水力学期末考试复习试题和答案解析
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⽔⼒学期末综合复习题《⽔⼒学》期末综合复习题⼀、填空题(每⼩题4分,共16分)1.有⼀明渠均匀流,通过流量s553=,底坡0004Q/mi,则其流量模数K= .=.02.⽔泵进⼝真空计的读数为2p k=,则该处的相对压强⽔头为 mKN5.24m/3.矩形断⾯渠道,⽔深h=1m,单宽流量s=,则该⽔流的佛汝德数Fr= 。
13q/m4.宽顶堰的总⽔头H0=2m, 下游⽔位超过堰顶的⾼度h s=1.4m,此时堰流为出流。
5.渗流杜⽐公式表明,在渐变渗流中过⽔断⾯的流速分布为。
6.已知谢才系数s=,则沿程阻⼒系数λ= 。
1002/1mC/⼆、单项选择题(每⼩题3分,共30分)1.静⽔中若某点的真空压强是20kP a,则其相对压强是()(A)118 kP a (B)78 kP a (C)-20 kP a(D)-78 kP a2.⽔⼒最佳断⾯是()(A)湿周⼀定,⾯积最⼩的断⾯,(B)⾯积⼀定,通过流量最⼤的断⾯,(C)最低造价的断⾯,(D)最⼩糙率的断⾯3.紊流中粘滞底层厚度δ⽐绝对粗糙度?⼤得多的壁⾯称为()(A)光滑⾯(B)过渡粗糙⾯(C)粗糙⾯(D)以上答案均不对4.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)层流区(B)紊流光滑区(C)紊流过渡区(D)紊流粗糙区5.明渠中发⽣a1型⽔⾯曲线,则⽔流属于()(A)急流(B)缓流(C)均匀流(D)层流6.过堰⽔流的流量Q与堰顶⽔头H的()(A) 1/2次⽅成正⽐(B) 3/2次⽅成正⽐(C) 2次⽅成正⽐(D) 1次⽅成正⽐7.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)仅⽔平⽅向数值相等 (D)铅直⽅向数值最⼤8.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9.液体只受重⼒作⽤,则静⽌液体中的等压⾯是()(A)任意曲⾯;(B)⽔平⾯(C)斜平⾯(D)旋转抛物⾯10.液体中某点的绝对压强为88kN/m2,则该点的相对压强为()(A)10 kN/m2(B)-10kN/m2(C)12 kN/m2(D)-12 kN/m211.过⽔断⾯是指()(A)与流线平⾏的断⾯(B)与流线正交的横断⾯(C)与流线斜交的横断⾯(D)与迹线正交的横断⾯12.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。
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()。
期末考试水力学客观题1、水力学是研究液体在平衡或机械运动状态下力学规律的一门科学。
A、正确(正确答案)B、错误2、液体的密度是一个常数。
A、正确B、错误(正确答案)3、水力学中研究的实际液体是连续介质。
A、正确(正确答案)B、错误4、牛顿液体内摩擦力的大小与作用面上的压强大小无关A、正确(正确答案)B、错误5、牛顿内摩擦定律表明,液体的切应力与液体的剪切变形速率成正比A、正确(正确答案)B、错误6、只要是牛顿流体,都能够运用牛顿内摩擦定律计算其内摩擦力。
A、正确B、错误(正确答案)7、液体的黏度越大,其黏滞性就越大。
A、正确(正确答案)B、错误8、液体压缩系数的大小仅与液体的性质有关。
A、正确B、错误(正确答案)9、理想液体就是黏性很小的液体。
A、正确B、错误(正确答案)10、水力学是研究液体处于()的一门科学。
A、平衡或机械运动状态下的力学规律B、机械运动状态下的力学规律及其工程应用C、平衡状态下的力学规律及其工程应用D、平衡或机械运动状态下的力学规律及其工程应用(正确答案)11、当液体的性质一定时,其密度会随()的变化而变化。
A、温度和压强(正确答案)B、温度和体积C、质量和体积D、重量和压强12、液体的黏滞性在液体(),不显性。
A、匀加速直线运动时B、匀速直线运动时C、运动状态时D、静止状态时(正确答案)13、连续介质假设,就是把液体假设成为一种()。
A、没有空隙存在的流体(正确答案)B、不能压缩的流体C、不能承受内摩擦力的流体D、密度不变的流体14、牛顿内摩擦定律的适用条件是()。
A、牛顿液体B、作分层流动的实际液体C、理想液体D、做分层流动的牛顿液体(正确答案)15、严格地说,理想液体应该是()。
A、没有黏滞性的液体B、没有黏滞性、没有表面张力特性的液体C、没有黏滞性、没有表面张力特性和弹压缩性的液体(正确答案)D、没有黏滞性和没有弹性压缩性的液体16、液体的单位质量力是指()的质量力。
《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》试题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、水击现象与调压系统的液面波动都属于()。
A、恒定流B、渐变流C、非恒定流D、急变流正确答案:C2、堰流及闸孔出流都属于明渠()。
A、缓流B、均匀流C、渐变流D、急变流正确答案:D3、水力计算中的工程大气压强值是()千帕。
A、98B、101C、100D、101.293正确答案:A4、与静水压强的量测相似,可以用()来测量动水压强。
A、测压管B、虹吸管C、比压计D、差压计正确答案:A5、突然扩大管段的测压管水头线沿程。
()A、保持水平B、不确定C、上升D、下降正确答案:C6、测量液体中某一点的相对压强值可以用()。
A、测压管B、比压计C、压差计D、差压计正确答案:A7、管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。
A、0B、0.4PaC、0.3PaD、0.2Pa正确答案:A8、管嘴出流的泄流量( )孔口出流的泄流量。
A、相等B、不确定C、大于D、小于正确答案:C9、有一定大小尺寸的实际水流一般称为()。
