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第1章 绪 论一、选择题1．按连续介质的概念，流体质点是指（ ）A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒； C . 无大小的几何点； D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2．作用在流体的质量力包括（ ）A. 压力；B. 摩擦力；C. 重力；D. 惯性力。
3．单位质量力的国际单位是：（ ）A . N ； B. m/s ； C. N/kg ； D. m/s 2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（ ）Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度的升高而（ ）A . 增大； B. 减小； C. 不变。
6．气体的粘性随温度的升高而（ ）A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（ ）Ａ. m 2/s ；B. N/m 2 ； C. kg/m ；D. N ·s/ｍ2 8．理想流体的特征是（ ）Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT 。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（ ）Ａ. 200001； Ｂ. 100001；Ｃ. 40001。
10．水力学中，单位质量力是指作用在（ ）Ａ. 单位面积液体上的质量力； Ｂ. 单位体积液体上的质量力；Ｃ. 单位质量液体上的质量力； Ｄ. 单位重量液体上的质量力。
11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（ ）Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 量度Ｃ. 大。
12．已知液体中的流速分布µ－y Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝13 Ａ. 液体微团比液体质点大；Ｂ.Ｃ. 液体质点没有大小，没有质量；Ｄ. 液体质点又称为液体微团。
14．液体的汽化压强随温度升高而（ ）Ａ. 增大； Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；15．水力学研究中，为简化分析推理，通常采用以下三种液体力学模型（ ）Ａ. 牛顿液体模型； Ｂ. 理想液体模型； Ｃ. 不可压缩液体模型；Ｄ. 非牛顿液体模型；Ｅ. 连续介质模型。
《水力学（B）》网考复习资料《水力学（B）》期末复习题一一、单选题1. _______是研究作用在液体上的力与运动要素之间的关系，以及液体运动的基本规律。
（）A 水静力学B 水动力学C 土动力学D 土静力学参考答案：B；2. 静止液体中同一点各方向的压强（）。
A 大小相等B 大小不等C 仅水平方向数值相等D 铅直方向数值最大参考答案：A；3. 在均质、连通的液体中，水平面是等压面，这就是___原理。
A 连通器原理B 动量原理C 帕斯卡原理D 阿基米德原理参考答案：A；4. 作用于淹没物体上的静水总压力只有一个铅垂向上的浮力，其大小等于该物体所排开的同体积的水重，这是著名的_____原理。
A 连通器原理B 动量原理C 帕斯卡原理D 阿基米德原理参考答案：D；5. 理想液体的总水头线是一条（）。
A 抛物线B 水平线C 曲线D 斜直线参考答案：B；6. 总流的动量方程为，如果由动量方程求得的力为负值说明______（）A 说明原假设的力的方向不对，反向即可。
B 说明方程中流速的取值出现错误。
C 说明方程中流量的取值出现错误。
D 说明方程中流速和流量的取值均出现错误。
参考答案：A；7. 雷诺数Re是用来判别下列何种流动的重要无量纲系数A 均匀流与非均匀流B 层流与紊流C 急流与缓流D 明流与管流参考答案：B；8. 当水流的沿程水头损失系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于A 紊流粗糙区B 紊流光滑区C 紊流过渡区D 层流区参考答案：A；9. 水泵的扬程是指（）A 水泵提水高度B 水泵提水高度+吸水管的水头损失C 水泵提水高度+ 吸水管与压水管的水头损失D 吸水管与压水管的水头损失参考答案：C；10. 在缓坡明渠中不可以发生的流动是A 均匀缓流B 均匀急流C 非均匀缓流D 非均匀急流参考答案：B；二、多选题1. ______是压强单位A N/m2C kN/mD mm 汞柱参考答案：A,B,D；2. 关于无量纲数，下列说法哪些是正确的（）A 量纲指数全部等于0 的物理量称为无量纲数。
