩阻系数λ在紊流粗糙区随e R 增加而增加( )5、均匀流的同一过水断面上,各点流速相等。
( )三、名词解释(每小题3分,共15分)1、粘滞性2、流线3、阻力平方区4、当量粗糙度5、断面比能四、简答题(每小题5分,共10分)1、水力学对液体做了哪些物理模型化假设请写出相应内容。
2、 均匀流水力特性如何 五、作图题(共15分)1、作出标有字母的平面压强分布图并注明各点相对压强的大小(3分)2、作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向(4分)3、请作出明渠恒定流的水面曲线 (4分)4、请定性作出下图总水头线与测压管水头线(两段均为缓坡)(4分) 六、计算与证明题(8分 + 8分+6分+10分+8分,共40分)1、水平放置的压力管,渐变段起点的相对压强a kp p 4001=进口管径流量s m Q /8.13=,m D 50.1=,出口管径m d 1=,不计水头损失,求镇墩所受的轴向推力为多少。
2、 水自水池A 沿水平放置的铸铁管流入水池C 若水管m d 2.0=,m l 301=,m l 502=,m H 40=,m H 12=,设沿程阻力系数03.0=λ,求在水池B 中的水深1H3、如右图所示的梯形断面明渠,底宽m b 10=,边坡系数5.1=m ,水深m h 5=,流量s m Q /3003=求流体的弗劳德数r F 及渠中流态。
4、由水箱向管路输水,已知供水量 Q =2.25L/S ,输水管段的直径和长度分别为 d 1=70mm,l 1=25m;d 2=40mm,l 2=15m. 沿程阻力系数λ1=, λ2=,阀门的局部阻力系数 ξ = 。
试求 :(1) 管路系统的总水头损失(2) 若管路末端所需的自由水头 H 2=8m,求水箱液面至管路出口的高差 H 1 5、已知流场y x t u x 222++=,z y t u y +-=,z x t u z -+=,试求: (1)流场中点A (2,2,1)在2=t 时的加速度(2)是恒定流吗(3)是均匀流吗参考答案一、填空题(每小题2分,共10分) 2、一般情况下,给水管道中的流速不大于~3.0m/s ,不小于 0.25m/s 。
2、能量方程中g v 22α项的能量含义为:单位重量液体所具有的流速动能。
3、圆管半径m r 1=,满管流动时的水力半径R 为 0.5 米;如果正常水深m h 20=,则水力半径R 为 0.5 米4、从流体内部结构来看,流体的运动形态可以分成 层 流与 紊 流。
5、只有途泄流量管道的水头损失是相同流量的管道的水头损失的 31二、判断题(每小题2分,共10分) 1、15℃时水的[动力]粘度小于20℃时水的[动力]粘度。
( )2、恒定流时的流线与迹线二者重合。
( √ )3、有压管道的测压管水头线只能沿程降低 ( )4、工业管道的沿程摩阻系数λ在紊流粗糙区随e R 增加而增加 ( )5、均匀流的同一过水断面上,各点流速相等。
( )三、名词解释(每小题3分,共15分) 1、粘滞性:当流体处于运动状态时,如果流体质点之间存在相对运动,则质点之间要产生内摩擦力抵抗其相对运动,流体的这种性质称为粘性或者粘滞性。
2、流线:流线是表示某一瞬时流动方向的曲线,该曲线上所有各点的流速矢量均与曲线相切。
3、阻力平方区:在土木、水利等实际工程中的水流一般处于紊流粗糙区,该区2v h f ∝,所以又名阻力平方区。
4、当量粗糙度:将工业管道和人工管道在同样试验条件下进行沿程水头损失试验,把具有同一沿程阻力系数 值的人工砂粒粗糙度作为工业管道的当量粗糙度。
5、断面比能:将每一个过流断面的参考基准面选在渠底最低点所在的水平面这一特殊位置,此时断面上单位重量液体所具有的总能量就是断面比能。
四、简答题(每小题5分,共10分)1、水力学对液体做了哪些物理模型化假设请写出相应内容。
要点:(1)流体的连续介质模型假设流体力学把流体质点作为最基本的研究单位,从而摆脱了由于分子间隙与分子的随机运动所导致的物理量不连续的问题(分子之间有间隙,但质点团之间没有间隙)。
采用连续介质模型,既可以摆脱分子运动的复杂性,也可以满足工程的实际要求。
这样,我们在研究流体的宏观运动时,可以将之视为均匀的连续介质,其物理量是空间和时间的连续函数,可以应用连续函数的方法分析流体的平衡与运动规律。
(2)理想流体假设绝对不可以压缩,不能膨胀,没有粘性的连续介质。
这样先抛开粘性分析理想液体,应用到实际液体时再进行修正。
它是一种对流体物理性质的简化的力学模型。
2、均匀流水力特性如何要点:(1)过流断面为平面,且断面形状、尺寸沿流程不变;(2)流线为平行直线,同一流线上各点流速相等,从而各断面流速分布相同,各断面平均流速相等,动能修正系数及动量修正系数对应相等;(3)动水压强规律与静压强分布规律相同。