A、元流B、微小流束C、流管D、总流正确答案:D10、均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成(),并与土的性质有关。
A、对数关系B、反比C、平方关系D、正比正确答案:D11、堰流为自由出流,其淹没系数()1.0。
A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:A12、总水头线与基准面之间的几何高度代表了()的大小。
A、流速水头B、测压管水头C、总水头D、压强水头正确答案:C13、若压力体为实()压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向()。
A、与曲面正交B、铅垂向下C、铅垂向上D、与曲面的切平面正交正确答案:B14、水力坡度是表示单位重量液体在单位流程上的()。
A、水头损失B、位置升高C、位置降低D、压强降低正确答案:A15、圆管均匀层流的流速分布为()。
A、抛物线B、指数曲线C、直线D、对数曲线正确答案:A16、水跃函数曲线的上支为增函数,水流为缓流,代表()。
《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A期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体的粘性系数是描述流体()的物理量。
A. 惯性B. 可压缩性C. 粘滞性D. 热传导性答案:C2. 根据连续性方程,当流体流经一个逐渐收缩的管道时,流体的流速()。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A3. 伯努利方程适用于()流体。
A. 可压缩B. 不可压缩C. 静止D. 任何答案:B4. 流体静压力与流体的深度成正比,其比例系数是()。
A. 重力加速度B. 密度C. 粘性系数D. 温度答案:B5. 流体的雷诺数是用来判断流体流动的()。
A. 粘性B. 惯性C. 稳定性D. 压缩性答案:C6. 流体力学中的“无粘性流体”是指()。
A. 粘性系数为零的流体B. 粘性系数非常小的流体C. 粘性系数非常大的流体D. 无法测量粘性系数的流体答案:A7. 根据牛顿第二定律,流体的动压力与流体的()成正比。
A. 密度B. 速度C. 温度D. 粘性系数答案:B8. 流体力学中的“临界雷诺数”是指流体从层流过渡到湍流的()。
A. 最小雷诺数B. 最大雷诺数C. 特定雷诺数D. 平均雷诺数答案:C9. 流体的流线是表示流体()的线。
A. 速度B. 压力C. 温度D. 密度答案:A10. 流体力学中的“势流”是指()。
A. 速度场B. 压力场C. 温度场D. 密度场答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的“不可压缩流体”是指其密度在流动过程中()的流体。
答案:不变2. 流体的粘性系数μ与温度的关系是()。
答案:温度升高,粘性系数增大3. 流体的雷诺数Re=()。
答案:ρvL/μ4. 流体力学中的“层流”是指流体流动时()的流动。
答案:无涡旋5. 流体力学中的“湍流”是指流体流动时()的流动。
答案:有涡旋6. 流体力学中的“水头”是指单位重量流体的()。
答案:能量7. 流体力学中的“动水压力”是指流体流动时单位面积上的()。
水力学练习题及参考答案一、 单项选择题1、作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管嘴过流量 (2)A 、大;B 、小;C 、相同;D 、无法确定 。
2、根据静水压强的特性,静止液体中同一点各方向的压强 (1)A 、数值相等;B 、数值不等;C 、仅水平方向数值相等;D 、铅直方向数值最大。
3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关,可判断该水流属于 (4)A 、层流区;B 、紊流光滑区;C 、 紊流过渡粗糙区;D 、 紊流粗糙区。
4、液体中某点的绝对压强为100kN/m 2,则该点的相对压强为 (2)A 、1 kN/m 2B 、2 kN/m 2C 、5 kN/m 2D 、10 kN/m 25、紊流的断面流速分布规律符合 (1)A 、对数分布;B 、直线分布;C 、抛物线分布;D 、椭圆分布。
6、长管的总水头线与测压管水头线 (1)A 、相重合;B 、相平行,呈直线;C 、相平行,呈阶梯状;D 、以上答案都不对。
7、渗流的达西公式只能适用于 (1)A 、恒定均匀层流B 、恒定均匀紊流C 、恒定均匀流D 、非恒定流8、液流的沿程阻力系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关,即可判断该液流属 (3)A 、层流区;B 、紊流光滑区;C 、紊流过渡粗糙区;D 、紊流粗糙区。
9、堰流的流量与堰顶水头的( 2 )成正比。
A 、1/2次;B 、3/2次方;C 、 2次方;D 、 1次方 。
10、液体中某点的绝对压强为108kN/m 2,则该点的相对压强为 (4)A 、1 kN/m 2B 、2 kN/m 2C 、8 kN/m 2D 、10 kN/m 211、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于 (2)A 、 1B 、2C 、3D 、412、水泵的扬程是指 (2)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。
13、在平衡液体中,质量力与等压面 (3)A 、重合;B 、平行 ;C 、正交。
《水力学》期末复习计算试题及答案一、填空题1. 流体静力学中,静止流体内部任一点的压力称为该点的______。
答案:静压强2. 在流体力学的伯努利方程中,流速增加时,流体的______势能会减小。
答案:动3. 流体力学中,描述流体流动的连续性方程为:流量Q = ___________。