1 绪论1、作用也液体上力的分类：表面力、质量力（包括哪些力？）2、流体的粘性：牛顿内摩擦定律（公式及其含义，粘滞力与其它因素的关系），粘滞系数（运动、动力）3、什么是理想液体？4、什么是牛顿液体？1．与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是（（2））。
（1）切应力和压强（2）切应力和剪切变形速度（3）切应力和剪切变形2．液体的粘性是液体具有抵抗剪切变形的能力。
( √)3．作用于液体上的力可以分为__质量力________和__表面力________两类。
惯性力属于___质量______力。
4．液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。
( ×)（1）粘度为常数（2）无粘性（3）不可压缩（4）符合RT=pρ5．凡符合牛顿内摩擦定律的液体均为牛顿液体。
( √)6．自然界中存在着一种不具有粘性的液体，即为理想液体。
( ×)2 流体静力学2.2 欧拉平衡微分方程1、液体平衡微分方程的表达式及其理解2、等压面概念，静止液体形成等压面的条件；质量力与等压面正交3、重力作用下流体压强分布规律；静止液体压强基本方程及其应用；4、测压管水头概念及其理解1．在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是（1）。
（1）同一种液体，相互连通（2）相互连通（3）不连通（4）同一种液体2．等压面不一定和单位质量力相互垂直。
( ×)3．在重力作用下平衡的液体中，各点的单位势能相等。
( √)4．静止液体中某一点的测压管水头是（（3））。
（1）测压管的液柱高度（2）测压管液面到测点的高差（3）测压管液面到基准面的高差（4）点的位置与基准面的高差5．一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，则容器内液面的相对压强为－2m 水柱。
5．液体平衡微分方程为_____x p X ∂∂=ρ1， ypY ∂∂=ρ1 ，z p Z ∂∂=ρ1 ____。
2.3 液体压强的测量1、绝对压强、相对压强、真空度2、金属测压计和真空计的区别1．某点的真空度为65000Pa ，当地大气压为0.1Mpa ，该点的绝对压强为 35000 Pa 。
2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？
答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线：
2
2()2s Q E h f h gA α=+=
二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45°角
直线为渐近线h →∞，Es →∞；
2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ；
3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流；
4）临界水深hk 可判断流态：
（1）当h=hk 临界流；
（2）当h>hk 缓流；
（3）当h<hk 急流。
2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。
10、液流为恒定均匀流时，必有（ A ）为零。
A 时变加速度
N
3N N 1N K b 1c 1
a 2c 2N 2
b 2。
连续介质模型：认为液体充满一个体积时是不留任何间隙的，其中没有真空，也没有分子间隙，认为流体是连续介质密度：ρ=m / v (kg/m3g/cm3)水：1.0*103 kg/m3 水银：13.6*103 kg/m3重度γ(伽玛)=w/v w=mg γ(伽玛)= ρg牛顿内摩擦定律：作层流运动的液体，相互邻近层间单位面积上所作用的内摩擦力（或粘滞力），与流速梯度成正比，同时与液体的性质无关。
