水力学试题带答案
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水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
(√)2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。
(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。
(×)4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。
(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
(×)6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。
(×)6、达西定律适用于所有的渗流。
(×)7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
(√)8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
(×)11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
(√)12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。
(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们的正常水深不等。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
(√)16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
(×)17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
(√)20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
(×)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。
(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
水力学模拟试题及答案1、选择题:(每小题2分)(1)在水力学中,单位质量力是指()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(2)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(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。
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()。
水利工程师-水力学试题(附参考答案)一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、明渠的实际底坡大于临界底坡,称其为[ ]。
A、平坡B、缓坡C、陡坡D、临界坡正确答案:C2、以当地大气压强为零点计量得到的压强称为[ ]。
A、汽化压强B、绝对压强C、真空度D、相对压强正确答案:D3、[ ]时,各断面上渗流的断面平均流速都相等。
A、均匀渗流B、非均匀渗流C、渐变渗流D、急变渗流正确答案:A4、通常认为,当堰顶以上的下游水深与堰上全水头的比值[ ]0.8 时,认为宽顶堰流为淹没出流。
A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:D5、明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为[ ]。
A、紊流B、缓流C、急流D、临界流正确答案:B6、如果水跃的淹没系数等于 1,则可以判定泄水建筑物下游发生[ ]衔接。
A、淹没水跃B、临界水跃C、稳定水跃D、远驱水跃正确答案:B7、水泵的安装高度要受到[ ]的限制。
A、扬程B、地形条件C、流量D、允许吸上真空高度正确答案:D8、尼古拉兹试验中,管道半径与砂粒直径的比值称为[ ]。
A、相对水深B、相对粗糙度C、相似比尺D、相对光滑度正确答案:D9、对于同一过水断面而言,渗流模型通过的流量[ ]真实渗流通过的流量。
A、大于B、大于等于C、小于D、等于正确答案:D10、明渠紊流中,靠近槽底附近,紊动强度[ ]。
A、不确定B、维持一定值C、最大D、最小正确答案:C11、总水头线比测压管水头线高出[ ]倍流速水头。
A、0.5B、2C、1D、1.5正确答案:C12、紊流阻力平方区时的水力阻力以[ ]为主。
A、附加切应力B、剪应力C、粘滞切应力D、正应力正确答案:A13、堰流的过流能力与堰上水头的[ ]次方成正比。
A、1B、二分之一C、2D、二分之三正确答案:D14、若密闭水箱的表面压强为-44.5 千帕 ,试问水面以下 0.3m 处 M 点的相对压强是[ ]千帕。
A、-73.9B、74.9C、-41.56D、-41.56正确答案:D15、具有显露在大气中的自由表面的运动水流属于[ ]。
水力学模拟试题及答案(一)1、选择题:(每小题2分)(1)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(2)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(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.答案:d2、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。
水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
(√)O重合。
(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。
(×)4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。
(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
(×)6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。
(×)6、达西定律适用于所有的渗流。
(×)7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
(√)8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
(×)11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
(√)12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。
(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们的正常水深不等。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
(√)16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
(×)17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
(√)20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
(×)21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。
(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
水力学模拟试题及答案(一)1、选择题:(每小题2分)(1)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(2)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(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。
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:_______。
水力学考试试题与答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学是研究流体()的科学。
A. 静力学性质B. 动力学性质C. 机械性质D. 热力学性质答案:C2. 在流体静力学中,下列哪项是错误的?()A. 流体的压力在各方向相等B. 流体的压力随深度增加而增加C. 流体内部的压力与外界压力无关D. 流体的压力与流体的密度无关答案:C3. 下列哪种流体是牛顿流体?()A. 水泥浆B. 糖浆C. 油脂D. 沙浆答案:C4. 流体力学中,下列哪个方程描述了流体的连续性?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:C5. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的能量守恒?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:B6. 在管道流动中,下列哪个因素不会影响流体的流动状态?()A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 管道的粗糙度D. 管道的直径答案:D7. 下列哪种流动状态是层流?()A. 雷诺数Re < 2000B. 雷诺数Re = 2000C. 雷诺数Re > 2000D. 雷诺数Re = 4000答案:A8. 在管道流动中,下列哪个因素会导致压力损失?()A. 管道直径B. 管道长度C. 流体粘度D. 所有以上因素答案:D9. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的动量守恒?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:D10. 下列哪种泵是离心泵?()A. 柱塞泵B. 螺杆泵C. 涡轮泵D. 齿轮泵答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学的基本方程包括______、______和______。
答案:连续性方程、能量方程、动量方程2. 流体的压力单位是______,符号是______。
答案:帕斯卡(Pa),P3. 流体的粘度单位是______,符号是______。
答案:帕·秒(Pa·s),μ4. 流体的密度单位是______,符号是______。
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。
水力学模拟试题及答案1、选择题:〔每题2分〕〔1〕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〔2〕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〔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。
答案:d2、判断题:〔每题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。
〔〕答案:错误〔2〕水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
〔〕答案:错误〔3〕水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
〔〕答案:错误〔4〕粘滞性是液体产生水头损失的内因。
〔〕答案:正确〔5〕同样条件下直接水击比间接水击更不安全。
〔〕答案:正确〔6〕在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。
〔〕答案:错误〔7〕矩形断面水力最正确断面的宽深比β=2。
〔〕答案:正确〔8〕断面比能沿流程总是减小的。
〔〕答案:错误〔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。
〔〕答案:错误〔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。
( ) 答案:正确3、填空题:〔每题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 。
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:R ∆R∆i R Cv =〔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。
(各渠段均〔1〕 图示一跨河倒虹吸管,正方形断面面积为 A=0.64 m 2,长 l =50 m ,两个 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 A R 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 m3000314.022==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 nC (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?假设需要修建消能工,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/sm81.28.972.143232===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。