答案:ρvA(ρ为流体密度,v为流速,A为流通截面面积)二、选择题1. 下列哪个现象表明流体具有粘滞性?A. 液滴在空气中下落B. 油在水中的扩散C. 水在玻璃管中流动时,管壁附近的流速较慢答案:C2. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的质量守恒?A. 连续性方程B. 动量方程C. 伯努利方程答案:A三、计算题1. 一水平管道直径为100mm,管道中水流的流速为1.5m/s,水流的温度为20℃。
求管道中水的流量和管道中的压力损失。
解题步骤:(1)计算水的流量Q根据流量公式Q = ρvA,其中ρ为水的密度,取1000kg/m³;v为流速,取1.5m/s;A为管道截面积,A = πd²/4,其中d为管道直径,取100mm = 0.1m。
Q = 1000 * 1.5 * π * (0.1)² / 4 = 0.0471 m³/s(2)计算管道中的压力损失由于管道为水平,不考虑重力影响,压力损失主要由摩擦产生。
根据摩擦损失公式 h = f * (L/d) *(v²/2g),其中f为摩擦系数,取0.01;L为管道长度,取10m;d为管道直径,取0.1m;v为流速,取1.5m/s;g为重力加速度,取9.8m/s²。
h = 0.01 * (10/0.1) * (1.5²/2*9.8) = 0.113m2. 一圆柱形水箱,直径为2m,高为4m,水箱内装满水。
水箱底部有一圆形孔口,直径为0.1m。
求孔口处的水流速度和流量。
解题步骤:(1)计算孔口处的水流速度v根据伯努利方程,v² = 2gH,其中g为重力加速度,取9.8m/s²;H为水箱内水面到孔口的高度,取4m。
水力学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,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. 热量守恒答案:A2. 在理想流体中,下列哪项特性是不存在的?()A. 粘性B. 可压缩性C. 惯性D. 重力答案:A3. 根据伯努利方程,流体在管道中流动时,流速增加时,压力会()。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B4. 流体静力学中,液体静压力与深度的关系是()。
A. 与深度无关B. 与深度成正比C. 与深度成反比D. 与深度的平方成正比答案:B5. 流体动力学中,雷诺数是用来描述流体流动的()。
A. 粘性效应B. 惯性效应C. 压缩性效应D. 重力效应答案:A6. 流体通过孔板时,孔板的直径越小,流体的流速()。
A. 越大B. 越小C. 不变D. 先增大后减小答案:A7. 流体力学中的欧拉方程描述的是()。
A. 流体的静力平衡B. 流体的动力学平衡C. 流体的热力学平衡D. 流体的化学反应答案:B8. 在流体力学中,流体的粘性系数是一个()。
A. 常数B. 变量C. 函数D. 向量答案:B9. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程是用来描述()。
A. 流体的静力平衡B. 流体的动力学平衡C. 流体的热力学平衡D. 流体的化学反应答案:B10. 流体力学中,流体的密度与温度的关系是()。
A. 与温度无关B. 与温度成正比C. 与温度成反比D. 先成正比后成反比答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的连续性方程可以表示为:_______。
答案:\( \frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot(\rho \mathbf{u}) = 0 \)2. 流体力学中,雷诺数的表达式为:_______。
答案:\( Re = \frac{\rho v L}{\mu} \)3. 流体力学中,伯努利方程可以表示为:_______。
水力学期末考试复习题及答案1、选择题:(每小题2分)(1)在水力学中,单位质量力是指( c )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。
(2)在平衡液体中,质量力与等压面( d )a、重合;b、平行c、相交;d、正交。
(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为ba、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2(4)水力学中的一维流动是指( d )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。
(5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=( b )a、8;b、4;c、2;d、1。
(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ca、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区(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ca、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m(8)在明渠中不可以发生的流动是( c )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。
(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是( b )。
a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。