根据牛顿内摩擦定律：T=μA (du/dy)μ为比例系数，称为粘度，单位N·s/m2即Pa·s T为液体的内摩擦力应力：单位面积上受到的力设τ（套）为单位面积上的内摩擦力，即粘性切应力则τ（套）=T/A=μ(du/dy)温度、压强对粘性的影响：温度↑液体↓气体↑压强对粘度影响很小可以忽略牛顿流体：凡是符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，如水，空气、酒精和汽油理想液体：是指不考虑粘性的液体作用在液体上的力质量力（体积力）：G=ma;mg;mw2r——与质量成正比表面力（面积力）：切向力；压力；表面张力——与作用面积成反比静水压强有两个重要特性：静水压强的方向垂直指向作用面；同一点不同方向上的静水压强大小相等设液面压强为p0,均质液体重度为γ，该点在液面以下的深度为hP=p0+γh γ=ρg静水压强方程式的意义：几何意义与水力学意义静止液体内任何一点的测压管水头等于常数，即z+p/ϒ＝Cz——位置高度（位置水头）p/ϒ——测压管高度（压强水头）z+p/ϒ——测压管液面相对于基准面的高度。
（测压管水头）物理意义压强的两种计算基准：1. 以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强，称为绝对压强，以p’表示2. 以同高程大气压强p a为零点起算的压强，称为相对压强，以p表示绝对压强和相对压强是按两种不同起算点计算的压强，它们之间相差一个大气压p a 即p= p’-p a绝对压强只能是正值，而相对压强则可正可负真空：当取相对压强为负值时，其绝对值表示的压强为真空度压强的三种量度单位：1.从压强的基本定义出发，国际单位N/m2 1Pa=1N/m2工程单位是kgf/cm2 kgf/m22.用大气压的倍数来表示，1.01*105Pa=1个标准大气压（atm）=10.33mH2O=760mmHg如未说明，大气压强均指工程大气压1at=1kgf/cm2=98 kgf/m2=0.98*105Pa=10mH2O3.用液柱高度来表示h=p/γ1工程大气压＝98kPa测量压强的仪器：1.测压管：测压管是一根玻璃直管或U形管，一端连接在需要测定的容器孔扣上，另一端开口，直接和大气相通2.压差计：压差计是测定两点间的压强差或测压管水头差的仪器，常用U形管制成作用在平面壁上的静水总压力1. 静水总压力大小水平：P=p c A =γh c A 垂直：P=γV体p c为受压面形心的相对压强；h c为受压面形心在水平面下的深度总压力：P=（P水2+P垂直2）1/2方向：垂直指向作用面tanα= P垂直/ P水2.3. 作用点4. 压力体的绘制求压力中心y D=y C+J C/y C A常见平面图形 A y C J C1.矩形bh 1/2 h 1/12 bh32.圆形πr21/4πr4例题：一弧形闸门如图2—22所示。
复习总结（标红或划线的需记住）0 绪论一、概念1、水力学：用实验和分析的方法，研究液体机械运动（平衡和运动）规律及其实际应用的一门科学。
2、密度和容重：ρ=V M γ=V Mgγ=ρg 纯净水1个标准大气压下，1atm 4℃时密度最大 ρ水=1000kg /m 3 γ水=9.80kN/m 3ρ水银=13.6×103 kg /m 3（1atm20℃） 1N=1kg m/s 2容重γ的概念一般新教材中多已不引用，但工程中仍采用，本教案中仍采用，3、粘滞性：液体质点抵抗相对运动的性质。
粘滞性是液体内摩擦力存在的表现，是液体运动中能量产生损失的根本原因。
4、理想液体：不考虑粘滞性、压缩性、热涨性、表面张力性质的液体称为理想液体。
τ=ηdydu 或T=ηAdyduη动粘 [ML -1T -1] Pa.s (帕.秒) 1 Pa=1N/m 2 1N=1kg ²m/s 2ν运粘 [L 2T -1] m 2/sν=η/ρ水的经验公式：ν=2000221.00337.0101775.0tt ++公式中ν单位为cm 2/s ，t 为水温℃。
5、连续介质模型：假定液体质点毫无空隙地充满所占空间，描述液体运动物理量（质量、速度、压力等）是时间和空间的连续函数，因而可用连续函数的分析方法来研究，这种假定对解决一般工程实际问题是有足够的精度的。
6、压缩性 一般不考虑热膨胀性 流动性二、 问题1、 牛顿内摩擦定律简单应用；2、 作用于液体上的力：质量力、表面力；3、 水力学研究方法：理论分析、科学试验、数值模拟4、 水力学应用（水利工程）：1）确定水力荷载2）确定水工建筑物过水能力（管、渠、闸、堰 ） 3）分析水流流动形态4）确定水流能量消耗和利用 5）水工建筑物水力设计1 水静力学一、概念1、静水压强：p =AP A ∆∆→∆0lim=dAdP2、等压面：均质连通液体中，压强各点相等的点构成的面称为等压面。
水力学复习大纲主要结合PPT所讲内容及课后作业。