五、作图题(共15分)1、作出标有字母的平面压强分布图2、作出下面的曲面上压力体图并并注明各点相对压强的大小(3分)标明垂直方向分力的方向(4分)3、请作出明渠恒定流的水面曲线(两段均为缓坡)(4分)4、请定性作出下图总水头线与测压管水头线(4分)六、计算题 (共40分)1、 解: 渐变进口段:22177.14m D A ==π , s m A Q V /02.111==,m gv 05.02211=α,m pg v 65.302211=+γα,KN A p 53111=(2分)渐变出口段:222785.04m d A ==π,sm A Q V /30.222==,m g v 27.02222=α (2分)由能量方程:γαγα2222121122p g v p g v +=+ 得 A KP p 7.2972= (2分)由动量方程: )(11222211V V Q R A p A p ββρ-=+- 解得KN R 295=(2分)2、解: A 到C 池:由方程g v d L H H 2)(220ξλ∑+∑=- (2分)解得 m g v 223.022=, 式中 3=∑ξ,m L 80=∑(2分)A 到B 池:由方程g v d L H H 2)(2110ξλ∑+=-,式中5.1=∑ξ,m L 30=, (2分)解得 m H 8.21=,(2分)3、 解: A =(b+mh )h = (10 + ×5)×5 = 87.5 m 2 (2分)v = A Q= 3.43 m/sFr 2= gh V 2 = (2分)Fr = <水流流动状态为缓流。
(2分)4、解:(1)计算管路系统的总水头损失s m d Q v /58.04211==π, s m d Qv /79.14222==π,(2分)突然缩小处的3367.0)1(5.012=-=A A ξ(2分)mh h h h h h j j j f f w 02.2...32121==++++=(2分)(2)计算水箱液面高度mg V h H H w 18.10222221=++=α(4分) 5、解:(1)2/28224620)(2)222(22s m z y x t z y t y x t z uu y u u x u u t u a x z x y x x x x =++++=++-++++=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=(2分)同理,2/3s m a y =,2/8s m a z =(2分)(2)非恒定流 (2分)(3)非均匀流 (2分) 复习题二一、是非题(正确的划“√”,错误的划“╳”)(本大题分17小题,每小题1分,共17分)1、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。
( )2、紊流可以是均匀流,也可以是非均匀流。
( )3、谢才系数C 的单位是m 。
( )4、均匀流中只考虑沿程水头损失;渐变流中只考虑局部水头损失。
( )5、公式gv d l h f 22λ=既适用于层流,也适用于紊流。
( )6、当H=2m ,δ=30m ,如图所示的建筑物为宽顶堰。
( )7、对于实用堰与宽顶堰,只要下游水位不超过堰顶时,就一定是自由出流。
( )8、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。
( ) 9、渗流压强与基准面的选择有关。
( ) 10、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。
( )11、在管道水力计算中,所谓“长管”就是说管很长,所谓“短管”就是管道很短。
( )12、并联长管道各管段的流量一定不相等。
( ) 13、当管道长度L 大于10倍作用水头H 时,称为“长管”。
( ) 14、长直棱柱形正坡(i >0)明渠中,作恒定流的水流,一定是均匀流。
( )15、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。
( ) 16、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流,也适用于非恒定流。
( ) 17、沿任意封闭曲线的速度环量为零的流速场为无涡流(无旋流)。
( ) 二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号) (本大题分8小题,每小题2分,共16分)1、盛水容器a 和b 的测压管水面位置如图(a )、(b )所示,其底部压强分别为p a 和p b 。
若两容器内水深相等,则p a 和p b 的关系为 ( ) (1)p a > p b (2)p a < p b(3)p a = p b (4)无法确定 2、静水压力的方向 ( )(1)与受力面平行 (2)与受力面斜交(3)与受力面外法线方向一致 (4)与受力面内法线方向一致 3、层流断面流速分布规律符合 ( ) (1)对数分布 (2)直线分布 (3)抛物线分布 (4)椭圆分布4、平底棱柱形明渠的水跃函数θ(h ′)与θ(h ″)的关系是 ( ) (1)θ(h ′)=θ(h ″) (2)θ(h ′)>θ(h ″) (3)θ(h ′)<θ(h ″) (4)无法确定5、缓坡上发生均匀流必定是 ( ) (1)缓流 (2)缓变流 (3)急流 (4)临界流6、有一薄壁圆形孔口。