(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ba、缓流;b、急流;c、临界流;(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H( d )成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方(12)渗流研究的对象是( a )的运动规律。
a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。
(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有ba、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰(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da、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。
2、判断题:(每小题2分)(1)任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。
( x )(2)水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
( x )(3)水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
( x )(4)粘滞性是液体产生水头损失的内因。
( T )(5)同样条件下直接水击比间接水击更不安全。
( T )(6)在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。
( X )(7)矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。
( T )(8)断面比能沿流程总是减小的。
( X )(9)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。
( X )(10)渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流,并且无渗透变形。
( T ) 3、填空题:(每小题2 ~ 4分)(1)牛顿内摩擦定律适用的条件是和。
答案:层流运动,牛顿液体(2)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽kN/m2,真空度为。
答案:2,不存在.(3)只受重力作用,静止液体中的等压面是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
答案:水平面。
(4)实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽,⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
答案:液体存在粘滞性和边界的影响。
(5)水流在明渠中的流态为缓流时,其水深h⎽⎽⎽⎽h k,弗汝德数Fr⎽⎽⎽⎽⎽1。
(填写<、=、>符号)答案:>,<。
(6)在流量不变的条件下,水跃的跃前水深越小,则水跃的跃后水深越⎽⎽⎽⎽。
答案:大。
(7)根据管道水头损失计算方法的不同,管道可以分为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽和⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
答案:短管,长管。
(8)在水击计算中阀门关闭的时间T s<水击相长T r的水击,称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击,把T s > T r的水击称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击。
答案:直接,间接。
(9)a2型水面曲线是发生在⎽⎽⎽⎽⎽⎽坡上的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽流(指急流或缓流)的水面线,这时弗汝德数Fr沿程⎽⎽⎽⎽⎽⎽(指增大、减小或不变)答案:陡坡,缓流,减小。
(10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽次方成正比。
答案:3/2 。
(11) 泄水建筑物下游发生远驱水跃时,下游收缩断面水深h c 的共轭水深h c ’’ ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽h t (h t 为下游河道的水深,填写< 、= 、>符号)答案:填写< 、= 、>符号(12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型,长度比尺λL =25,当模型中某点的流速为v m = o.8m/s ,则原型中对应点的流速为v p =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽m/s 。
答案:4m/s 。
4、问答题:(每小题3 ~ 4分)(1)什么是理想液体?为什么要引入理想液体的概念?答案:理想液体是指没有粘滞性的液体。
实际液体都具有粘滞性,在液体流动时会引起能量损失,给分析液体运动带来很大困难。
为了简化液体运动的讨论,我们引入了理想液体的概念,忽略液体的粘滞性,分析其运动规律,然后再考虑粘滞性影响进行修正,可以得到实际水流的运动规律,用以解决实际工程问题。
这是水力学重要的研究方法。
(2)“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么?答案:这种说法错误的。
均匀是相对于空间分布而言,恒定是相对于时间而言。
当流量不变通过一变直径管道时,虽然是恒定流,但它不是均匀流。
(3)简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。
