2009河海大学水力学试题及答案 (1)

河海大学水力学考研复习题及答案（一）选择题1. 水力学是研究流体运动和平衡规律的学科，以下哪项不是水力学的研究内容？A. 流体的运动规律B. 流体的力学性质C. 流体的传热传质规律D. 流体与固体的相互作用答案：C2. 在流体静力学中，以下哪项描述是正确的？A. 流体内部各点的压力相等B. 流体表面的压力等于大气压力C. 流体内部的压力随深度的增加而减小D. 流体内部的压力随深度的增加而增加答案：D（二）填空题3. 水力学的基本方程之一是______，它是描述流体运动的基本方程。

答案：纳维-斯托克斯方程4. 在流体力学中，流体的连续性方程可以表示为______。

答案：∇·v = 0（其中v表示流速向量）（三）判断题5. 流体的黏滞性是指流体内部各层之间因相对运动而产生的阻力。

（）答案：正确6. 在理想流体中，流线与流体质点的轨迹重合。

（）答案：正确（四）计算题7. 一根直径为10cm的管道，水在管道中的流速为2m/s，求管道的流量。

答案：流量Q = A·v = π×(0.05)^2×2 =0.0157m^3/s8. 一水箱内装有水，水面距离水箱底部的高度为h，求水箱底部受到的压力。

答案：P = ρgh（其中ρ为水的密度，g为重力加速度，h为水面距离水箱底部的高度）（五）论述题9. 简述流体力学中伯努利方程的物理意义及应用。

答案：伯努利方程是流体力学中描述流体运动的一个重要方程，它表示在理想流体中，流速、压力和高度之间存在一定的关系。

其物理意义如下：（1）流速与压力成反比，流速越大，压力越小；（2）流速与高度成正比，流速越大，高度越低；（3）流速与流速平方成正比，流速越大，流速平方越大。

伯努利方程的应用：（1）计算流体在管道中的流速；（2）计算流体在明渠中的流速；（3）计算流体在喷嘴、孔口等处的流速；（4）计算流体在泵、风机等设备中的压力损失。

二、答案（一）选择题1. C选项描述的是流体的传热传质规律，属于热力学的研究内容，而非水力学。

1．选择题部分（一）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。

答案：d（二）在水力学中，单位质量力是指（）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。

答案：c（3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案：b（4）水力学中的一维流动是指（）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。

答案：d（5）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。

答案：b（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a、层流区；b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区答案：c（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a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案：c（8）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。

答案：c（9）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。

答案：b（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a、缓流；b、急流；c、临界流；答案：b（11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（）成正比。

a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案：d（12）渗流研究的对象是（）的运动规律。

a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水。

答案：a（13）测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案：b（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a、1米，λQ =1000；b、10米，λQ =100；c、1米，λQ =100000；d、10米，λQ=100000。

2007年一 ，名词解释：1．连续介质：流体质点完全充满所占空间，没有间隙存在，其物理性质和运动要素都是连续分布的介质。

2．流线： 某一确定时刻t ，在流场中一定有这样的曲线存在，使得曲线上各点处的流体质点的流速都在切线方向，这样的曲线就叫做该时刻t 的流线。

3．长管：在水力计算中，管道沿程阻力远远大于局部阻力，局部阻力可以忽略不计的管道。

4．水跃：明渠水流从急流过渡到缓流状态时，会产生一种水面突然跃起的特殊局部水里现象，既在较短的渠段内水深从小于临界水深急剧地跃到大于临界水深的现象。

5。

渗流模型： 在保持渗流区原有边界条件和渗透流量不变的条件下，把渗流看成是由液体质点充满全部渗流区的连续总流流动。

二，解答题1. 温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？答：温度升高时液体的粘滞系数降低，流动性增加，气体则相反，粘滞系数增大。