绪论连续介质、理想液体、牛顿内摩擦定律、μ、质量力、表面力。
第一章水静力学静水压强基本计算公式、作用在曲面上的静水总压力的计算、压力体与静水压强分布图的绘制。
第二章液体运动的流束理论三个方程的应用。
第三章液流型态及水头损失雷诺试验、雷诺数、沿程、局部水头损失的计算、水力光滑面。
0．绪论0.3 液体的主要物理性质0.4 连续介质和理想液体的概念0.5 作用于液体上的力1 水静力学1.1 静水压强及其特性1.3 等压面1.4 重力作用下静水压强的基本公式1.5 几种质量力同时作用下的液体平衡1.6 绝对压强与相对压强1.7 压强的测量1.8 压强的液柱表示法，水头与单位势能1.9 作用于平面上的静水总压力1.11 作用于物体上的静水总压力，潜体与浮体的平衡及其稳定性思考题习题掌握静水压强的特性，压强的表示方法及计量单位，掌握液体平衡微分方程与水静力学的基本方程，掌握液柱式测压仪的基本原理，能熟练计算作用在平面上的静水总压力。
理解潜浮体的平衡与稳定。
重点：液体平衡微分方程与水静力学的基本方程。
难点：液体的相对平衡，作用在平面的力。
2 液体运动的流束理论2.2 液体运动的一些基本概念2.3 恒定总流的连续性方程2.4 恒定总流的能量方程2.5 恒定总流的动量方程基本要求：了解液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法，掌握液体的主要物理性质。
理解液体运动的两种方法—拉格朗日法和欧拉法，了解液体微团运动的基本形式，能判别有涡流与无涡流，理解平面势流中流函数与势函数的求解方法，牢固掌握恒定总流连续性方程、连续性微分方程、理想液体元流的能量方程与实际液体总流的能量方程、恒定总流动量方程。
了解不可压缩气体的能量方程。
重点：液体的主要物理性质。
水动力学理论基础。
难点：实际液体的运动微分方程，恒定总流伯诺里方程，恒定总流动量方程。
3 液流型态及水头损失3.1 水头损失的物理概念及其分类3.2 液流边界几何条件对水头损失的影响3.5 圆管中的层流运动及其沿程水头损失的计算3.7 沿程阻力系数的变化规律3.8 计算沿程水头损失的经验公式――谢齐公式基本要求：掌握流动阻力与水头损失的概念与产生原因，理解实际液体的两种流动型态—层流与紊流，掌握均匀流的基本方程、圆管层流与紊流沿程阻力及沿程水头损失的计算方法，掌握局部阻力及局部损失的分析与计算。
水力学模型假定：连续介质假定、不可压缩液体假定、理想液体假定。
作用在液体上的力类型：表面力和质量力。
静水压强的特征：一是它的方向和作用面的内法线方向一致，二是任意一点上各个方向的静水压强的大小都相等。
静水压强的表示：绝对压强、相对压强和真空值。
水流阻力和水头损失产生的原因：一是液体具有粘滞性，二是固体边界的影响。
因均匀流沿流程的流动情况不变，则过水断面上切应力的大小及分布沿流程不变，这种切应力称为沿程阻力。
在流动过程中，要克服这种摩擦阻力就需要做功，单位质量液体由于沿程阻力做功所引起的机械能损失称为沿程水头损失。
局部阻力：在急变流段上产生的流动阻力称为局部阻力。
相应的水头损失称为局部水头损失。
水力最优断面：当渠道的i、n及过水断面面积w一定时，使渠道所通过的流量最大的那种断面形状称为水力最优断面。
急流：在山区底坡较陡、水流湍急的河道和溪涧中或底坡陡峻的渠道中，水流速度较大，若有大块孤石或桥墩阻水，则水面只在石上隆高，激起浪花，而孤石或桥墩对上游水流并不发生任何影响，这种水流状态称为急流。
缓流：如果底坡平坦、水流缓慢的平原河道中，水流遇到桥墩等障碍物，则桥墩上游水面的壅高可以延伸到上游较远的地方，这种水流状态称为缓流。
临界流：如局部干扰只引起下游水面曲线变化，对上游水面曲线无影响，为临界流动状况，称为临界流。
F r<1明渠水流为缓流F r>1为急流F r=1为临界流堰的分类：按堰壁厚度与堰前水头H的比值分为薄壁堰、实用堰和宽顶堰按堰下游水位对堰的过流能力的影响程度分为自由堰和淹没堰。
按堰前渠道宽度和堰口宽度的变化分为无侧收缩堰和有侧收缩堰。
明渠均匀流的产生条件：1.渠底高程必须沿程降低，即i>0,且i沿程不变。
2.渠道必须是长而直的棱柱形渠道，过水断面的大小及形状、渠道表面的粗糙系数n都应沿程不变。
3.渠道中的流量应恒定不变。
明渠均匀流的水利特征：1.过水断面的形状、尺寸及水深沿程不变，过水断面上流速的大小、方向及分布沿程不变，因此过水断面上的平均流速v、动能修正系数、动量修正系数也都沿程不变，所以流速水头也沿程不变。
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。