答案:通过尼古拉兹实验可以发现:在层流中λ仅是雷诺数Re 的函数并与Re 成反比;在层流到紊流过渡区,λ仅是Re 的函数;在紊流光滑区λ=f 1(Re ); 过渡区λ=f 2(Re , );粗糙区λ=f 3( ),紊流粗糙区又称为阻力平方区。
(4)为什么舍齐公式 只适用于阻力平方区?答案:舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式,自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区,因此该公式只适用于紊流阻力平方区。
(5)流动相似的含义是什么?答案:流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。
其中几何相似是前提,动力相似是保证,才能实现流动相似。
(6)从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。
答案:均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变,但水流运动总要消耗能量,因此从能量方程来分析,只能消耗位能来克服水流阻力。
所以均匀流只能产生在正坡渠道中。
(7)分析水面曲线时,如何寻找急流和缓流的控制断面?答案:急流的控制断面在上游,因为外界对急流的干扰不能向上游传播;缓流的控制断面在下游,其原因与急流正好相反。
(8)在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别?答案:达西定律适用于任一点的渗流流速u =kJ ,其适用于恒定均匀层流渗流;而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流,同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v = kJ 。
R∆R ∆i R C v =5、作图题:(1)定性绘出图示管道(短管)的总水头线和测压管水头线。
(5分)解:(2)定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线,并注明曲线名称及流态。
(各渠段30。
折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2,ζ2=0.5,ζ3=1.0,沿程水力摩擦系数λ=0.024,上下游水位差 H =3m 。
求通过的流量 Q ? ( 10分)解: 按短管计算,取下游水面为基准面,对上下游渠道内的计算断面建立能量方程 gv R l h H w 2)4(2∑+==ξλ (5分) 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.02.0=++⨯===∑ξχ, m AR将参数代入上式计算,可以求解得到 /s m , m/s 3662.216.4===∴vA Q v (5分)即倒虹吸管内通过的流量为2.662m 3/s 。
(2) 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。
橡胶管直径D =7.5cm ,喷嘴出口直径d =2.0cm 。
水头H =5.5 m 。
由水箱至喷嘴的水头损失h w = 0.5m 。
用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N /cm 2。
如用手握住喷嘴,需要多大的水平力R ,行近流速v 0=0,取动能校正系数和动量校正系数均为1。
(15分)解:以过喷嘴中心的水平面为基准面,列水箱渐变流断面1—1和喷嘴出口断面2—2的能量方程 H v g ++=+++000020522. (5分) 求得喷嘴出口流速和流量为 v g 22599=⨯=.m ss m 3000314.022==A v Q (1.5分)橡胶管道内的流速为s m 706.033==A Q v (1分)对于喷嘴建立x)(3233x x v v Q R A p -=-ρβ79.187)(3233=--=v v Q A p R ρN (6.5分)水流对喷嘴冲击力为 '=-R R 即为手握喷嘴所需之力。
(1分)(3) 有一梯形渠道,底宽 b =10 m ,水深 h = 3 m ,边坡为 1:1,糙率 n = 0.014,底坡i =0.001。
如流动在紊流粗糙区 ,求通过的流量Q 。
(9分)解:计算渠道断面水力要素,过流断面面积 A bh mh =+=239m 2 (1.5分) 湿周 49.18122=++=h m b x m (1.5分)水力半径 R A x==211. m (1分) 舍齐系数 s /m 90.8012161==R n C (2分) 通过的流量 Q = AC (R i )0.5 = 144.93 m 3/s (3分)(4)某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。
已知渠宽B =18m ,流量Q =265m 3/s ,坝下收缩断面处水深h c =1.1m ,当坝下游水深h t =4.7m 时,问: ( 12分)1)坝下游是否发生水跃? (4分)2)如发生水跃,属于何种形式的水跃? (4分)3) 是否需要修建消能工?若需要修建消能工,估算消力池深。
(4分) 解:1)计算临界水深h k ,判断收缩断面和下游水流流态,q = Q/B =265/18 =14.72 m 3/sm 81.28.972.143232===g q h k αm 因为收缩断面水深 h c =1.1 m h k 为急流,下游水深h t =4.7m > h k 为缓流, 所以溢流坝下游必定发生水跃。
2)计算收缩断面处水深h c 的共軛水深h c "h c "=)181(232-+cc gh q h=)11.18.972.1481(21.132-⨯⨯+⨯ =5.81m因为 h c " > h t ,该水跃为远驱水跃。