这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。

温度升高时，分子间的内聚力减小，粘滞系数就要降低。

造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。

当温度升高时，气体分子运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧，所以，气体的粘性将增大。

2. 写出总流伯努利方程，解释各项及方程的物理意义。

答：总流伯努利方程为：l h gV P Z gV P Z +++=++222222221111αγαγ其中：Z 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均位置势能γP表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均压强势能。

gV 22α 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均动能。

l h 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均机械能损失，称为总流水头损失γPZ H P += 代表总流过流断面上单位重量流体的平均势能gV PZ H 22αγ++= 代表总流过流断面上单位重量流体的平均机械能3. 长度比尺为40的传播模型实验，测得船速为1.2m/s 时模型受到的波浪阻力为0.03N ，试求原型船速和原型船舶所受到的波浪阻力（以重力作用为主）答：根据牛顿一般相似原理：力的比例尺：2222pp p pF m m m mF l v F l v ρλρ==弗罗特数法则 22pmr p mv v F gL gL ==由以上两式得33p pmmF l F l =最终得p F =33pml l m F ⨯=3400.031920N ⨯=4. 利用圆管层流Re 64=λ ，水力光滑区25.0Re 3164.0=λ和粗糙区25.0)(d K =λ这三个公式，论证在层流中v h f ∝，光滑区75.1v h f ∝，粗糙区2v h f ∝答：因为g v d L h f 22αλ=，μρvL=Re（1）由题圆管层流Re64=λ ，所以vL ρμλ64=， 则：g v Ld h f 264αρμ= ，即av v g Ld h f ==264αρμ其中gLd a 264αρμ= 当流体，管长，管径一定时a 为定量，所以层流中v h f ∝。

1．选择题部分（一）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。

答案：d（二）在水力学中，单位质量力是指（）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。

答案：c（3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案：b（4）水力学中的一维流动是指（）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。

答案：d（5）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。

答案：b（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a、层流区；b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区答案：c（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a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案：c（8）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。

答案：c（9）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。

答案：b（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a、缓流；b、急流；c、临界流；答案：b（11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（）成正比。

a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案：d（12）渗流研究的对象是（）的运动规律。

a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水。

答案：a（13）测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案：b（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a、1米，λQ =1000；b、10米，λQ =100；c、1米，λQ =；d、10米，λQ=。

河海大学 2003 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目名称：水力学 一、是非题（每题 2分，共 20 分）1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数 与雷诺数。

（ ）2．断面单位能量 E s 沿流程总是减小的。

（ ） 3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。

（ ） 4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。

（ ） 5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。

（ ）6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数 F r 相等。

（ ）7．因为各并联支管的长度、 直径及粗糙度可能不同， 因此在各支管的水头损失也不同。

（ ） 8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

（ ） 9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。

（ ） 10．相对压强可以大于、等于或小于零。

（）二、选择题（每题 2分，共 20 分） 1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数和动量校正系数 将2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形成远离水跃的条件是 （ ）（1）h t h co2（ 2） h t h co2 （3） h t h co2（ 4）无法确定3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较（ ）（1）前者大于后者 （ 2）二者相等 （3）前者小于后者（ 4）无法比较4．明渠的临界水深决定于（ ）（1）流量和底坡 （ 2）断面形状、尺寸和底坡1）均增大3） 增大、减小2）均减小4） 减小、 增大3）流量和糙率（4）流量和断面形状、尺寸5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强1）均按静水压强规律分布2）前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布3）前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布4）均不按静水压强规律分布6．下列哪个条件满足时，明渠水流是缓流1) F r 12) F r 13) F r 14）无法确定7．毕托管可以用来测1）脉动流速（2）时均流速（3）脉动流速（4）脉动压强8．满足dE s/ ds 0条件的流动是1）非均匀渐变缓流非均匀渐变急流3）均匀流4）临界流9．有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，其总水头线沿流向应（1）逐渐升高（2）逐渐降低（3）与管轴线平行（4）无法确定10．雷诺数的物理意义是1）重力与惯性力之比2）重力与粘滞力之比3）粘滞力与惯性力之比4）惯性力与粘滞力之比三、作图题（每题 5 分，共10 分）C 1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。